圆形料场工艺布置比选

圆形料场工艺布置比选
摘要：圆形料场作为封闭式煤场的一种，应用前景广阔，合理的工艺布置方
案对圆形料场工程项目有直接的经济和社会效益影响。

本文针对圆形料场工艺布
置形式、设备选型等设计要点进行了对比探讨，在工程设计过程中可结合实际情
况合理选择工艺布置方案。

关键词：圆形料场；封闭煤场；储煤
1概述
圆形料场具有总占土地面积小、单位面积储煤量大、自动化程度高、运行安
全可靠、抗不良天气能力强、对环境影响小、景观好、投资较普通露天储煤场大
等特点[1]。

工程设计及使用单位一直比较关注圆形料场的设计研究及应用，圆形
料场已被越来越多应用在电力、煤化工输煤系统中，具有良好的推广应用前景。

2圆形料场工艺布置
2.1圆形料场工艺系统简介
圆形密闭式料场由中心堆取料机、钢筋混凝土结构、顶部网架及其它相关辅
助设施构成。

具体工艺流程为：物料由堆取料机中心立柱顶部进料，通过悬臂堆
料机旋转向煤场堆料储存，再由刮板取料机回转取料到圆形料场中心地下受煤斗，并通过煤斗下的给料机和输送皮带机从煤场底部向外供料。

煤场堆取料操作需要
遵循物料“先进先出”的基本原则，能够合理控制煤炭在煤场内堆放时间。

刮板
取料机可以沿着煤堆表面上下俯仰、旋转取煤，基本可对煤场全覆盖。

除了在煤
场内中心柱下设的中心受料斗负责正常外供煤炭时使用，在煤场内还设置了一处
备用受煤斗，当刮板取料机检修时，由装载机或推土机向备用受煤斗供料，以便
保证储煤场向输煤系统正常供煤。

圆形料场工艺布置方案，按进料栈桥与堆取料的相对布置位置，可分为高位进料和低位进料；取料机又有悬臂式和门架式两种形式。

以上结构形式均在实际工程项目中得到应用，下面分别对布置及结构形式进行介绍。

2.2高位进料
圆形料场设置单路进煤场栈桥，栈桥内设单路带式输送至，进煤场栈桥最前端支撑在料场堆取料机中心立柱的正上方。

进料栈桥采用高位布置时，料场内栈桥段一般为水平布置，高于堆取料机所有部件，当堆取料机的进行正常作业时不会发生相互干涉和影响。

高位进料方式具有可以在料场360°内正常工作运行的特点，堆料机堆料范围广，实际储量较大。

2.3低位进料
低位进料指进入圆形料场内部一段进料栈桥采用倾斜布置。

进料栈桥与堆料机高度上存在交叉，该区域无法进行堆煤作业，堆料机只能在220°~230°区域内进行回转堆料。

圆形料场选择低位栈桥进料时，会略微影响实际储煤量。

2.4门架式
门架式刮板取料机的驱动机构是轨道小车，刮板机的变幅机构布置在堆取料机门架上，设置卷扬机实现刮板机的上下俯仰动作。

该结构形式有利于中心柱的受力分布，但门架沿轨道行车时会出现小车轮子掉下轨道的风险。

因此，该结构形式对挡煤墙抗变形能力、防沉降要求较高。

2.5悬臂式
悬臂式取料刮板机的驱动机构是中心柱行星齿轮，工作时以中心立柱为中心旋转运行，堆取料机由卷扬机带动实现刮板的上下俯仰变幅。

该形式具有中心柱承受较大的不平衡荷载，中心立柱施工安装要求高的特点。

3工艺布置及设备选型比较
3.1高位进料和低位进料的比较
3.1.1 高位进料
1) 进料栈桥高于堆取料机，料场内进料栈桥为水平布置；
2) 堆料机可进行360°堆料作业；
3) 煤场储煤量较大；
4) 网架及进料栈桥的钢结构成本较高。

3.1.2 低位进料
1) 进入圆形料场的进料栈桥段为倾斜布置；
2) 堆料机堆料范围为220°~230°；
3) 堆料机无法实现360°堆煤；
4) 高位进料储煤量大于地位进料；
5) 堆取料机中心立柱承受的栈桥荷载较小；
6) 进料带式输送机尾部转运站较高位进料方案低，节约输煤系统的工程综合成本。

3.1.3 方案建议
通过以上比对比可知，高位进料较低位进料理论储量大，堆料和取料区域作业相互影响小，布置条件满足建议优先选用，但工程综合成本较高。

当进料皮带前的转运站距离煤场较近，且与堆取料机顶端高差较大，布置较为困难时，只能选用低位进料，但地位进料方案工程综合成本较低。

3.2门架式和悬臂式刮板取料机的比较
3.2.1 门架式刮板取料机
1) 门架行车带动刮板取料机进行旋转运动，门架行车支撑在挡煤墙轨道上，门架两一段在中心立柱上，门架荷载分配均匀，堆取料机结构稳定性好，安全系
数高；
2) 刮板取料机由机上卷扬机带动俯仰工作；
3) 门架式取料刮板机中心立柱受力比较好；
4) 门架全是钢结构，跨度较大，会发生少量变形，容易出现轨道小车啃轨
和振动，需要对车轮进行特殊处理，并定期检查维护；
5) 门架一端支撑在挡煤墙轨道上，对挡煤墙轨道的施工精度要求高，土建
成本也较高。

