原煤储运储存方式典型设计
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摘 要：煤化工、火力发电等行业的原煤储运系统，原煤储运储存方式的选择决定着工厂生产的持续性及连续性。企业根据正常装置生产能力、储煤时间要求，运输、投资及气象条件等因素选择合适的原煤储存方式。目前设计所选择的原煤储运方式主要有露天储煤及煤库储煤两大类方式，本文主要对这两种储煤方式的设计注意事项，所选用设备及优缺点等进行简单讨论。
关键词：储运 储存 露天 煤库
中图分类号：TU996 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）07（c）-0086-02
煤化工、火力发电等行业的原煤储运系统，主要包含卸煤、储煤、输送、加工处理几个主要程序。储煤系统在原煤储运中占主导地位。目前储煤方式主要有露天储煤及煤库储煤。露天储煤分采用抑尘网露天储煤和直接（半）露天储煤两种。煤库储煤分长形库储煤和圆形库储煤两种方式。本文结合相关设计实例，分别对以上几种储煤方式优缺点及相关主要设备进行探讨。
1.1 露天储煤方式
在设计露天堆场时一般考虑以下设计原则：（1）应尽量减少物料的堆存面积，节约用地。因此应力求提高物料的堆存高度。
（2）应综合考虑各种因素，如考虑物料进场运输方式、卸车方式及卸车线的布置，堆场的出料方式以及与后工序的关系等。
（3）堆场的设备及出力应根据前述原则进行选择。
（4）堆场的地面应作处理，以使地坪有一定的耐压能力，避免积水[1]。
1.1.1 直接露天储煤方式
散料露天堆场宜布置在厂区的下风向，且其长边尽可能平行于主导方向。直接露天堆场常见于上世纪六七十年代所建工厂。例如：安徽淮南化工厂，老厂直接采用露天储煤场方式，储煤场采用的主要设备为门（桥）式抓斗机或装载机等。散料露天堆场优点是投资低，所选用设备简单，适合小型电力发电厂或化工厂；缺点是储煤场储煤能力小，占地面积大，煤粉尘量大，环境污染严重，需要加喷雾抑尘装置进行抑尘。目前电力行业及化工行业已基本不采用这种方式。
1.1.2 抑尘网露天储煤
选择堆场形式要结合当地的自然环境、气象条件、工程地质和水文地质等条件，对于风较大的西北部，露天储煤场多采用周边抑尘网降低环境污染。抑尘网露天储煤方式选用的主要设备多为斗轮堆取料机等形式的机械化设备，并辅助配套推土机或装载机。抑尘网露天储煤方式优点是投资相对较低，抑尘效果明显，单层挡风抑尘墙抑尘效果可达65%～85%，双层挡风抑尘墙效果可达90%以上，可满足中、小型电力发电厂或煤化工厂生产需要。抑尘网露天储煤缺点是恶劣风沙气候下扬尘仍相对严重，需采用大型喷雾抑尘装置降来低扬尘状况。
1.2 煤库储煤方式
1.2.1 长库储煤方式
长形库储煤方式主要设计采用两种形式：一种是采用抓斗桥式起重机厂房结构；另一种采用斗轮堆取料机长形库，半敞式拱形厂房结构。
对于工厂需要的物料储存期长、储存量大时（一般指储存期大于30天、最大储存量大于5000t以上），易选用大跨度长条形仓库，采用侧面站台装卸车；如储存量大，而储存期短（一般指储存期小于10天）时，可采用车辆入库式仓库，并尽可能采用半敞开式仓库。为尽可能多储存物料，长库两侧一般设挡料墙，挡料墙一般应设在主风向一侧。半敞开式库房，堆棚的挡料墙高出室内地坪不小于1.00 m，最高应比物料允许堆放高度低0.50～1.00 m，且最高不宜高于2.50 m。库室内地下储斗、地槽、溜槽的顶面标高一般高出地坪面0.30 m以上。库内粉尘飞扬的部位，应采取密闭措施，并设通风除尘装置[2]。宁波久丰热电项目就采用这种形式储煤，一般所选用设备为抓斗桥式起重机厂房及装载机或推土机等。优点为所需设备相对简单，投资相对较低，环境污染相对易控。缺点是占地面积大，自动化程度相对较低。
