方形汽车卸煤沟经济效益研究

乔支昆 陈婷 尹新伟 胡月龙 王艳春

摘 要：传统汽车卸煤沟底部为楔形结构，有加大倒角，本文旨在改变传统结构，介绍一种底部无倒角的方形汽车卸煤沟，分析其经济性以及与其配套的出料装置、抑尘系统，以降低施工难度、减小开挖深度、增加汽车卸煤沟的储煤量，具有较大的推广价值。文章提出了传统的楔形结构卸煤沟结构布置上容易出現的问题并对方形卸煤沟及精确抑尘系统进行分析，最后分析了方形卸煤沟方案的经济效益。

关键词：方形汽车卸煤沟 方形沟（斗）给料机 精确除尘系统

中图分类号：TN94 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）04（c）-0073-02

卸煤沟包括汽车卸煤沟和火车卸煤沟，结构上两者均采用缝隙煤槽形式。对于机组容量较小的电厂，几乎均采用汽车卸煤沟作为其卸煤设施。卸煤沟作为一种工业构筑物，由于生产工艺的要求，其结构布置与普通建筑有较大不同：主体结构处于地下，地上部分是普通的排架结构，供卸煤用。从横截面上看，通常卸煤沟的下部呈逐渐收窄的坡状结构，这样物料在下降过程中逐渐集中到中心部位，在叶轮给煤机的作用下被排到下部的输煤皮带上。

1 传统汽车卸煤沟

传统的楔形结构卸煤沟结构布置上容易出现的问题如下。

（1）楔形结构随着深度的加大，截面积是减小的，单位体积的储煤量也在减小。在相同储煤量的情况下，这种结构会增大沟深，增加土方工作量，致使成本大大增加。

（2）传统结构布置，卸煤沟底部为楔形，来煤会沿着楔形壁下落，下落过程中，卸煤沟的宽度减小，呈收口状，会造成煤的自然下流不顺畅，甚至造成侧壁的积煤和蓬煤的状况，影响卸煤的顺畅运行，且对侧壁衬板的磨损非常严重，增加成本。

（3）煤沟上部粉尘污染来源主要为自卸汽车卸车作业产生的粉尘进入卸煤沟。卸车作业时由于自卸车厢距离煤沟地坪有一定高差，卸煤沟采取楔形布置，有较大的倒角，燃煤在落入煤沟的过程中会产生大量粉尘，特别是当燃煤粒度较小水分较低时粉尘污染尤其严重。

2 方形卸煤沟及精确抑尘系统

现有设计中，卸煤沟整体为楔形结构，侧壁安装耐磨损的衬板，汽车来煤后，经过煤篦子下落到卸煤沟，经过楔形的侧壁自流至沟底，然后通过安装于底部的叶轮给煤机将来煤按设定的流量拨落至下层的带式输送机皮带上，来煤由此运输至卸煤沟外。为了避免卸煤沟由于楔形布置带来的各类缺陷，将卸煤沟下部结构设计为方形，去掉底部较大的倒角。汽车来煤后，经过煤篦子下落。卸煤沟底部布置山锥结构，煤经过山锥，下滑至山锥两侧，并形成煤堆。山锥下方布置方形沟（斗）给料机，按照设定的流量将煤通过山锥和卸煤沟底面的缝隙拨至方形沟（斗）给料机下部的带式输送机上。

2.1 方形汽车卸煤沟结构布置上的优势

结合方形沟（斗）给料机出料，方形汽车卸煤沟在布置上实现以下优化。

（1）改变传统楔形结构，采用方形结构，减小施工难度，降低开挖深度；减少侧壁的积煤和蓬煤的状况，保证卸煤的顺畅运行，减小对侧壁衬板的磨损，降低维护成本。

（2）降低开挖深度，卸煤沟底部的带式输送机标高降低，从底部出来的带式输送机所需的爬坡高度降低，造价降低。

（3）去掉卸煤沟底部较大的倒角，避免燃煤在落入煤沟的过程产生大量粉尘（原楔形结构，特别当燃煤粒度较小水分较低时粉尘污染尤其严重）。

（4）方形沟（斗）给料机比传统叶轮给煤机的拨料直径大，可以满足方形卸煤沟底部无倒角，开口尺寸大的拨煤要求。双向拨煤，避免了积煤或蓬煤现象，从而提高效率，降低成本。

给料机应用于底部为方形布置的卸煤沟，所述给料机由叶轮、叶轮座、旋转电机及行走电机等部分组成，叶轮直径达4.8m，双侧拨料，这种给料机在实际操作中具有较大的适应范围，而且能够增加卸煤沟的储存量。

