条形储煤场储煤设备的几种布置形式

2017-12-14程文光曹云改

综合智慧能源 2017年11期

关键词：堆料料场条形

程文光，曹云改

(华电郑州机械设计研究院有限公司，郑州 450046)

条形储煤场储煤设备的几种布置形式

程文光，曹云改

(华电郑州机械设计研究院有限公司，郑州 450046)

在输煤系统中，对条形储煤场提出了6种堆取的布置形式，将这几种布置形式逐一进行阐述并比较其优缺点。提出布置形式的适应场所。

条形储煤场；堆料机；取料机；挡墙

0 引言

在钢铁、煤炭、冶金、矿山的生产系统及火力发电厂的输煤系统中，物料储存是系统正常生产的重要环节。目前主要储存方式有筒仓、圆形料场、条形料场等。条形料场是仓库储存的一种存储方式。相对于圆形仓储来讲，它较为灵活，可以在长度方向延长而扩大储存量，同时与露天堆场配合也较易布置。因此，该存储形式得到了广泛的应用。

1 布置形式

条形料场储运物料的设备一般为堆料机、取料机、进出料皮带机和一些辅助设备。堆料采用的设备主要有悬臂侧式堆料机、悬臂回转侧式堆料机、移动卸料车、斗轮堆料机。取料采用的设备主要有全门式刮板取料机、半门式刮板取料机、桥式刮板取料机、斗轮取料机。其中料场堆取料作业也可共用1台斗轮堆取料机。结合工程实例，可将条形储煤场堆取料设备布置成6种方案形式。

1.1 悬臂侧式堆料机+全门式刮板取料机(含挡墙)

如图1所示，堆料设备采用的是悬臂侧式堆料机。来料(皮带机上的物料)通过堆料机中的尾车被卸到堆料机的俯仰悬臂皮带机上，皮带机通过变换俯仰角度将物料卸到条形料场形成料堆。随着堆料机的移动，将物料储存在条形料场中。取料设备采用的是全门式刮板取料机。料堆通过主、副耙刮板把物料刮到出料皮带机上，伴随着耙料机沿着轨道直线行走，将料堆的物料连续、均匀地输送到出料皮带机上，运出料场，可实现全段面取料。

图1 堆料机、全门式刮板取料机布置

1.2 移动卸料车+全门式刮板取料机(不含挡墙)

如图2、图3所示，堆料设备采用的是移动卸料车。皮带机将物料送入条形料场，皮带机上的物料通过设置在库房顶部料场中心上方的移动卸料车将物料直接卸到条形料场，随着卸料车的移动，将物料储存在条形料场中，形成料堆。取料设备采用的是全门式刮板取料机。取料方式同堆料机、全门式刮板取料机布置(以下称为形式1)。

1.3 悬臂回转侧式堆料机+全门式刮板取料机(不含挡墙)

堆料设备采用的是悬臂回转侧式堆料机。它是由串联在来料皮带机上的尾车和跟随尾车移动的能俯仰和转动的悬臂皮带机组成，它不但能定点堆料，还能连续来回转动堆料，能够最大限度地利用料场的空间。预先设定堆料行走范围，堆料机将在设定的范围内开始行走堆料，如图4所示。首先根据低料位探头设定俯仰皮带机俯仰角度，即初始堆料高度开始堆料。俯仰悬臂皮带机根据堆料情况自动起升，直到达到最大堆料高度，即完成一个堆料过程，然后，堆料机按设定方向移动，进行下一个工位的堆料过程。以此循环，直至堆料完毕。如果另一侧的料场需要堆料时，这时悬臂皮带机放平，启动回转机构，悬臂皮带机旋转到料场的另一侧重复堆料过程。取料设备采用的是全门式刮板取料机。取料方式同形式1。

图2 移动卸料车、全门式刮板取料机布置(截面)

图3 移动卸料车、全门式刮板取料机布置(纵向)

图4 悬臂回转侧式堆料机、全门式刮板取料机布置

1.4 移动卸料车+半门式刮板取料机(含挡墙)

堆料设备采用的是移动卸料车。堆料方式同移动卸料车、全门式刮板取料机布置(以下称为形式2)。取料设备采用的是半门式刮板取料机。该取料机门架为L型结构，轨道高低布置。刮板机通过卷扬机构的钢丝绳实现上下旋转。门架坐在行走机构上。设备带动刮板机沿着轨道前后行走，将料堆的料取入出料皮带上运走，如图5所示。

1.5 悬臂回转侧式堆料机+桥式刮板取料机(不含挡墙)

