一种新型简易卸煤系统在黄金埠电厂的应用

摘 要：近年来，铁路运费逐年上涨，各火电厂急需利用水路运输煤炭来降低燃料成本。因此，黄金埠发电有限公司结合长江—信江航道开发，调整煤炭运输方式，新建了一套现代化新型简易汽车卸煤系统，解决了“水—水—公路”煤炭运输接卸问题，彻底改变了煤炭运输方式单一、煤炭成本高的现状，节省了大量燃料运输成本，产生了巨大的经济和社会效益。

关键词：现代化汽车卸煤系统;煤炭运输接卸;经济效益;社会效益

0    引言

国能黄金埠发电有限公司（以下简称“黄金埠电厂”）位于江西东北部、鄱阳湖东南岸、信江下游的黄金埠镇，隶属于上饶市余干县，一期建设2×650 MW超临界燃煤发电机组，2007年实现两台机组先后投产发电，年均耗煤量约300万t。根据设计规划，黄金埠电厂两台机组所耗煤炭全部为安徽、陕西等地所产烟煤，建有一条约20 km长的专用鐵路线，从邻近国铁画桥车站接轨后并入皖赣线，所耗煤炭全部按铁路方式入厂，未考虑其他煤炭运输方式。随着当前煤炭市场的持续上行，煤炭供不应求，价格连续创新高，江西本地缺少火电厂适用的动力煤，所有煤炭全部需从外省调入，造成江西省煤炭价格长期偏高，燃料成本约占火电厂生产总成本的80%，其中煤炭运输成本所占比例极大，如何降低燃料采购成本一直是各家火电厂最重要的攻关课题。同时，铁路运输通道拥挤，如果强对流天气频现，火电厂煤炭保供也存在一定风险。黄金埠电厂地处江西铁路运输末端，煤炭运输价格长期在省内位居高位，铁路运输通道单一，企业经营面临巨大压力，亟需通过改变运输通道，降低煤炭入厂标单，增强燃料保障能力，提升企业核心竞争力。

1    系统建设构想

黄金埠电厂根据国家能源集团一体化运营安排，采购集团年度长协煤炭数量占据年耗用量的90%以上，在煤炭数量供应方面有了切实保障，而如何降低煤炭运输价格，成为黄金埠电厂面临的一项重大课题。黄金埠电厂地处国铁运输末端，处于运输不利地段，同时又邻近信江，可以适时打通秦皇岛—海运—长江—鄱阳湖—信江的新型水陆联运方式，将北方产优质动力煤由秦皇岛等煤炭港口开始，经过水路运输到达长江沿江口岸，再驳到江轮、湖轮运至景德镇市石镇街码头和上饶市余干码头，最后由公路运输入厂，建立全新的煤炭运输通道，用水路运输代替部分长距离铁路运输，降低煤炭运输成本。经过测算，如果采用此新增煤炭运输方式，燃料运输成本将比铁路运输价格降低约40元/t，如全年运输量达100万t，则企业仅此一项可每年节约成本近4 000万元，将大大提高盈利能力，提高企业综合竞争力。为配合该种“水—水—公路”联运方式，需要在黄金埠电厂建设一套新型现代化汽车卸煤系统，及时接卸由此通道运输到达电厂的各类煤炭，实现煤炭运输方式的多元化，大大降低煤炭运输成本。

2    工程实施

2.1    总体方案

黄金埠电厂新增简易汽车卸煤系统，其利用#2皮带栈桥西侧和二期规划煤场的东南角空地作为汽车煤卸车回车场地，回车场地面积为40 m×55 m，面积2 200 m2;利用#1转运站南面，在#2皮带机地下廊道上布置两个卸车位的地下煤斗，煤斗下布置振动给煤机[1]，振动给煤机出力1 000 t/h，给煤机出口与#2皮带栈桥上煤系统相连，汽车煤由此进入卸煤系统，通过卸煤系统斗轮机[1]将汽车煤堆至煤场，堆高达12.5 m;卸煤完成后汽车通过车辆自动冲洗机[2]自动冲洗车轮，自动冲洗机工作能力为90台/h，汽车冲洗后出厂保证了路面清洁。汽车煤通过#2皮带上的入厂煤采样机实现自动采样，提高了采样效率，大大降低了采样人员劳动强度，防范了廉政风险。