3.2.2 悬臂式刮板取料机
1) 中心柱的行星齿轮驱动刮板取料机的旋转；
2) 堆取料机变幅机构布置在中心柱的平台上，由卷扬机带动实现刮板的上
下俯仰；
3) 中心柱承受荷载较大，且设备重心与中心立柱中心不重合；
4) 悬臂取料机结构形式相对简单；
5) 悬臂式取料刮板机没有门架结构以及行走轨道，其整机重量较小，安装
方便、土建工程量少。

3.2.3 方案建议
门架式取料机结构合理，实际运行时设备更加可靠、稳定；对于大半径、大
能力的堆取料机，建议优先选用门架式结构。

悬臂式取料机综合投资较省，安装
方便，节约安装空间。

因此，建议优先选用门架式结构，当工程投资紧张时可选
用悬臂式取料机结构。

3.3固定式和俯仰式堆料机的比较
圆形料场堆料机为钢结构带式输送机，带式输送机布置在框架或箱式梁上。

堆料机有不可俯仰和堆料可俯仰两种形式形式，根本区别在于是否配置液压俯仰机构。

堆料不可俯仰的堆料机堆料高度固定，无液压俯仰机构。

堆料机只能以中心柱为圆心，沿水平360°方向回转堆料。

堆料可俯仰的堆料机具备沿水平360°方向回转堆料功能，堆料悬臂还可根据物料落差上下俯仰，尽量减少与煤堆之间的高差，还可以适当降低中心柱的高度。

以上两种形式的堆料机各有优缺点，采用无俯仰功能的堆料机结构简单，设备可靠性高；因该结构形式无变幅机构高位堆料，在卸料处应设抑尘措施[2]。

可俯仰功能的堆料机，增加了一套液压控制俯仰装置，在堆煤过程中可通过调节俯仰角度，降低煤落差，减少煤尘产生量，且在煤堆高度要求相同的情况下，中心柱的高度可适当降低。

因对于新建项目环保要求较高，设备预算充裕时，建议优先选用可俯仰堆料机。

3.4给煤机选用
3.4.1 振动给煤机
1) 特点：设备结构简单，体积小，布置方便，给料精度较低；
2) 同等出力，设备单价较低。

3.4.2 活化给煤机
1) 特点：设备性能优于振动给煤机，具有环保，低耗等特点，并适用于高粘着性煤质；给料精度较高；
2) 缺点：设备单价高，设备本体较大，地下土建工程量大，造成项目整体投资较高。

3.4.3 方案建议
物料流动性好，给料精度要求不高的工况，建议优先选用普通振动给煤机，
性价比较高。

因活化给煤机具有良好的机械性和给较高煤精度，如果煤的粘性较大，或者给料精度要求较高时，建议优先考虑使用活化给煤机作为给料设备。

3.5应急供料系统
3.5.1 应急供料系统的应用
当堆取料机设备检修或故障时，为了满足工艺装置及锅炉对原、燃料煤的需求，可启用设在煤场出料胶带机中部的应急供煤口，用装载机或推煤机将储煤场
内燃煤转运到应急供煤口，经给煤设备均匀地卸入煤场出料带式输送机上。

3.5.2 备用受煤斗
备用受煤斗目前有两种常见结构形式，分别为采用钢筋混凝土煤斗，钢制煤斗，同时煤斗上方设钢篦子板。

钢煤斗安装方便，土建结构简单，且土建工程量小，建议优先选用该结构形式，钢制煤斗及篦子板均可由机加工能力较强的堆取
料机厂家配套提供。

4结束语
为了减少煤炭储存对环境的影响，国内煤炭生产和煤炭用户企业已经开始逐
步应用全封闭储煤方式。

圆形料场是一种具有较多优点的全封闭储煤场形式，工
程实践中应根据储存的煤质、当地的地质条件、环境特点、工艺系统要求等，并
结合上述工艺技术特点，选择出最佳的工艺布置形式。

参考文献
[1] 曾先进卓郑炜．全封闭圆形煤场在运煤系统中的应用[J]．福建建筑，2008，126（12）：13-36．
[2] DL/T 5187.1-2016．火力发电厂运煤设计技术规程第1部分：运煤系
统［S］．北京：中国计划出版社，2016．
韩祥祥男山东济宁大学本科工程师长期从事石油化工、煤化工、电力行业相关粉体工程设计工作。