2.2 方形汽车卸煤沟精确抑尘系统

传统楔形结构给料机的微雾抑尘的所有除尘设备均布置在叶轮给煤机上，而针对大直径、双侧拨料的给料机，其旋转电机、行走电机及机身的重量均比传统的给料机大，机身的布置空间有限，若采用随机式微雾抑尘装置将导致机身的尺寸和重量过大，而不利于土建的施工设计。方形卸煤沟下部出料装置为方形沟（斗）给料机，配套精确除尘系统，取消给料机自带水箱，减轻给料机自重，降低轮压。将微雾产生系统布置于卸煤沟的检修平台及卸煤沟的中间上部，在给料机正上方的三角梁处布置微雾喷头，依据位置传感器，感应给料机位置信号，定点喷雾，实现精确除尘。

3 经济效益分析

以2×660MW机组为例，选用桥式下传动叶轮给煤机。卸煤沟长120m，按年接卸354×104t计，每个车位年接卸能力为21×104t。每米储煤量为24t煤槽内可贮煤3840t。

按传统楔形结构布置卸煤沟，该贯通式缝式煤槽深9.7m，宽10m，煤槽倾角采用不对称角度，一侧为700，一侧采用650角，内部衬高耐磨、低摩擦系数材料。煤槽下部设两个缝隙出口，对应布置两条皮带机，每条皮带机上设两台叶轮给煤机，叶轮给煤机出力均为1800t/h，设有变频装置调节其出力。

按本方形卸煤沟方案布置，该贯通式缝式煤槽宽10m，深度为7.7m，相对于传统布置方式，深度降低2m。煤槽下部设两个缝隙出口，对应布置两条皮带机，每条皮带机上设两台叶轮给煤机，叶片直径为4.8m，叶轮给煤机出力均为1800t/h，设有变频装置调节其出力。叶轮给煤机落料口设有密封罩，密封罩顶部设有漏料口，可隔离煤下落产生的粉尘。

采用卸煤沟底部采用方形布置，煤槽深度可降低2m，相对于长120m，宽10m的卸煤沟来说，减少了开挖土方2400m3，土建造价降低。卸煤沟底部的煤落入带式输送机的皮带上，由带式输送机将煤运入卸煤沟外的转运站里。由于转运站一般为地上10～20m，带式输送机由地下运出达到转运站，需要有一定的爬坡高度和角度。传统方案中，带式输送机的爬坡角度为16°，输送机总长度约为66m。采用方形卸煤沟方案后，带式输送机的爬坡角度为14°，输送机总长度约为66m。相对于传统方案，输送机总长度变化较小，爬坡角度减小了2°。在带式输送机的选型上，电机功率会减小，这既降低系统耗电量，也节约了设备成本。

采用该尺寸的方形卸煤沟土建造价每米可比传统楔形卸煤沟节省2.1万元，120m的卸煤沟土建造价节省了255万元。采用非常规的大直径叶轮给煤机，每台造价增加5万元，120m卸煤沟需要4台叶轮给煤机，设备造价增加20万元。总体来说，该尺寸的卸煤沟，采用底部采用方形布置后，比传统的楔形结构造价节省了235万元。

4 结语

方形卸煤沟以较大储煤量的优势，完全可以满足对煤量需求较高大型火力发电机组的煤量需求。方形卸煤沟作为新型布置形式，结构更加合理，节省工程造价，大大降低施工难度，必将成为未来卸煤沟形式的发展趋势。下部出料装置方形沟（斗）给料机，可以满足方形卸煤沟设计要求，封闭挡板，防粉尘外泄，减低卸煤系统的粉尘污染，改善了卸煤系统的运行环境。其可应用于火力发电厂和煤化工、钢铁厂、造纸、制糖等相关有自备电厂的企业，适用于煤粉炉、循环流化床锅炉。项目实施的成功经验对电厂输煤系统采用方形卸煤沟具有很高的参考价值，项目的技术成果将具有广阔的推广应用空间，同时为公司创造较大的经济效益和社会效益，对提高公司品牌有着积极意义。成果完成后能够解决传统楔形结构布置带来的各类问题，而且添加了除尘功能，对整个输煤系统流程都是一项革命，具有很高的推广价值。

参考文献

[1] 许莉，许鹏伟，王心梅.火电厂汽车卸煤沟结构设计[J].科技传播，2014（3）：42-43.

[2] 孙培福，杨秀军，康宁.汽车卸煤沟的抑尘措施探讨[J].科技视界，2015（17）：306-307.