原煤儲運儲存方式典型設計

摘 要：煤化工、火力發電等行業的原煤儲運系統，原煤儲運儲存方式的選擇決定著工廠生產的持續性及連續性。企業根據正常裝置生產能力、儲煤時間要求，運輸、投資及氣象條件等因素選擇合適的原煤儲存方式。目前設計所選擇的原煤儲運方式主要有露天儲煤及煤庫儲煤兩大類方式，本文主要對這兩種儲煤方式的設計注意事項，所選用設備及優缺點等進行簡單討論。

關鍵詞：儲運 儲存 露天 煤庫

中圖分類號：TU996 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）07（c）-0086-02

煤化工、火力發電等行業的原煤儲運系統，主要包含卸煤、儲煤、輸送、加工處理幾個主要程序。儲煤系統在原煤儲運中占主導地位。目前儲煤方式主要有露天儲煤及煤庫儲煤。露天儲煤分采用抑塵網露天儲煤和直接（半）露天儲煤兩種。煤庫儲煤分長形庫儲煤和圓形庫儲煤兩種方式。本文結合相關設計實例，分別對以上幾種儲煤方式優缺點及相關主要設備進行探討。

1 各典型設計分析

1.1 露天儲煤方式

在設計露天堆場時一般考慮以下設計原則：（1）應盡量減少物料的堆存面積，節約用地。因此應力求提高物料的堆存高度。

（2）應綜合考慮各種因素，如考慮物料進場運輸方式、卸車方式及卸車線的布置，堆場的出料方式以及與后工序的關系等。

（3）堆場的設備及出力應根據前述原則進行選擇。

（4）堆場的地面應作處理，以使地坪有一定的耐壓能力，避免積水[1]。

1.1.1 直接露天儲煤方式

散料露天堆場宜布置在廠區的下風向，且其長邊盡可能平行于主導方向。直接露天堆場常見于上世紀六七十年代所建工廠。例如：安徽淮南化工廠，老廠直接采用露天儲煤場方式，儲煤場采用的主要設備為門（橋）式抓斗機或裝載機等。散料露天堆場優點是投資低，所選用設備簡單，適合小型電力發電廠或化工廠；缺點是儲煤場儲煤能力小，占地面積大，煤粉塵量大，環境污染嚴重，需要加噴霧抑塵裝置進行抑塵。目前電力行業及化工行業已基本不采用這種方式。

1.1.2 抑塵網露天儲煤

選擇堆場形式要結合當地的自然環境、氣象條件、工程地質和水文地質等條件，對于風沙比較大的西北部，露天儲煤場多采用周邊抑塵網降低環境污染。抑塵網露天儲煤方式選用的主要設備多為斗輪堆取料機等形式的機械化設備，并輔助配套推土機或裝載機。抑塵網露天儲煤方式優點是投資相對較低，抑塵效果明顯，單層擋風抑塵墻抑塵效果可達65%～85%，雙層擋風抑塵墻效果可達90%以上，可滿足中、小型電力發電廠或煤化工廠生產需要。抑塵網露天儲煤缺點是惡劣風沙氣候下揚塵仍相對嚴重，需采用大型噴霧抑塵裝置降來低揚塵狀況。

1.2 煤庫儲煤方式

1.2.1 長庫儲煤方式

長形庫儲煤方式主要設計采用兩種形式：一種是采用抓斗橋式起重機廠房結構；另一種采用斗輪堆取料機長形庫，半敞式拱形廠房結構。

對于工廠需要的物料儲存期長、儲存量大時（一般指儲存期大于30天、最大儲存量大于5000t以上），易選用大跨度長條形倉庫，采用側面站臺裝卸車；如儲存量大，而儲存期短（一般指儲存期小于10天）時，可采用車輛入庫式倉庫，并盡可能采用半敞開式倉庫。為盡可能多儲存物料，長庫兩側一般設擋料墻，擋料墻一般應設在主風向一側。半敞開式庫房，堆棚的擋料墻高出室內地坪不小于1.00 m，最高應比物料允許堆放高度低0.50～1.00 m，且最高不宜高于2.50 m。庫室內地下儲斗、地槽、溜槽的頂面標高一般高出地坪面0.30 m以上。庫內粉塵飛揚的部位，應采取密閉措施，并設通風除塵裝置[2]。寧波久豐熱電項目就采用這種形式儲煤，一般所選用設備為抓斗橋式起重機廠房及裝載機或推土機等。優點為所需設備相對簡單，投資相對較低，環境污染相對易控。缺點是占地面積大，自動化程度相對較低。

