大型貯煤場的方案分析

夏雄 燕濤 申亮

摘要：本文介紹了目前常用的大型貯煤場的特點。并通過具體設計方案，對三種貯煤場的技術和造價分析，并結合現場實際情況，得出適合業主的合理方案，為大型貯煤場設計方案提供參考。

關鍵詞：大型貯煤場、筒倉、圓形煤場、條形煤場

一.建設要求

本項目廠區來煤主要通過汽車運輸進廠，設置汽車卸煤溝，采用帶式輸送機中間轉運，要求貯煤場儲煤量達到10萬噸。

二.貯煤場方案設計

2.1 條形煤場方案

建設一座條形煤場寬度100米，長度160米，堆煤高度12米，條形煤場內部設置1臺斗輪堆取料機，設計堆料能力1500噸/小時，設計取料能力500噸/小時，懸臂長40米，折返式運行。頂部采用全封閉網架結構。

2.2 圓形煤場方案

建設一座圓形煤場直徑100米，混凝土側墻高15米，煤堆頂高度28米，貯煤量10萬噸。圓形煤場內部設置1臺固定式懸臂式堆料機，堆料能力1500t/h，高位進料方式。取料機采用門式刮板取料機，取料能力500t/h。圓形煤場頂部最高約65米，全封閉網架結構。

2.3筒倉方案

建設4個筒倉，單個筒倉直徑30米，單個筒倉存儲量2.5萬噸，總貯煤量10萬噸，筒倉上部設置布料機，筒倉下部設置環式給煤機。筒倉頂部最高約60米，采取鋼筋混凝土結構。

三. 貯煤場方案技術分析

3.1工藝方面

3.1.1條形煤場

1）可以實現分區域堆存，無法實現精確配煤功能。

2）進料和出料可以布置雙線，一用一備。堆場設置故障上煤斗，當上料設備故障時，可采用裝載機輔助上料。

3）根據總體布置要求，進料場皮帶機位于地面，不需要水平提升距離。

4）無法實現堆，取料同時作業。煤場存煤的回取率約70%，需要裝載機輔助作業。

3.1.2圓形煤場

1）一個獨立的煤場，無法對不同煤種的分類儲存，無法實現配煤的功能。

2）場外輸送采用雙線布置，但進入圓形料場后調整為單線輸送，無法保證整個系統的一用一備。出料系統采用雙線布置，可實現一用一備。圓形煤場設置故障料斗，當上料設備出現故障時，可采用裝載機輔助上料。

3）根據總體布置要求，從轉運站到頂部需要提升高度38米，需要水平距離至少117米。

4）可進行堆取料同時作業。存煤的回取率約100%，基本不需要其他輔助作業。

3.1.3筒倉

1）可以把不同類的煤裝到不同的筒倉，可實現良好的配煤功能。

2）筒倉上煤皮帶機系統采用雙線布置，筒倉出煤皮帶機系統也采用雙線布置，一用一備。同時由于筒倉數量為4個，即使單座筒倉環式給煤機出現故障，也不會影響后續工藝的使用，輸煤系統的穩定性高。

