大型火力发电厂铁路卸煤方式的选择

大型火力发电厂铁路卸煤方式的选择

中国电力网 2008年1月31日10:10 来源：点击直达中国电力社区

摘要：针对1 200 MW机组容量的电厂，论述了电厂铁路卸煤方式选择翻车机卸煤设施和底开车卸煤设施。

关键词：翻车机；底开车；铁路卸煤

近年来国家实施关闭整治小煤矿的一系列政策后，对乡镇个体小煤矿采用了联合、整顿、关停，合理集中，加大矿井规模等措施。给大、中型火力发电厂供煤的小煤矿的减少，导致电厂汽车运煤量减少，新建的大中型火力发电厂一般采用铁路运煤方式。

对于铁路来煤的电厂，厂内卸煤设施可采用装卸桥配卸煤栈台、螺旋卸车机配缝式煤槽卸煤装置、翻车机卸煤装置、底开车配缝式煤槽卸煤装置等。对于大、中型火力发电厂，其容量在1 200 MW及以上的机组，年耗煤量在600×104 t及以上。装卸桥配卸煤栈台、螺旋卸车机配缝式煤槽卸煤装置的卸煤方式已不能满足卸煤量的要求，厂内卸煤设施多采用翻车机卸煤装置和底开车配缝式煤槽卸煤装置。

1 翻车机卸煤系统

翻车机系统是由以翻车机为主机，由重车调车机、空车调车机、摘钩平台、牵车台等辅助设备组成。对1 200 MW机组容量的电厂一般设置两台单车翻车机。卸煤系统设计出力为1 500 t／h。运煤系统采用双路带式输送机，可同时运行。运煤列车用机车头牵引进厂后，将重车顶推至重车调车机作业范围，翻车机系统即可开始运行。

1 200 MW机组容量的电厂铁路配线一般按两股重车线、两股空车线及一股机车行走线设计。铁路有效线长度应满足可以停放整列车的要求。在空车线旁设置有余煤清扫场地。

1．1 翻车机系统的综合卸车出力

近年来，随着翻车机的可靠性和自动化水平的提高，单车翻车机的理论设计卸煤出力可以达到平均每小时25节，即1 500 t／h。日运行时间为10．7 h，最大为12．8 h。考虑固定的设备保养、维修时间、交接班、就餐时间，以及列检、调车作业时间后，翻车机系统昼夜工作时间为12 h，最大14 h左右。由于进厂列车到达时间不能完全与待翻卸时间吻合，因此有一部分中断等待时间。按一台翻车机运行，一台备用。每台每天工作时间为12～14 h，三班运行，每班运行时间不超过8 h。

所以，翻车机在一昼夜中的时间利用率平均为50％左右，最大时间利用率为65％。

翻车机下的带式输送机系统平均出力为1500t／h，不影响翻车机发挥的翻卸能力。

1．2 主要特点

1）对煤源的变化适应性强。

2）对大块、杂物、冻煤的适应性较强。翻车机系统在煤斗上设有振动斜煤箅，对原煤中常见的各种杂物、大块、冻煤等有加速下落、振动破碎的作用，减少了人工清理工作量。同时必要时可设置煤车冻煤钻松机，煤车车帮振打装置，大块破碎机等，对卸车处理基本无影响。

3）除尘效果较好。落煤点相对集中，喷水除尘效果较好。

4）卸车过程自动化程度高，不需要机车调车作业。

1．3 存在的问题

1）设备相对故障率高、检修维护工作量大、要求人员素质较高。翻车机卸车系统机械设

备环节相对较多，其机械和电气故障率相对较高，检修维护工作量较大，对电厂检修、运行、管理人员的素质要求较高。

2）受卸设施无缓冲容量，卸车时必须输出，直接向主厂房原煤斗供煤的机率少，进入煤场二次倒运的煤量较多、运行费用相应增高。

1．4 翻车机系统设备优化

翻车机按结构类型可分为侧倾式翻车机、O型转子式翻车机和C型翻车机。

C型、O型及侧倾II型各类翻车机各有优缺点，C型转子式翻车机及配套设备具有更大的技术优势。

从总体上说，C型具有系统简单，配套部件少，工艺流程合理，功能齐全，可控制性强，系统能实现直正的全自动控制等优点。

从机型选择上看，C型设备结构简单、合理，重量轻，功率省，且所有配套设备均可调速，运行平稳可靠。调车及翻卸过程对车辆的作用力和受力部位符合铁路车辆部门的要求，不损伤车辆，因而损车率低。此外，该翻车机的翻转角度大，达175°，且设有振动器，车箱余煤量小，清扫车厢工作量大大减少。

从布置上看，C型翻车机系统节省了重、空车调车绞车房，空车线不需设置溜车坡道，大大简化了布置，节省了工程投资。

上述各点说明：C型转子式翻车机系统比较集中地体现了O型转子式和侧倾II型翻车机的优点。

2 底开车卸煤系统

底开车是一种无盖漏斗车，适用于固定编组，定点装卸，循环使用，有营运效率高、卸车速度快等优点，适用于运距较近、矿点相对集中、车辆固定、物料粒度适宜的电厂、煤矿、钢厂等部门。

