火力发电厂输煤系统卸车方案选型的探讨_高志刚

火力发电厂输煤系统卸车方案选型的探讨 高志刚 1 王志涛2 1 河北国华定洲发电有限责任公司 河北定洲 073000 2 河北省电力勘测设计研究院 河北石家庄 050031 摘 要 定洲电厂二期 2 660 MW 扩建工程在输煤系统翻车机选型时 无法满足神华集团朔黄铁路即将投入 运营的 K80底开门车的接卸要求 对定洲电厂二期工程多种卸车方案进行深入的分析比较后 提出新 C型折 返式双车翻车机为最佳卸车方案 该新型翻车机的成功投运 对今后铁路沿线电厂 港口等翻车机的选型具有 重要的借鉴与推广意义 关键词 双车翻车机 K80底开门车 接卸 选型 中图分类号 T K 284 3 文献标识码 A 文章编号 1003 9171 2009 12 0008 03 S t u d yo nU n l o a d i n gS c h e me o f C o a l H a n d l i n g S y s t e mi nT h e r m a l P o w e rP l a n t G a oZ h i g a n g 1 Wa n g Z h i t a o 2 1 G u o h u a D i n g z h o uP o w e r G e n e r a t i o nC o L t d D i n g z h o u073000 C h i n a 2 H e b e i P o w e r S u r v e ya n dD e s i g nR e s e a r c hI n s t i t u t e S h i j i a z h u a n g050031 C h i n a A b s t r a c t T h e s e l e c t i o no f w a g o nt i p p e r i nc o a l h a n d l i n g s y s t e mi nt h es e c o n ds t a g ep r o j e c t o f D i n g z h o ut h e r m a l p o w e r p l a n t 2 660 MW c o u l dn o t m e e t t h eu n l o a d i n g d e m a n do f K 80 l i g h t h o p p e r w a g o nw h i c hw i l l b e p l a c e di ns e r v i c eo nt h er a i l w a yS h u o h u a n gb y S h e n h u a G r o u p T h i s p a p e r a n a l y z e da n dc o m p a r e dm a n y u n l o a d i n g s c h e m e s i nt h e s e c o n ds t a g ep r o j e c t o f D i n g z h o ut h e r m a l p o w e r p l a n t t h e ni t p o i n t e do u t t h a t t h e n e wt y p eCb a c ks h u n t d o u b l e c a r w a g o nt i p p e r i s t h eb e s t u n l o a d i n g s c h e m e T h es u c c e s s f u l o p e r a t i o no f t h i s n e ww a g o nt i p p e r h a s v i t a l r e f e r e n c e a n d p o p u l a r i z a t i o nm e a n i n gf o r w a g o nt i p p e r s e l e c t i o ni nt h e r m a l p o w e r p l a n t a l o n gr a i l w a y sa n dp o r t s Ke yw o r d s d o u b l e c a r w a g o nt i p p e r K 80 l i g h t h o p p e r w a g o n u n l o a d i n g s e l e c t i o n 0 前言 翻车机广泛应用在铁路来煤的电厂或煤码 头 是对载煤敞车进行翻卸的大型卸煤设备 目 前已开发投运的翻车机系列可以翻卸 C 60 C 63 C 64 C 70 C 80等所有敞车 神华集团朔黄铁路 即将分批投入运行 K 80底开门漏斗运煤车 并将 逐步取代现有 C 64车型 要求定洲电厂二期工 程承担分流接卸任务 这给初步设计为单车翻车 机的定洲电厂二期工程提出了难题 若想既能翻 卸敞车又能接卸 K 80底开门车 只能在翻车机投 运的基础上 再建设一条卸煤沟 这将大大增加基 建投资成本 如何更好地解决这一问题 摆在了 定电二期工程建设者面前 1 工程概况 国华定洲发电厂位于河北省保定市辖区定洲 市西南部 12 k m 电厂规划容量为 4 600 M W 一 期工程安装国产 2 600 M W燃煤机组 2台机组 分别于 2004年 4月 26日和 9月 10日完成 168 h 试运并移交生产 二期工程于 2007年 8月 16日 开工 建设 2 660 M W国产超临界燃煤空冷发电 机组 并同步建设脱硫脱硝装置 计划于 2009年 底前实现双投发电 定洲电厂输煤系统的出力在一期建设时已考 虑二期的燃煤需求 二期工程规划仅新建 1套单 车翻车机卸车系统 1台斗轮堆取料机 1条煤场 皮带 1座转运站 1条卸车系统下部输送皮带 以 及煤仓间上部皮带延长 即可满足新建 2台机组 的燃煤要求 2 主要设计依据 2 1 设计依据 2007年 4月 29日 北京国华物流技术有限公 8华北电力技术 N O R T HC H I N AE L E C T