堆料设备采用的是悬臂回转侧式堆料机。堆料方式同悬臂回转侧式堆料机、全门式刮板取料机布置(以下称为形式3)。取料设备采用的是桥式刮板取料机。此种取料机常常用于需物料混匀的场合使用。桥式刮板取料机取料方式为全断面取料，取料面通过料耙的水平左右移动将物料耙松后滚落下来,由刮板输送机将料场落下的物料刮取到出料胶带机上取走，如图6所示。

图5 移动卸料车、半门式刮板取料机布置

图6 悬臂回转侧式堆料机、桥式刮板取料机布置

图7 斗轮堆、取料机布置

1.6 斗轮堆取料机(不含挡墙)

斗轮堆取料机如图7所示，堆料时先将臂架调整到一定的高度，按图8所示顺序一面堆料，堆至一定高度h时，一面大车向前走，走至规定长度后，臂架变幅至第2号处，在一边堆料达到h高时，一边大车向后退，这样循环将底层1-6堆好后，开始第二层的7-11堆位，依次类推。

取料时，按料堆高度在轨道的一侧料场从上到下一层层回转取料，如图9所示。当悬臂架正向回转70 °后，大车向前行走一段距离，即为料斗吃进深度△S，层与层之间的高度为斗轮切削高度h，其值约为≤2.5 m(斗轮直径的一半高度)。前臂架便反向回转取料，至料堆边缘处，大车再向前进一个切深△S，前臂架再正向回转取料。依次取完一个水平全层后，大车往后退到开始取料端，斗轮悬臂架再下降到第二层取料高度，然后重复上述回转取料，以此类推直至料堆底面。

图8 长堆辅筑法工艺

图9 水平全层取料工艺

2 几种布置形式的优缺点

从以上6种布置形式可以看出，堆取工艺是按照含有混凝土承重挡墙和不含有承重挡墙两种不同的条形料场来布置堆取料设备。

需借助有混凝土承重挡墙堆取料布置的有形式1和移动卸料车、半门式刮板取料机布置(以下称为形式4)。因需要建设承重挡墙，故要增加挡墙土建、桩基的费用，料场总造价高，但相同储量料场的占地面积小，设备布置比较紧凑。堆料采用卸料车型式堆料，落料点不在料场中部，料堆的一半是自然堆积，另一半借助挡墙，形成四面体料堆。堆料采用悬臂侧式堆料机型式堆料，来料通过堆料机上的悬臂皮带机的转运，落料点在料场中部，料堆自然堆积，形成三棱椎体料堆。因而料场的存储量计算因此不同。取料采用半门架刮板取料机型式取料，因挡墙间有承重水泥柱，两柱间挡墙壁的煤不能清理干净，会有积煤，需推土机辅助作业进行人工清理余煤，如不及时清理，长期积煤，会导致自燃着火，煤场作业人员多，故增加了人工清理费用。取料采用全门式刮板取料机取料，可实现全段面取料，会彻底清除料场余料。因此，国内外目前采用全门式的刮板取料机取料的较多。

无需借助混凝土承重挡墙，采用侧式堆料机进行堆料的堆料布置有形式3和悬臂回转侧式堆料机、桥式刮板取料机布置(以下称为形式5)，料场的土建费用会大大降低，工程总造价偏低，但相同储量料场的占地面积会增大，设备布置没有带挡墙的布置形式紧凑。入场来料皮带机不需要架高。堆料布置采用卸料车堆料的有形式2，由于将移动卸料车设计在库房的顶部，入场来料皮带机需要架高，顶部钢结构的载荷会增加，从而增加了钢结构的成本，但设备布置较紧凑，料场的占地面积较少。用户可以根据工程的具体情况选择合适的堆取料布置形式。桥式刮板取料机取料(形式5)的最大特点是全段面取料，取料比较均匀，因此常常作为混匀均料的场所应用。

斗轮堆取料机作为条形料场的堆取设备(以下称为形式6)，在国内外已经运用过许多年。但经过这些年的运用情况来看，弊端逐渐显现出来。例如斗轮堆取料机回取率较低(一般不足80%左右)，这就需要用推煤机进行辅助作业，煤场作业人员多；同时，斗轮机不能同时进行堆取作业，堆料时不能取料，取料时不能堆料，这样给工艺布置带来了困难；在相同储量下，斗轮机的占地面积大，土地利用率不高；且土建基础的投资较大。因此，目前条形储煤场将堆取工艺分开，采用堆料机堆料和取料机取料的布置形式逐渐普及。例如形式1，2，3，4，5的堆取布置形式，可同时进行堆取作业，互不影响；同时，单一设备结构相对简单，运行维护较方便，易于实现全自动化运行[1]。