堆场储煤量在70000 m3以上时，应优先考虑选用斗轮式堆取料机堆场形式。轨道式斗轮堆取料机应采用设备制造厂推荐的钢轨。轨道基础一般采用钢混凝土整体条形基础，轨顶面应比堆场地坪高1.50 m左右，轨道两端应设终端限位器和阻进器。当两台斗轮式堆取料机并列布置时，其轨道中心线之间的距离应取堆取料机悬臂长的两倍。两侧副料堆外边线距轨道中心线的距离不大于堆取料臂长与料堆高度之和。在堆取料机轨道端部应考虑留有堆取料机的检修场地。应根据当地气象条件和设备性能考虑是否设堆取料机锁定装置。当有推土机与堆取料机配合作业时，应有推土机出入料堆场的通道。为更好的排出原煤中的水分，堆取料机的两条行走轨道之间应设排水沟，水沟一般不宜设在带式输送机下部。斗轮堆取料机半敞开式煤库多用于大、中型发电厂及大型煤化工企业，例如合肥第二发电厂等及淮北华塑100万吨PVC及电石装置即采用多台斗轮堆取料机，配与推土机作为辅助作业设备。该设计方案优点是物料储存量大，机械化，自动化程度高，投资成本较低，缺点是占地面积比较大。
1.2.2 圆库储煤方式
圆形库储煤方式目前主要设计采用两种形式，一种是采用筒仓库房结构；另一种采用圆形库结构。
根据储煤能力的不同，所设计的筒仓直径尺寸也不同，目前，国内一般最大的筒仓直径为27.0 m，有效储料能力为20000 m3，最常见的设计筒仓直径为22 m，有效储料能力为10000 m3。许多中、大型煤化工企业一般采用多个筒仓联合储煤，例如华亭中熙60万吨/年甲醇项目即采用4台22 m筒仓进行储煤。筒仓设计需要采用一个可靠系统化的防燃防爆控制系统，对于筒仓储存原煤的防燃、防爆的预防，典型解决设计措施包括：（1）根据原煤特性设置温度、可燃气体（包括CH4和CO等）、烟气、粉尘浓度等检测报警装置，检测报警信号应送入系统控制或DCS系统。（2）筒仓的侧壁及周边设有惰化保护器件，既可以起到降温的作用，又可以将原煤筒仓内的CO、CH4、O2置换掉。（3）筒仓顶部盖板应设置必要的安全泄爆装置。（4）筒仓顶部设置带式除尘器，供筒仓卸煤时将多余的气体及粉尘排出；筒仓的电气（器）设备应采用防爆设计。筒仓设计优点为占地面积小，储煤量大，运行方式简单，系统调度灵活，机械化及自动化程度较高，兼有储存、缓冲和混煤等多种功能。缺点是投资相对较大，对于储存高挥发份煤种，易发生自燃现象，同时，对技术操作水平要求较高。
圆形库是近几年新兴的一种储煤典型设计方式，一般设计圆形库所采用的主要设备为回转式堆取料机，物料进库采用架空带式输送机，在圆形库中心下部设置出料机，出料采用地下带式输送机通廊。圆形库周边设圆形挡料墙，将库分成多个作业区域。回转堆取料机中部基础处地坪应提高，使库底形成与水平夹角为6°～7°12′的圆锥形。目前所设计的圆形库一般选择80～120 m，120 m直径的圆形库储煤能力为35万方左右。桐梓煤化工一期工程选用了2个直径为60 m的圆形库，分别储存原料煤和洗精煤，单个圆形库储煤能力约在4.5万方。圆形库优点是占地面积小，单位面积储存量大，机械化自动化程度高，缺点是投资比较高，对于储存高挥发份煤种，易发生自燃现象，同时，对技术操作水平要求较高。
2 结语
在煤化工、电力发电厂等行业设计过程中，煤储运系统作为工厂原料供应及储运作业，对工厂安全连续生产操作起着重要的作用，而储煤方式在煤储运系统中占主导地位。设计时应根据自己正常生产能力、储煤时间要求，气象条件等因素，选择合适的储煤方式进行设计，更好的满足工厂连续生产的需要。本文简单的介绍对比了一下几种比较常见的储煤方式，对于不同的工程项目，设计人员需根据工程项目的实际情况，选择合适该项目的设计方案进行详细设计。
参考文献
[1]应美玕，梁庚煌.机械化运输工艺设计手册[M].化学工业出版社，1998，4.
[2]化工部第六设计院.化工固体物料堆场及仓库设计规定[S].中华人民共和国行业标准，1995，3.