堆場儲煤量在70000 m3以上時，應優先考慮選用斗輪式堆取料機堆場形式。軌道式斗輪堆取料機應采用設備制造廠推薦的鋼軌。軌道基礎一般采用鋼混凝土整體條形基礎，軌頂面應比堆場地坪高1.50 m左右，軌道兩端應設終端限位器和阻進器。當兩臺斗輪式堆取料機并列布置時，其軌道中心線之間的距離應取堆取料機懸臂長的兩倍。兩側副料堆外邊線距軌道中心線的距離不大于堆取料臂長與料堆高度之和。在堆取料機軌道端部應考慮留有堆取料機的檢修場地。應根據當地氣象條件和設備性能考慮是否設堆取料機鎖定裝置。當有推土機與堆取料機配合作業時，應有推土機出入料堆場的通道。為更好的排出原煤中的水分，堆取料機的兩條行走軌道之間應設排水溝，水溝一般不宜設在帶式輸送機下部。斗輪堆取料機半敞開式煤庫多用于大、中型發電廠及大型煤化工企業，例如合肥第二發電廠等及淮北華塑100萬噸PVC及電石裝置即采用多臺斗輪堆取料機，配與推土機作為輔助作業設備。該設計方案優點是物料儲存量大，機械化，自動化程度高，投資成本較低，缺點是占地面積比較大。

1.2.2 圓庫儲煤方式

圓形庫儲煤方式目前主要設計采用兩種形式，一種是采用筒倉庫房結構；另一種采用圓形庫結構。

根據儲煤能力的不同，所設計的筒倉直徑尺寸也不同，目前，國內一般最大的筒倉直徑為27.0 m，有效儲料能力為20000 m3，最常見的設計筒倉直徑為22 m，有效儲料能力為10000 m3。許多中、大型煤化工企業一般采用多個筒倉聯合儲煤，例如華亭中熙60萬噸/年甲醇項目即采用4臺22 m筒倉進行儲煤。筒倉設計需要采用一個可靠系統化的防燃防爆控制系統，對于筒倉儲存原煤的防燃、防爆的預防，典型解決設計措施包括：（1）根據原煤特性設置溫度、可燃氣體（包括CH4和CO等）、煙氣、粉塵濃度等檢測報警裝置，檢測報警信號應送入系統控制或DCS系統。（2）筒倉的側壁及周邊設有惰化保護器件，既可以起到降溫的作用，又可以將原煤筒倉內的CO、CH4、O2置換掉。（3）筒倉頂部蓋板應設置必要的安全泄爆裝置。（4）筒倉頂部設置帶式除塵器，供筒倉卸煤時將多余的氣體及粉塵排出；筒倉的電氣（器）設備應采用防爆設計。筒倉設計優點為占地面積小，儲煤量大，運行方式簡單，系統調度靈活，機械化及自動化程度較高，兼有儲存、緩沖和混煤等多種功能。缺點是投資相對較大，對于儲存高揮發份煤種，易發生自燃現象，同時，對技術操作水平要求較高。

圓形庫是近幾年新興的一種儲煤典型設計方式，一般設計圓形庫所采用的主要設備為回轉式堆取料機，物料進庫采用架空帶式輸送機，在圓形庫中心下部設置出料機，出料采用地下帶式輸送機通廊。圓形庫周邊設圓形擋料墻，將庫分成多個作業區域。回轉堆取料機中部基礎處地坪應提高，使庫底形成與水平夾角為6°～7°12′的圓錐形。目前所設計的圓形庫一般選擇80～120 m，120 m直徑的圓形庫儲煤能力為35萬方左右。桐梓煤化工一期工程選用了2個直徑為60 m的圓形庫，分別儲存原料煤和洗精煤，單個圓形庫儲煤能力約在4.5萬方。圓形庫優點是占地面積小，單位面積儲存量大，機械化自動化程度高，缺點是投資比較高，對于儲存高揮發份煤種，易發生自燃現象，同時，對技術操作水平要求較高。

2 結語

在煤化工、電力發電廠等行業設計過程中，煤儲運系統作為工廠原料供應及儲運作業，對工廠安全連續生產操作起著重要的作用，而儲煤方式在煤儲運系統中占主導地位。設計時應根據自己正常生產能力、儲煤時間要求，氣象條件等因素，選擇合適的儲煤方式進行設計，更好的滿足工廠連續生產的需要。本文簡單的介紹對比了一下幾種比較常見的儲煤方式，對于不同的工程項目，設計人員需根據工程項目的實際情況，選擇合適該項目的設計方案進行詳細設計。

參考文獻

[1]應美玕，梁庚煌.機械化運輸工藝設計手冊[M].化學工業出版社，1998，4.

[2]化工部第六設計院.化工固體物料堆場及倉庫設計規定[S].中華人民共和國行業標準，1995，3.