庆达储煤工艺与原储煤筒仓工艺方案比选1128.docx
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庆达储煤工艺与原储煤筒仓工艺方案比选1128
天津港南疆区神华煤炭码头二期工程
庆达储煤工艺与原储煤筒仓
工艺方案比选
庆达煤炭仓储研究设计院
中煤邯郸设计工程有限责任公司
2013年11月
一、原设计储煤筒仓方案
根据神华集团煤炭生产量对港口的需求,本工程设计年吞吐量为3500万吨。
在满足天津港南疆港区规划基础上,充分尊重业主需求,考虑工程实施的可行性,根据对不同堆存设施工艺的技术、经济综合比选后,推荐本工程堆存设施选用储煤筒仓工艺。
根据计算,堆场所需容量为61万吨。
本期工程到港共计6-8种煤炭,本方案,共布置33个筒仓,分成3排,每排11个,本次建设21个3万吨仓,预留12个后期建设。
筒仓内径40m,高42.8m,仓顶卸料小车进料,仓下设置6个出料斗,对应6台活化给煤机,出仓布置2排3列出口,排间距17m,列间距12m,进堆场总能力3×6400t/h,出堆场总能力3×2×3200t/h。
如下图1所示为原设计储煤筒仓方案。
图1原设计锥底筒仓方案一
二、庆达储煤筒仓方案
方案一:
保持原设计结构尺寸不变,只在仓内部上方加设布料装置,增加其容积率(如图2);
图2庆达储煤筒仓方案一
方案二:
保持原设计结构外形尺寸不变,仓底变为平底结构,在仓内部上方加设布料装置,上方加设布料装置,增加其容积率(如图3);
图3庆达储煤筒仓方案二
庆达储煤筒仓方案二
方案三:
改变原设计结构外形尺寸,采用12×8.5万吨QD平底筒仓方案,本次建设8个,预留4个后期建设(如图4)。
图4庆达储煤筒仓方案三
三、方案比选
名称
原设计锥仓方案
(基准)
庆达提供方案
备注
方案一
方案二
方案三
建设规划
共建33个3万吨锥底筒仓;本期先建21个,预留12个后期建设。
共建31个3.178万吨锥底筒仓;本期先建20个,预留11个后期建设。
共建28个3.54万吨锥底筒仓;本期先建18个,预留10个后期建设。
共建12个8.5万吨锥底筒仓;本期先建8个,预留4个后期建设。
方案简述
筒仓内径40m,高42.8m,仓顶卸料小车进料,仓下设置6个出料斗,对应6台活化给煤机,出仓布置2排3列出口,排间距17m,列间距12m,进堆场总能力3×6400t/h,出堆场总能力3×2×3200t/h。
原设计结构尺寸不变,只在仓内部上方加设布料装置,增加其容积率。
进堆场总能力3×6400t/h,出堆场总能力3×2×3200t/h。
原设计结构外形尺寸不变,仓底变为平底结构,在仓内部上方加设布料装置,下方加设清仓破拱装置,增加其容积率。
进堆场总能力3×6400t/h,出堆场总能力3×2×3200t/h。
将原有设计布局进行全面改进。
筒仓内径52m,高52m,仓底变为平底结构,在仓内部上方加设布料装置,下方加设清仓破拱装置,仓下设置10个出料斗,对应10台活化给煤机,出仓布置3排2列出口,进堆场总能力3×6400t/h,出堆场总能力3×2×3200t/h。
单仓容量
3万吨
3.178万吨
3.5万吨
8.5万吨
本期规划容量
3×21=63万吨
3.178×20=63.56万吨
3.5×18=63万吨
8.5×8=68万吨
总规划容量
3×33=99万吨
3.178×31=98.5万吨
3.5×28=98万吨
8.5×12=102万吨
总规划堆场占地面积(㎡)
