散货装卸港口煤炭码头新型工艺技术介绍

散货装卸港口煤炭码头新型工艺技术介绍

一、煤炭筛分工艺在散货装卸港口的应用

煤炭筛分工艺改造是通过将煤炭筛分工艺与现有的装卸工艺系统集成，在煤炭卸船工艺中一次完成煤炭的多次筛分，将煤炭按粒度大小分别堆存和销售，满足市场需求，提升了港口竞争力。

1.工艺设计的总体要求

根据货主的需要和流程装卸的特点，确定煤炭筛分工艺必须满足以下要求:

(1)煤炭筛分和现有流程一体化；

(2)筛分设备的生产效率应与流程效率相适应；

(3)筛分设备应故障率低、维修方便；

(4)煤炭筛分工艺应具有多级筛分功能。

2.方案设计

筛分设备的选型

通过各种筛分设备的性能、结构、原理、安装条件比较，可以采用滚轴筛，见图1。滚轴筛是一种利用多轴旋转推动物料前移并同时进行筛分的设备，它的工作机构是一排排筛轴，每根筛轴分别由一台辊道电机驱动，按相同方向旋转，使物料向前向下移动，同时搅动物料，小于筛孔尺寸的颗粒，受自重及筛轴旋转力的作用沿筛孔落下，大于筛孔尺寸的颗粒留在筛面上继续向前移动，并落入块煤溜管。该设备的效率决定于筛面的面积，可以根据具体使用情况进行设计。其驱动机构为普通的电动机和减速箱，故障率低，便于维修。

图1 滚轴筛

流程工艺布置方案

对流程筛分工艺做如下设计:

在门机漏斗上铺设网格，将粒度大于400 mm的块煤进行分离，以提高流程的通过能力；在主流程皮带机的转运站增设固定滚轴筛，筛分效率为1 250t/h，筛分粒度为25 mm，将煤炭进行初次分离，粒度小于25 mm的煤炭通过主流程、堆料机直接上堆场，粒度大于25 mm的块煤通过分叉斗进入两次筛分皮带机；在两次筛分皮带机下增设移动滚轴筛，筛分效率为600 t/h，筛分粒度为80 mm，对块煤进行二次筛分，将块煤分成25-80 mm和大于80 mm两种规格，然后分别堆放。流程工艺布置见图2。

图2 流程工艺布置

二、环保型煤炭码头关键生产技术

随着煤炭码头环保标准越来越高以及用户对配煤需求的日益多样化，具有专业配煤功能、堆场封闭式、环保型煤炭码头越来越受到业内研究人员的关注。具有专业配煤功能、封闭筒仓式堆场的大型煤炭码头工程规划设计将是研究趋势。

1.筒仓贮煤的发展趋势

筒仓作为贮存散状物料的设施，具有结构简单、使用方便、保护环境和减少占地等

优点。大型化或超大型化是贮煤筒仓的发展趋势。近几年来，国内部分煤炭码头也在陆续开展筒仓配煤业务，但无论从筒仓的容积还是从筒仓的数量上来看，都不具备规模效应，不能充分发挥筒仓配煤的优势。神华封闭筒仓式煤炭码头工程是规划设计中的世界首家完全采用筒仓堆场储煤配煤的大型煤炭码头。码头采用三排共33个3万吨级的超大型筒仓群储煤，年设计吞吐量达到3 500万吨。随之有许多关键技术需要研究，比如，贮煤筒仓的高效率装卸设备、预防煤炭自燃的安全监测系统、不同煤种的堆放管理等。

2.封闭筒仓式煤炭码头的装卸工艺与布置

封闭筒仓式煤炭码头的装卸工艺设计与平面布置，要综合考虑各种复杂因素。以神华封闭筒仓式煤炭码头为例，如图3所示，该码头有3个煤炭专业泊位，筒仓堆场的容量应满足3 500万吨/年煤炭通过能力的要求。作为码头生产作业系统中的重要环节，封闭式堆场除满足煤炭堆存需要外，还必须配备与其生产需求相匹配的、物料进出筒仓的整套装卸工艺系统"装船作业考虑运量发展和到港船型实际要求，3个泊位设置3条作业线、单线出场装船额定能力6 200吨/小时。

图3 神华封闭筒仓式煤炭码头堆场工艺布置图

筒仓群一次性按照3排、正交进行布置；仓顶3条进仓作业线可以满足卸车进场需要，如图4所示，卸车进场作业线通过物料在几处转接点处的交叉供料，可以实现每条翻车线进任意一排筒仓的功能，筒仓下部每排仓底布置两条出仓皮带机，每条出仓能力3 100吨/小时，为装船线能力的一半。没有配料要求的装船作业，物料由一个筒仓出料，下方两条输送机同时工作供给一路装船线。有配料要求时，配料的两个筒仓可以在同一排，此时仓底两条输送机同时工作，两个仓的物料可以按照任意比例在仓底两条输送机上或在下游的装船线上实现配料。需要配料的两个筒仓不在一排时，如果是1:1配料，需要分别启动两排仓下各自的一条出仓线供料，在下游装船线上实现配料；如果不是1:1配料，则配料比例高的筒仓下部需要启动两条出仓线，配料比例低的筒仓下部则只需要启动任意一条出仓线，通过三条出仓线同时向下游一条装船线供料的方式实现任意比例的配料。排筒仓6条3 100吨/小时出仓线的配置，可以实现3条装船线灵活、方便的同时配煤。从上述几种配料方式的分析可以看出，经济的配煤方式应是一排内的两个筒仓配煤，此时占用的出仓作业线较少、作业线利用率较高。因此，在筒仓营运管理上应

该尽量将经常配煤的两种或几种煤炭安排在一排筒仓内储存。

图4 筒仓结构原理剖面图