3）根據總體布置要求，從轉運站到筒倉頂部需要提升高度55米，需要水平距離至少170米。

4）可實現進料和出料同時作業。存煤的回取率約100%，基本不需要其他輔助作業。

3.2安全監控方面

3.2.1條形煤場

1）煤堆 “先進后出”，導致部分來煤在圓形煤場堆存時間增加，增加煤堆自燃的可能性。

2）煤堆根據存儲時間，定期翻燒。

3）煤堆相對較低，局部自燃方便處理。

3.2.2圓形煤場

1）煤堆 “先進后出”，導致部分來煤在圓形煤場堆存時間增加，增加煤堆自燃的可能性。

2）設置紅外掃描測溫系統，但只能檢測煤堆表面溫度。

3）煤堆高度較高，局部自燃處理困難。

3.2.3筒倉

1）可以實現煤“先進先出”，不存在壓煤的現象，降低煤在筒倉的停留時間，降低煤堆自燃的可能性。

2）設置惰性氣體保護系統，避免自燃及爆炸的發生。

3）筒倉頂部設置布袋除塵器，定期排除筒倉內可燃氣體。

4）設置筒倉自動安全監測與控制系統，監測煤位、煤溫、煤塵濃度及可燃氣體等指標，采取防燃防爆的措施。

5）煤堆高度較高，局部自燃處理困難。

3.3環保要求

3.3.1條形煤場

1）在條形煤場系統的運行中，需要操作人員現場操作，無法實現人和煤的分離。

2）條形封閉煤場端部無法實現全封閉，卸料和取料過程中，存在揚塵。

3.3.2圓形煤場

1）在圓形料場系統運行的過程中，需要操作人員現場操作，無法實現人和煤的分離。

2）堆料作業時，落差較大時，易造成揚塵。在網架與側墻之間存在環形通風口，煤堆容易受到來自擋墻上部四周風的吹拂，造成煤塵飛揚。

3.3.3筒倉

1）在筒倉系統運行的過程中，采用遠程自動化操作，不需要操作人員在儲煤筒倉里操作，可以實現人和煤的分離。

2）筒倉系統是完全密閉的，進料和出料過程在全密封的環境下實現，減少飛塵的飛揚。

3.4其他方面

3.4.1條形煤場

1）條形煤場占地面積大。

2）單位面積貯煤量小，場地利用率低。

3）自動化程度較低，需要人工操作運行。

4）料場內有很大的空間沒有被使用，同時煤處在一個完全不密閉的環境內，煤與空氣接觸，這樣加大了煤的氧化，加大了煤的損失。

5）遠期擴建方便，擴建投資費用低。

6）設備十分龐大，設備也十分復雜，耙料機設備的刮板、鏈條十分容易磨損，又不容易更換，維修費用較高。

7）上部采用鋼結構，受腐蝕影響，必須定期維護。

3.4.2圓形煤場

1）圓形煤場直徑100米，占地面積居中。

2）單位面積貯煤量居中，場地利用率居中。

3）需要人工操作堆取料機，無法滿足完全的無人值守的全自動化運行。

4）料場內有很大的空間沒有被使用，同時煤處在一個完全不密閉的環境內，煤與空氣接觸面積大，加大了煤的氧化，加大了煤的損失。

5）遠期擴建需要新增一座圓形煤場，費用高。

6）設備十分龐大，設備也十分復雜，耙料機設備的刮板、鏈條十分容易磨損，又不容易更換，維修費用較高。

7）上部采用鋼結構，受腐蝕影響，必須定期維護。

3.4.3筒倉

1）4座筒倉直徑30米，單排排列，長度約135米，寬度約40米，占地面積最小。

2）單位面積貯煤量高，場地利用率高。

3）可遠程控制運行，完全實現全自動化運行。同時，筒倉系統的設備運行出力的大小，也是遠程操作實現。而且設備出力的大小也十分精確。

4）筒倉系統是完全密閉的，減少了煤和空氣的接觸，可減少煤被空氣氧化，減少了煤的損失。

5）遠期擴建需要新增筒倉，費用高。

6）無論是筒倉頂部的布料設備，還是筒倉底部的卸料設備，設備都十分簡單，維護費用低。

7）筒倉是鋼筋混凝土結構，使用壽命長。

四.貯煤場方案經濟分析

針對條形煤場、圓形煤場和筒倉的設計方案，進行了初步的造價預算（見表1）

五.結論

通過上述分析可得出知，三種貯煤場均可以滿足環保的要求。條形煤場占地面積大，筒倉和圓形煤場占地面積較小，但是筒倉和圓形煤場入場需要考慮提升段，對場地也有要求。在實際使用方面，筒倉與條形煤場、圓形煤場相比能夠實現配煤需求、自動化程度高，穩定性更可靠。同時維護方面，由于筒倉采用混凝土結構，與其他兩者相比維護量小，但施工周期長。從造價方面考慮，筒倉造價為三者中最高。根據本項目的用地特點、且由于有后續擴建的需求，最終業主綜合考慮采用條形煤場的方案。

參考文獻

[1]邢伯淼. 全封閉條形煤場與全封閉圓形煤場的比較[J].內蒙古電力技術.2014， 32 （3）：86-89

[2]駱浩，曹雄，宋小弦. 圓形煤場與條形煤場的技術經濟比較[J].化工生產與技術.2015， 22 （2）：50-52

[3]毛煒，黃春景，薛保城. 原料儲運系統煤庫方案與筒倉方案對比分析[J].化肥工業.2019， 46 （5）：49-51