88740(2689㎡/仓)
88740(2689㎡/仓)
75295(2689㎡/仓)
47328(3944㎡/仓)
仓容率
72%
76%
84%
85%
单仓费用
(万元)
土建费用
3223
3223
3163
4220
设备费用
282
832
1382
1800
合计(万元/仓)
3505
4055
4545
6020
单价(元/吨)
1168
1276
1299
708
满足本期规划储量
筒仓工程费用(万元)
73605
81100
81810
48160
占地费用(万元)
4517.52
4302.4
3872.16
2524.16
800元/㎡
合计
78122.52
85402.4
85682.16
50684.16
对比结论(万元)
基准
+7279.88
+7559.64
-27438.36
满足总规划储量
筒仓工程费用(万元)
115665
125705
127260
72240
占地费用(万元)
7098.96
6668.72
6023.36
3786.24
800元/㎡
合计
122763.96
132373.72
133283.36
76026.24
对比结论(万元)
基准
+9609.76
+10519.4
-46737.96
四、庆达科技简介
庆达新能科技有限公司成立于2007年8月8日,公司总部位于北京市东城区朝阳门内大街银河SOHOD座50738,目前公司注册资本和实收资本为5010万元。
庆达科技主要从事环保、节能产业的科技研发和实体投资。
解决实际问题是庆达科技的生存根本,科技创新是庆达科技发展的动力源泉。
通过与中煤邯郸设计工程有限责任公司、国华研究院等多家煤炭、电力设计院合作,用了近10年的时间和超过3000万元的投入,从源头和根本上解决大宗煤炭安全、环保、高效、经济、全封闭仓储的问题。
庆达科技已经具备了大宗煤炭全封闭仓储系统解决方案EPC的能力,同时可以根据用户要求,就关键问题和主要环节提供针对性的解决方案。
五、QD大宗煤炭仓储一体化解决方案—QD平底筒仓方案简介
(一)8.5万吨QD平底筒仓主要参数
1.单仓容积:
8.5万吨
2.筒仓结构参数:
内径Φ52m;仓体高52m。
3.进仓能力:
仓顶可设1~2条进仓皮带,进仓能力1500~3000t/h,由设计院最终确定。
4.出仓能力:
仓底3路皮带出煤,两边的皮带上各配置3台随动锁气给煤机,中间的皮带配置4台随动锁气给煤机,单条皮带出煤能力100~4000t/h,3条皮带出煤能力100~10000t/h,由设计院最终确定;皮带可以3路同时运行,也可2路运行1路备用或1路运行2路备用。
5.布煤能力:
仓内上部采用无极回转布煤,布煤能力1500~3000t/h。
6.仓底出煤:
仓内下部设清仓破拱回转螺旋装置。
螺旋额定出煤能力200~600t/h。
单台随动锁气给煤机出煤能力100~1000t/h,共10台随动锁气给煤机出煤。
(二)8.5万吨QD平底筒仓主体构成(如图5)
图58.5万吨QD平底筒仓主体构成
(三)8.5万吨QD平底筒仓工作原理
进煤时,燃煤经过进仓皮带卸料装置,通过仓内中心落煤筒自由落煤,直到料位传感器发出煤位极限信号时,向中心移动布煤皮带,使燃煤落在布煤皮带上,然后启动回转桥架,向筒仓周圈布煤。
出煤时,可以根据需要启动出煤皮带,通过信号启动相对应的随动锁气给煤机,根据需要调节随动锁气给煤机的出煤量。
清仓破拱时,启动清仓破拱回转螺旋,启动顺序先自转后公转。
筒仓监测系统发出危险信号时,启动惰化防爆系统。
