解讀煤炭碼頭裝卸設備的現狀及發展趨勢

李少龍

秦皇島港股份有限公司第七港務分公司 河北秦皇島 066000

各領域發展規模的擴大，使得社會對煤炭資源的需求量顯著提升，煤炭碼頭的裝卸壓力明顯加大。裝翻車機、堆料機、取料機、裝船機均為煤炭碼頭的常見裝卸設備。近些年來，隨著機械行業技術水平的提高，各類設備的性能顯著提升。短期內，各類設備能夠充分滿足煤炭碼頭的裝卸需求。但在煤炭需求量逐漸提高的今天，對其發展趨勢進行分析同樣較為必要。

1 煤炭碼頭裝卸設備的現狀

1.1 裝船及輸送設備現狀

裝船機、皮帶機，屬于煤炭碼頭裝船及輸送設備的代表。兩者的發展現狀如下：（1）裝船機：該設備的主要功能，在于將煤炭裝載到船艙中。目前，我國各港口裝船機的數量平均已達到4個，機械的工作效率平均為2×8500t/h。較以往相比，設備的數量有所增加，運行效率同樣有所提升。表明，煤炭碼頭的裝船機發展水平得到了一定程度的提高。（2）皮帶機：皮帶機的功能，主要在于對煤炭資源進行運輸。使煤炭能夠在不依賴人力的情況下，被輸送至相應的設備或船艙之中。調查顯示，2017年，我國各港口皮帶機的數量平均為25臺，最大長度為156.43m，最小長度為5.37m。帶寬最大為2.2m，最小為1.4m。皮帶機的運行速度，最高可達5.2m/s[1]。皮帶機的上述性能，能夠滿足煤炭的輸送需求。

1.2 取料與卸貨設備現狀

取料機、翻車機兩種設備，屬于煤炭碼頭取料與卸貨設備的代表。兩者的發展現狀如下：（1）取料機：煤炭碼頭的取料機一般由大車、小車、臺架等部分構成（見圖1）。包括全液壓、機械液壓兩種傳動形式。功能在于通過“夾抱”、“夾持”等方式取料，提高煤炭取料效率。2017年的調查數據顯示，目前我國各碼頭的取料機數量平均為4個，最大生產效率為6000t/h，最小生產效率為2000t/h。如以最大的生產效率取料，現有的取料機基本能夠滿足最大碼頭煤炭的裝卸需求。但如煤炭數量較多，取料機則稍顯不足。（2）翻車機：翻車機的主要功能在于將煤炭卸載至相應區域，對其進行存放。目前，我國碼頭翻車機的類型一般以“三翻O型”為主，“三翻C型”較為少見。設備運行效率最高為5400t/h，最低為1800t/h。

圖1 取料機結構

1.3 煤炭的存儲設備現狀

煤炭的存儲設備以堆料機、筒倉設備為主。兩者的發展現狀如下：（1）堆料機：堆料機的功能在于對煤炭資源進行堆放，其回轉半徑屬于決定設備性能的主要指標。回轉半徑大者，工作范圍往往較大，堆料效率同樣較高。調查顯示，目前我國各碼頭的堆料機數量平均為3臺，工作效率最高為6480t/h，最低為2000t/h。上述工作效率能夠保證生產活動順利進行，但與國外相比則存在一定的差距。未來，需加強對堆料機的改進，方可使其性能得到更好的發揮。（2）筒倉設備：筒倉設備為煤炭三期工程的主要設備，一般由大型儲煤倉構成。目前，我國各碼頭的筒倉設備存儲量最高已達到了3萬噸。

2 煤炭碼頭裝卸設備的發展趨勢

2.1 裝船及輸送設備發展趨勢

未來，我國煤炭碼頭的船舶型號將逐漸加大，船艙存儲量同樣會有所提升。因此，必須對裝船機進行改進，優化設備的機頭布置情況，提高裝船效率。以煤炭一期工程為例：當裝船機的工作效率為2500t/h，分布情況為2臺/泊位時，最大能夠滿足5萬t船舶的裝船需求。如船舶儲量進一步加大，必須保證設備工作效率＞2500t/h，或在每個泊位設置多臺裝船機，方可滿足裝船要求。另外，為進一步提高裝船效率，建議將裝船機機臂架改為“行走小車式”，將其軌距改為56m。使設備的結構得到優化，使其性能得以提升。皮帶機的性能必須與系統能力相互匹配，考慮到該因素的限制，未來可將帶速設置在4.8m/s以下。避免速度過高，導致設備與系統的匹配性下降。

2.2 取料與卸貨設備發展趨勢

為使翻車機能夠滿足未來煤炭碼頭的卸貨需求，保證高效是關鍵。對此，建議將翻車機的結構改為“整體式結構”，使其跨度得以提升，延長其使用壽命。當前使用的“三翻O型”翻車機容易出現開裂等故障，導致生產無法持續進行。未來，建議將2臺單翻的翻車機串聯在一起，確保1臺翻車機發生故障時，另1臺可連續運行，使煤炭碼頭運行的連續性得以提升。與皮帶機相同，取料機的性能同樣需與系統性能相匹配。世界范圍內取料機的最大工作效率為8000t/h，回轉半徑為55m，該性能能夠滿足當前碼頭的取料需求。為提高取料的便利性，建議“堆取分開”，以免導致兩者相混淆。

2.3 煤炭的存儲設備發展趨勢

為提高港口經濟效益，未來，煤炭的存儲設備需向著大型化、科學化的方向發展。鑒于目前我國煤炭碼頭的堆料設備工作效率較低，需以提高其工作效率為目的，對設備進行優化。在“堆取分開”的前提下，增強設備性能。目前我國煤炭三期工程的筒倉，規格一般為40m×43m，單倉存儲量為3萬噸。但由于煤炭船舶裝載量存在擴大的可能，必須進一步擴大其存儲量。在不影響筒倉穩定性的前提下，可通過增加其直徑與高度的方式，提高存儲水平。需注意的是，為確保煤炭資源質量達標，應加強對雨雪天氣的防范，并積極預防風吹流失，預防煤炭自燃。堆料作業過程中，應避免產生揚塵。以達到保護環境、提高港口環境效益的目的。

3 結語

綜上所述，對煤炭碼頭裝卸設備的研究，明確了翻車機、堆料機、取料機、裝船機的性能及優勢，使各類型設備的應用價值得到了體現。當前，各類設備的存在，有效提高了煤炭的裝卸效率。但未來，為進一步滿足社會各領域對煤炭資源的需求，必須從設備數量、性能、結構等方面出發，對其進行改進。使其能夠符合當前的發展趨勢，提高港口經濟效益。