燃煤電廠內(nèi)河碼頭直取過駁工藝方案

余 意

中交第二航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司

1 引言

近年來隨著經(jīng)濟形勢變化，傳統(tǒng)的燃煤火電企業(yè)配套碼頭能力有較大的富余量。與此同時，隨著長江大保護的政策加快落實，長江下游(特別是江蘇段)水上過駁作業(yè)的全面取締，巨量的煤炭、砂石等中轉(zhuǎn)只能被分流到各個港口，進行碼頭水水過駁中轉(zhuǎn)[1]。

因此，長江下游燃煤電廠迫切需要轉(zhuǎn)變思路，除滿足電廠自身煤炭保供需要外，最大限度地利用岸線和設(shè)備資源，在已建碼頭上開展直取過駁工藝改造，提升碼頭富余能力效益，促進碼頭企業(yè)培育新的經(jīng)濟增長點[2]。以江蘇省張家港市沙洲電廠碼頭為例，通過對現(xiàn)有碼頭船舶靠泊組合分析和現(xiàn)有裝卸系統(tǒng)局部改造，實現(xiàn)了碼頭直取過駁工藝功能。

2 直取過駁工藝方案

2.1 技術(shù)現(xiàn)狀

沙洲電廠建有自用煤炭碼頭1座，包含5萬 t級泊位2個，碼頭岸線長度600 m，年接卸能力1 100萬 t。2個泊位共配備了4臺1 600 t/h橋式抓斗卸船機，安裝了兩路帶式輸送機，其設(shè)計參數(shù)為帶速3.5 m/s、帶寬1 800 mm、額定出力3 840 t/h。目前沙洲電廠裝機總規(guī)模為2×630 MW+2×1 000 MW，實際年消耗煤炭量約650～700萬 t。

2018～2020年，沙洲電廠碼頭實際使用情況見表1。由表1可以看出，碼頭能力還具備約400萬t/年的富裕能力可開發(fā)利用。

表1 沙洲電廠碼頭利用情況統(tǒng)計表

2.2 船舶靠泊方案分析

根據(jù)我國煤炭運輸格局，國內(nèi)沿海煤炭運輸?shù)闹髁Υ椭?萬 t級散貨船，屬于靈便型船，船長190～200 m；7萬 t級散貨船為巴拿馬船，船長225 m；10萬 t級散貨船為MINI-CAPE，船長250 m。

沙洲電廠碼頭受長江航道限制，歷年來實際靠泊船型以5萬 t級為主，未停靠過7萬 t級以上船型。靠泊船型統(tǒng)計見表2、表3。

表2 沙洲電廠碼頭靠泊船型統(tǒng)計表

表3 沙洲電廠碼頭靠泊5萬t級船型尺度表

長江上過駁轉(zhuǎn)載的主力運輸船型包括：3 000 t級駁船(長70～90 m)、5 000 t級駁船(長80～100 m)，10 000 t駁船(長105～130 m)。目前沙洲電廠船務(wù)公司主營長江駁船主要有以下幾種規(guī)格：“華翔9號”載重噸3 200 t，長度73 m；“江申368”載重噸5 000 t，長度85 m；“弘帆興旺”載重噸10 500 t，長度108 m。

依照該碼頭現(xiàn)有條件，今后過駁作業(yè)中，卸船船型優(yōu)選5萬 t級散貨船、過駁運輸船型為8 000 t級駁船為主。過駁直取作業(yè)時船舶靠泊方案見圖1。

圖1 船型靠泊方案組合圖

現(xiàn)有碼頭已建600 m岸線長度，可滿足2艘5萬 t級散貨船和1艘8 000 t級散貨船同時停靠，碼頭具備水水直取過駁所需靠泊條件。

2.3 設(shè)備方案

(1)裝卸工藝設(shè)備方案改造

碼頭已有4臺橋式抓斗卸船機，為滿足水水中轉(zhuǎn)裝船作業(yè)要求，碼頭前沿需增設(shè)1臺額定能力3 200 t/h、軌距22 m的移動式裝船機(效率與原設(shè)計2臺卸船機相匹配)，并與橋式抓斗卸船機共軌，裝船機尾車置于棧橋上。同時，延長帶式輸送機BC1A約19 m并改造為正反轉(zhuǎn)運行，正轉(zhuǎn)時通過碼頭上游的#1轉(zhuǎn)運站向后方運輸，反轉(zhuǎn)時通過新設(shè)裝船機實現(xiàn)水水中轉(zhuǎn)裝船。

BC1A帶式輸送機反轉(zhuǎn)裝船時，其皮帶需要繞過裝船機的尾車與之銜接，所以設(shè)備功率和皮帶機張力會增加，相應(yīng)的其驅(qū)動裝置和頭尾架基礎(chǔ)也需要進行改造。為確保皮帶機正反雙向運行時工作穩(wěn)定，該帶式輸送機驅(qū)動改造為頭、尾上驅(qū)動。

(2)工藝流程改造

原二期工藝流程為：船→橋式抓斗卸船機→BC1A/B→1號轉(zhuǎn)運站→BC2A/B→2號轉(zhuǎn)運站→陸域電廠輸送系統(tǒng)。

新增水水中轉(zhuǎn)裝船工藝流程為：船→橋式抓斗卸船機→BC1A(反轉(zhuǎn))→移動式裝船機(新增)→駁船。

2.4 結(jié)構(gòu)方案

考慮到二期卸船機進入一期碼頭作業(yè)，對原碼頭結(jié)構(gòu)水工建筑物進行核算如下。碼頭軌道梁為簡支構(gòu)造，工作狀態(tài)荷載未超過原設(shè)計值，故軌道梁滿足要求；碼頭平臺上部除軌道梁外其余縱向梁系荷載均未發(fā)生變化，故縱向梁系滿足要求；橫梁正負彎矩不滿足要求，故二期卸船機不能進入一期作業(yè)。如需進入作業(yè)，需對一期原碼頭進行改造，對一期34～40排架采用鋼板粘貼于橫梁底部及頂部。

二期碼頭增加裝船機荷載小于原卸船機荷載，且34～37之間范圍內(nèi)設(shè)計時已預(yù)留軌道梁，故結(jié)構(gòu)滿足要求，僅需按工藝要求進行軌道延長，方案為：碼頭平臺排架20～36之間拆除軌道范圍內(nèi)現(xiàn)澆面層，植化學(xué)螺栓，并鋪設(shè)新的鋼軌，長度約15 m。拆除原車擋，并移至新位置。

2.5 經(jīng)濟性分析

開展煤炭水水直取過駁中轉(zhuǎn)業(yè)務(wù)能幫助沙洲電廠拓寬贏利模式，完成更多業(yè)務(wù)收入。改造后可實現(xiàn)400萬t/年直取過駁能力，目前市場上過駁煤炭費用為12～15元/t，經(jīng)直取過駁改造后，項目投資收益見表4。

表4 直取過駁工藝改造項目投資收益表

3 結(jié)語

該項目改造投資小、回報快，項目正式投產(chǎn)后，如能達到設(shè)計能力的75%，預(yù)計3.155年收回項目投資。因此在已建碼頭上進行直取過駁工藝改造，將會有較好的發(fā)展前景。