底开车卸煤系统的方案设计取决于底开车卸车方式、卸煤沟长度、运煤系统的缓冲能力、电厂内调车方式等因素。

2．1 卸车方式

底开车的卸车方式有风控自卸、电控卸车。

风控自卸是由地面风源供气，通过风控系统实现整列卸车，分批卸车及单节卸车。但由于人工拆接风管接通地面风源（有一定的危险性）、充气至指定压力、手控换向阀开关车门的整个过程耗时较长，且只有车辆定位时才有意义，目前国内电厂均采用手动开、关车门的方式，未实现整列卸车、分批卸车或边走边卸的方式。

电控卸车是列车在行车中自充风能，不需地面风源，每节车上的两个受电靴与卸煤沟内的信号轨接触，可实现“远电控”达到边走边卸或分批卸车。但由于受电靴必须在打开的位置才能与信号轨接触，打开受电靴后的车辆外形尺寸为铁路二级超限，铁路部门不允许车辆的受电靴在打开位置通行，且要按特殊车型加收运费25％；同时由于轨距公差造成车辆有一定的横向摆动，受电靴未接触到信号轨的车辆不能实现远电控卸车。因此，目前国内电厂采用“近电控”和“手控”单节卸车的方式为主。

2．2 卸车能力

对1 200 MW机组容量的电厂，底开车卸煤系统考虑设置单线卸煤沟还是双线卸煤沟应根据铁路机车牵引定数及一次进厂车辆数来确定。卸煤系统出力为1 500 t／h。运煤系统采用双路皮带，可同时运行。运煤列车用机车头牵引进厂后，由厂内自备的机车或调车系统进行调车，一般采用分组手控风动卸车，分次完成卸车作业。

对单线卸煤沟的电厂铁路配线一般按两股卸煤线设计，一股重车线，一股机车走行线，双线卸煤沟将增加一股重车线。

2．3 主要特点

1）在无冻煤及大块煤时，卸车出力大，卸车时间快，系统可靠性高。

2）受卸装置有一定的缓冲容量，运煤不需要再设置缓冲装置，煤场大型设备的动用率减少，运行经济。

3）检修、维护工作量小，技术要求不高，电厂管理简单。

2．4 存在的问题

1）机械化、自动化程度低，不能实现自动控制。

由于目前国内底开车卸车方式多采用手动开车门，尚不能实现自动控制。卸车过程中需自备机车进行调车作业。

2）对电厂煤源变化的适应性差。使用底开车电厂的煤源宜定点供应，装车点不宜超过两处，且应固定车底，专列运行。按本工程的耗煤量考虑一期应自备3整列车辆及20％的备用量。

3）对冻煤适应性差。煤中水分在车门处冻结，影响车门开启，解冻库的设置将影响卸车出力；煤车表层结冻，即使车门打开后，表层冻煤无论是自然破裂、人工敲碎或装设螺旋卸车机，大量冻块易在车门处卡塞和在卸煤沟箅子上堆积，造成卸车和清箅困难，影响卸车出力。因此在严寒地区采用底开车时，煤的表面水分不得超过8％。

4）对大块煤的适应性差。由于底开车的车门开度有限，当燃煤中大块和杂物较多时，易在车门处卡塞。

5）由于卸煤线较长，卸车引起的粉尘污染较大，除尘问题难以解决。

6）卸煤沟土建地下施工量大、工期长。

3 翻车机卸煤和底开车卸煤经济比较

只比较卸车系统本身的差异部分并采用动态计算费用。其相同部分如：火车采样装置等不列入比较。设备运杂费未列入比较。

底开车卸车系统需电厂自备机车及车辆。暂按自备一台机车和3列底开车车辆及20％的备用量考虑（约2 500万）。

只做了工程初期投资比较，不作年运行费用比较。底开车卸车系统在卸车过程中，必须固定一台机车进行调车作业，此部分需增加运行费（包括增加的定员）。

两种卸车系统的车辆检修费用（底开车高于翻车机），列检费用（翻车机高于底开车），未列入比较。

自备车按所装货物的运价率减20％和回空车的收费使煤的运费差价只有1％，由于无这部分详细资料，暂不列入比较。

占地面积差异未考虑。卸车系统铁路线仅考虑厂内接轨后差异的部分，翻车机系统铁路线的总长按

3 250 m考虑，底开车卸煤沟按单线18节车考虑，底开车铁路线总长按2 400 m考虑。

由于翻车机卸车系统需要考虑缓冲设施，本文暂按对1200 MW机组容量的电厂设置5个18 m筒仓计列费用。

4 结论

综上所述，从经济上，由于底开车卸车系统需自备机车和底开车车辆使初期设备投资增加，若煤矿采用底开车运输或煤电联营方式，可以节省这部分初投资。从技术上，两种卸煤方式各有特点。对于大、中型火力发电厂在选择卸煤方式时应根据工程的实际情况：煤源矿点、煤矿车辆类型、运输距离、气候条件、总平面布置格局等进行优化比选。