(四)8.5万吨QD平底筒仓主要构成
1.安全系统
QD平底仓安全系统包括三维立体监测、惰化保护和自动泄爆3大安全系统,并可按需配置防冻、除尘、除水等装置。
三维立体监测:
自主发明的三维立体料位/温度监测技术,与无极回转布料机有机结合,能够实时检测煤位和温度,并用立体图像直观准确显示(如图6)。
加之在仓底仓壁上配置一定数量的温度传感器,通过合适的布置和合理的测量手段,正确反映筒仓内的煤层温度和可能的自燃、易燃点;在仓顶配置烟雾探测器、CH4和CO检测传感器,通过合理布置,监测可燃气体浓度,对爆炸危险进行预警;
图6QD平底筒仓三维立体监测效果图
在仓顶配置料位传感器,实时了解布煤、出煤情况。
形成一套全方位监测系统。
惰化保护:
筒仓惰化保护装置主要原理是通过以惰性气体(氮气)稀释或置换筒仓内易燃、易爆的气体,使燃源浓度降到最低,有效保护筒仓安全。
根据监测信号,自动按程序启动锁、充、换三个等级实现逐层保护(如图7)。
图7QD平底筒仓惰化保护现场图
2.进煤系统
工作流程:
燃煤经来煤皮带输向筒仓顶部卸料机,将燃煤导向中心落煤筒,燃煤经由中心落料筒自由落入仓内,实现无动力落煤(如图8)。
特点:
自由落煤时,能耗为零。
图8QD平底筒仓进煤系统示意图
3.布煤系统
图9QD平底筒仓中心自由落煤工艺示意图
无动力布煤:
燃煤通过皮带经中心落料筒自由落煤,可达筒仓容积的60%,能耗为零。
(如图9)
无极回转布煤:
燃煤落在回转桥移动皮带上,向筒仓周边剩余空间布煤,最终至筒仓容积的97%。
(如图10)
图10QD平底筒仓无极布煤工艺示意图
特点:
无极布煤,最大限度提高充满度,能耗较小;布煤过程中,燃煤整体流动,不易结拱、堵塞;大大减弱风筒效应,避免燃煤阴燃、自燃,提高安全性。
4.出煤系统
出煤系统配置随动锁气给煤机(如图11)。
图11随动锁气给煤机示意图
随动锁气给煤机直出卸煤,纵向三列布置在仓下,单路皮带对应2-3台随动锁气给煤机(如图12)。
图12QD平底筒仓随动锁气给煤机工艺示意图
特点:
出煤量按控制系统指令可调,可单路皮带出煤,也可三路同时出煤,出力大、破拱效果好;角度双重调节出煤,自动封堵风筒效应。
5.清仓破拱系统
随动锁气给煤机之间的剩余燃煤,利用清仓破拱回转螺旋进行清煤,经中心出料孔落至中间的出料皮带上。
避免燃煤长期堆放于筒仓内,产生阴燃、自燃问题,保证筒仓安全。
图13QD平底筒仓清仓破拱工艺示意图
利用清仓破拱回转螺旋实现对筒仓落煤口处的破拱;对给煤机入口燃煤进行适时破拱,并对残余燃煤进行清理。
(如图13)
破拱清料螺旋特点:
(1)破拱清料螺旋不是出料设备,只在清煤、结拱以及冻结时使用。
(2)实验证明破拱清料螺旋不会因为100t/m2煤压损坏螺旋。
(3)正常运行时,燃煤高度在10倍螺旋当量直径范围内(物煤蓬松,不易结拱),螺旋自转平均功率为空载功率的1.5至2倍;异常工况时,螺旋在启动时设有助力电机辅助启动。
(4)螺旋公转功率与物料高度关系不大;螺旋自转形成的空洞区域与公转行走速度、位移配合设计,公转驱动功率非常小,不受煤压影响。
(5)螺旋材料选用进口Hardox耐磨钢板,使用寿命可达10年。
驱动设备在外部,便于检修及维护。
(6)通过安装在螺旋背后的盘管进行喷水、喷蒸汽可以解决结拱、冻结问题。
6.筒仓仓体
采用预应力混凝土结构。
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