2.2    方案设计与选择

根据黄金埠电厂“水—水—公路”联运需求约100万t/a进行设计，并结合电厂现场实际情况和二期扩建规划，共列出4个方案进行备选：（1）方案1，地上汽车卸车机方案;（2）方案2，汽车受煤站扩大方案;（3）方案3，汽车受煤站方案;（4）方案4，地下煤斗方案。各方案比较如表1、表2所示。

经过综合技术经济比较，考虑整个工程的建设周期、投资和运行等众多因素，方案4初期投资小，系统简单，转运环节少，最后选定方案4“地下煤斗”建设方案，利用一期#1转运站南面，在#2皮带机地下廊道上布置两个卸车位的地下煤斗，并与一期#2皮带栈桥上煤系统相连;利用#2皮带栈桥西侧和二期规划煤场的东南角空地作为来煤卸车回车场地。

2.3    方案实施

根据施工现场实际条件，本着“节约用地、文明施工、方便运输、保证安全”的原则，进行施工场地布置，施工生产场区布置在#2皮带栈桥（原有）的东侧，工程施工工期为6个月。共建有两座地下煤斗及配套出力1 000 t/h振动式给煤机、一座面积为40 m×45 m回车场地、一套车辆自动冲洗机和冲洗水系统，同步建设除尘、抑尘设备设施，满足环保要求。

3    工程结论

新型现代化汽车卸煤系统在电厂#2皮带机地下廊道上布置两个地下煤斗，由钢筋混凝土现场预制，煤斗下布置两台振动给煤机，汽车煤由此进入卸煤系统，利用电厂#2皮带上新型智能入厂煤采样系统进行采样分析，再通过煤场斗轮机将汽车煤堆至煤场，也可直接输送到原煤仓进行耗用，方便灵活，使用便捷。本系统最大限度地利用了电厂现有卸煤设施，同时兼顾了燃料智能化系统[2]建设，实现了入厂煤全自动采样、制样和化验，避免了人工干预。利用电厂#2皮带栈桥西侧和二期规划煤场的东南角空地作为汽车煤卸车回车场地，可同时容纳30辆重载运煤汽车依次卸车，与铁路一列重载列车运输量基本相近。本系统做到了新建工程风险小，工程量最小，投资最省，整个工程总投资约260万元，仅用时6个月即建成投产，投产后系统运行稳定，卸一辆汽车仅用时4 min，与铁路翻车机卸煤用时基本一致，卸车出力达设计出力1 000 t/h，项目建成后卸煤量逐年上升，目前已达每年150万t，超过设计年接卸量100万t。在汽车煤卸煤回转场地出口设置车辆自动冲洗机，对所有出厂汽车进行自动冲洗，将车轮和车体上的淤泥和积灰冲洗干净，保证了路面清洁;同步建成一套细水雾除尘系统，对卸煤斗及其工作区进行连续除尘，满足环保要求。

4    经济、社会效益

该系统投运后卸煤量保持稳步上升，不断创造新高，可保持每天接卸“水—水—公路”联运煤炭1万t，基本满足电厂两台机组单日夏季高峰负荷日耗煤量，与铁路接卸量持平，为电厂煤炭增加了全容量的备用运输。根据近年煤炭运输价格比较，采用本系统后，黄金埠电厂吨煤炭运输成本可降低40元，按年均100万t计算，每年可节约燃料采购成本约4 000万元，每年取得收益是总投资的十多倍，黄金埠电厂也彻底摆脱了煤炭价格长期高位的状况，企业核心竞争力明显提升。

目前，该系统已在国能丰城发电厂、国家电投景德镇发电厂等企业得到成功推广应用，二者均各自建成适合自身实际的同类新型卸煤装置，取得了良好的社会效益和经济效益。

5    结语

本工程适用于火电厂、钢铁厂、冶炼厂等大量使用煤炭的企业，尤其适用于汽车煤运输成本低的企业，使用该新型简易汽车卸煤系统后，企业的燃料成本将大大降低，从而获得巨大的经济效益，具有很高的推广价值。

[参考文献]

[1] 闻邦椿.机械设计手册[M].5版.北京：机械工业出版社，2010.

[2] 丁坚勇，胡志坚.电力系统自动化[M].北京：中国电力出版社，2015.

收稿日期：2021-07-16

作者简介：罗海森（1977—），男，江西星子人，工程师，注册安全工程师，二级建造师，研究方向：火电机组优化运行和安全消防管理。