圓形煤場與條形煤場的技術經濟對比

駱 浩 曹 雄 宋小弦

（1.浙江工程設計有限公司，杭州310002；2.巨化集團技術中心，浙江 衢州324004）

某化工公司原有露天煤場，煤場儲存電煤100 kt（自備電廠使用）、塊煤40 kt（煤制氣工藝需要），以滿足自有電廠及煤化工原料需要；原煤部分由鐵路運輸，部分由汽車運輸。原有露天煤場儲煤損耗大，占地面積大，對周邊環境污染影響較大，已不符合環保要求，故考慮將原有煤場進行封閉式改造。

目前國內常用的封閉式儲煤設施有：1)圓形封閉煤場。圓形擋煤墻加球形網架鋼屋蓋，內設回轉堆取料設備；2)條形封閉煤場。條形帶棚的封閉煤場加行走堆取料機；3)筒倉。整體立式混凝土筒倉結構，帶式輸送機直接堆料，配多臺垂直行走的撥煤機取料；4)全封閉球型儲料倉。薄殼球拱形，整體式結構，采用進料帶式輸送機直接堆料，多臺撥煤機取料[1]。

第3種筒倉封閉效果好、設備簡單、維護方便，但筒倉儲量小，且在4種儲煤設施中筒倉造價相對最高。如國內現有的30 kt儲煤筒倉造價，不計基礎處理費用，每座約3 000萬元。

第4種全封閉球型儲料倉是比較先進的儲煤方式，以其優越的環保性能、獨特的施工工藝技術（球型料倉的建造包括環形底座建造、外層聚氨酯薄膜充氣膨脹、噴射聚亞氨酯泡沫隔離層、搭建鋼筋結構、噴射混凝土等工序）、精密的設計、先進的技術經濟指標以及美觀的造形，正在被國內越來越多的業內人士所認識。

由于第3種方案容積較小且造價高，第4種方案未見實際案例且涉及美國某公司的專利，故不考慮此2種煤場。本文僅對第1種圓形封閉煤場和第2種條形封閉煤場的這2個方案設計進行技術經濟比較。

1 圓形封閉煤場

2種煤的松散密度均為0.9 t/m3，粒度0～50 mm。考慮到2種不同的煤源不能混存，根據圓形封閉式煤場堆取料機的特點。必須為2種煤源分別建設單獨的圓形封閉式煤堆場。

1.1 100 kt電煤場

根據工程煤場貯煤量100 kt的要求，選用YG1000/100頂堆側取堆取料機。YG1000/100頂堆側取堆取料機技術參數見表1[2]。

表1 YG1000/100頂堆側取堆取料機技術參數Tab 1 Technical parameters of YG1000/100 top and side take heap reclaimer

配合該堆取料機需配套設計設置1座100 m直徑的圓形封閉煤場。煤場煤堆高度約30 m，環形煤堆角度約240°，環形鋼筋混凝土側墻高15.7m。見圖1。

圖1 100 kt圓形封閉煤場Fig 1 Acircular closed coal of lookt

入煤場膠帶輸送機伸至煤場內，其頭部架于圓形堆取料機頂端，用于卸煤系統向煤場存煤。出煤場膠帶輸送機由煤場中心的圓錐形煤斗延伸至轉運站，用于煤場向系統上煤。出煤場的膠帶輸送機均為帶寬1.2m，帶速2.5m/s，出力1 kt/h，單路布置。

1.2 40 kt塊煤場

塊煤貯煤量40 kt，選用YG1000/70頂堆側取堆取料機。堆取料機技術參數見表2[2]。

表2 YG1000/70頂堆側取堆取料機技術參數Tab 2 Technical parameters of YG 1000/70 top and side take heap reclaimer

此堆取料機配套設計設置1座70 m直徑的圓形封閉煤場。煤場煤堆高度約20.3m，環形煤堆角度約240°，環形鋼筋混凝土側墻高15m。

同100 kt圓形封閉式煤場，入煤場膠帶輸送機伸至煤場內，其頭部架于圓形堆取料機頂端，用于卸煤系統向煤場存煤。出煤場膠帶輸送機由煤場中心的圓錐形煤斗延伸至轉運站，用于煤場向系統上煤。見圖2。

圖2 40 kt圓形封閉煤場Fig 2 A circular closed coal yard of 40 kt

2 條形封閉煤場

條形封閉煤場可考慮將100 kt電煤與40 kt塊煤存儲于一個倉內，通過管理手段合理安排2種煤的堆放位置。煤場內設置1座斗輪堆取料機，斗輪堆取料機型號DQ1000/1000×25型，具體技術參數見表3[2]。

表3 DQ1000/1000×25斗輪堆取料機技術參數Tab 3 Technical parameters of DQ1000/1000 x 25 bucketwheel stacker reclaimer

斗輪堆取料機有效行程300 m，堆煤高度14 m。在其上設置一座長350 m、跨度75 m的全封閉干煤棚。煤場四周和堆取料機上設有噴水霧裝置，以防止煤塵飛揚，減少對環境的污染。條形封閉煤場方案的平面布置見圖3。

圖3 條形煤場Fig 3 Strip coal yard

3 方案比較

圓形封閉煤場方案和條形封閉煤場方案均能滿足工藝系統運行的要求，并各有特點。現進行從技術性和經濟性比較。

3.1 技術性

1)安全可靠性。方案一圓形封閉煤場配國產圓形堆取料機，堆取料分開作業，運行靈活可靠、技術先進、環保性能好，現已在不少電廠得到應用。方案二采用條形封閉煤場配斗輪滾輪堆取料機，技術成熟、工藝系統運行靈活、可靠性高，在國內許多露天煤堆場得到了廣泛的應用。2個方案均為全封閉煤場，受氣候（風、雨、雪等）條件影響很小，不存在運煤系統和鍋爐制粉系統煤濕堵煤現象，因此系統運行具有高的可靠性[3]。

2)環保性。2個方案煤場，受環境氣候的影響很小，可以有效避免煤場煤塵外逸，滿足環保要求，對保護工廠及周邊城鎮環境和空氣質量更為有利。

3)廠區占地。方案一100 kt煤堆高度達26m，提高了空間的利用率，減少了占地面積。根據計算，采用圓形煤場的煤場占地面積要比條形煤場減少約13×103m2多，節約利用土地。圓形煤場在減少廠區占地方面的優勢是相當明顯的。方案二條形煤場由于煤堆堆高較低，約14 m，需要較大的煤場面積保證貯煤量。

3.2 經濟性

貯煤場2個方案的靜態投資比較見表4。

由表4可以看出，本期工程靜態投資方案一（圓形封閉煤場）比方案二（條形封閉煤場）高約4 500萬元人民幣。

表4 2種方案投資比較Tab 4 Comparison of two kind investment projects

4 結論

擬定的2個方案均能滿足本工程貯煤的要求。方案一所述的全封閉圓形煤場，不受環境氣候的影響、系統可靠性高、運行經濟性好、環保性好、占地少、具有優勢；方案二相對占地較大，但建筑施工相對簡單，且總投資比方案一節約4 500萬元。綜合考慮本工程建設位于原露天煤場，場地面積足夠，因此選擇使用條形煤場。

[1]張成相.輸煤系統中幾種儲煤形式的比較分析[J].科技創新導報,2012(15):56-57.

[2]陸大明.起重運輸機械產品樣本:起重運輸機械卷[M].2版.北京:機械工業出版社,2005.

[3]曾先進,卓鄭煒.全封閉圓形煤場在運煤系統中的應用[J].福建建筑,2008(12):13-14.