R I CP O WE R N o 12 2009 DOI 10 16308 j cnki issn1003 9171 2009 12 002 司下发的 2007 21号文 关于国华电力所属发电 公司翻车机改造的调研报告 要求定洲电厂二期 工程新增翻车机能够接卸 C 70A 车型 该车型特点 为以 2节 C 70车辆为一组 中间采用牵引杆连接 每组车之间不能分开 在同年 7月又接到神华能 源运销公司的意见 要求能够接卸 K 80底开门漏斗 运煤车 载重 80 t 底开门车 简称 K 80 定洲电厂随即重新开展了二期工程卸车方案 的技术选型与论证 2 2 目前国内铁路货车的基本情况及发展方向 2 2 1 铁路货车全面升级换代 敞车是铁路运输中的主型车辆 在我国目前 的货车总数中敞车数量约占 60 1988年通过引 进消化国外技术 对原 C 63系列敞车进行改进 定型为 C 64型系列敞车 批量生产并成为铁路主 型通用敞车 为适应我国既有铁路线路 桥梁的实际承载 能力 加快铁路装备现代化进程 满足铁路货车由 60 t 向 70 t 的升级换代要求 2005年完成了载重 70 t 的 C 70 C 70H 新型通用敞车的设计 试制 试 验并投入生产 该车型运行速度可达 120 k m h 单车载重量较 C 64车型敞车增加了 9 t 除能满足 人工装卸外 还能适应翻车机等机械化卸车作业 2 2 2 C 70系列车型成为主力车型 为适应国民经济建设快速发展需要 缓解铁路 运输紧张局面 铁道部为满足运营能力的需要 正 在逐步推广使用 C 70系列车型 兼顾 C 80车型的方 式 其中 C 80车型由于数量少 对桥梁承重的要 求高 仅限于大同至秦皇岛港码头点对点的运行 目前我国 C 60 C 63 C 64系列车型均停止生产 目前神华集团拥有自备车 2 5万辆 其中 C 64系列车型 2万辆 C 70A 型自备车 5 000辆 服务于朔黄铁路 流向黄骅港 天津港南疆码头 2 2 3 K 80系列车型发展 K 80系列车型由神华集团和齐齐哈尔车辆厂 共同开发 是载重量能达到 80 t 节的底开门式车 辆 已于 2007年 9月底生产出 4辆样车 并试车 成功 即将拿到铁道部的批文 神华集团计划 2009年先购置 500辆 K 80底开门漏斗车 以后每 年更新购置 2 000辆 逐步替代 C 63 C 64车型 3 定电二期工程卸车方案选型 3 1 存在的主要问题 定洲电厂一期 2 600 M W火电机组的卸 车设备为 2套 C 型单车翻车机 在一期工程初 步设计时规划二期工程再新增 1套 C 型单车翻 车机即可满足全厂 4台机组的卸车要求 但是 根据朔黄铁路货车发展的趋势 C 70A车型和 K 80系列车将是神华集团今后逐步发展的运输 车型 定洲电厂二期工程卸车设备不但需要适 应 C 63 C 64车型 还需要适应 C 70A系列车型 和 K 80系列车型的接卸 以承担朔黄线的分流 卸车任务 若按照定电一期工程设计规划 二期工程卸 车设备新增的 1套 C 型单车翻车机 将无法接卸 两节一组的 C 70A 车型 若建设 1台常规型双车 翻车机 虽然满足了接卸 C 70A车型 但是由于 K 80车型的自身强度设计无法实现翻卸 所以又 无法满足对 K 80系列车型的接卸 3 2 定电二期卸车方案比选 定洲电厂二期工程卸车方案比选如下 1 单线卸煤沟方案 由于二期铁路线尽端 为煤场 针对 K 80底开门车若采用单线卸煤沟方 案 其铁路线长度要求为 2 整列车长 煤沟有 效长度 来车数为 66节 列 煤沟有效长度为 22 节 即 14 m 节 22 308 m 则需要铁路长 2 1 050 m 308 m 1 792 m 注 每列车按 1 050 m长度考虑 而定洲电厂扩建场地实际最多能 够布置铁路线长度为 1 200 m 因此采用单线卸 煤沟方案不可行 2 单车翻车机方案 由于该方案每次只能 翻卸 1节车辆 满足不了接卸 C 70A 车型条件 故 该方案也不可行 3 双线卸煤沟方案 该方案设有两条卸车 线 两条卸车线并列平行布置 轨道中心间距为 6 5 m 煤沟宽度为 15 m 煤沟为双线 11节长 即 煤沟长度 11节 14 m 节 154 m 每条卸车 铁路线长度 2 半列车长 煤沟有效长度 1 050 m 154 m 896 m 该方案的优点是卸底开 门车速度快 卸整列 K 80车大约需要 1 h 左右 但是由于 C 70A 车型的车门较少 且门的开口较 小 采用螺旋卸车机或人工将煤卸到煤沟都比较 困难 所以定洲电厂二期工程若采用双线卸煤沟 方案 满足不了接卸 C 70A 车型的条件 4 新 C 型折返式双车翻车机方案 卸车设 备为 1套折返布置的 C 型双车翻车机系统 卸车 线共配有 2股道 即 1股重车线和 1股空车线 空车线和重车线的有效长度为 1 050 m 满足整列 9N o 12 2009 华北电力技术 N O R T HC H I N AE L E C T R I CP O WE R 表 1 两种方案造价比较万元 项目 新 C 型折返式双车钢车机 设施或设备造价 双线卸煤沟 设施或设备造价 土建部分 翻车机室1 406煤沟 180 m2 340 0号皮带机廊道1190号皮带机廊道 320 m 双路 3 300 设备部分 翻车机系统1 600调车机或机车400 500 给煤机 4台200叶轮给煤机 4台100 采样机 1台80采样机 2台160 0号皮带机 100 m750号皮带机 2 500 m650 合计3 4804 610 车进厂条件 翻车机系统包括 C 型双车翻车机 重 车拨车机 牵车台 双车 和空车推车机等设备 当机车把重车推送就位后 由重车拨车机牵引整列 车至翻车机的作业范围实现翻卸作业 在空 重车 线的端头安装有牵车台 将车辆由重车线移至空车 线 卸完的车辆在空车线集结 由铁路机车整牵引 出厂 整个卸车作业过程采用程序控制 每翻卸 2 节车辆作业循环周期为 180 s 左右 该方案具备接卸 C 70A 车型的条件 通过把翻 车机底梁和平台设计成煤篦子形式 对整个翻车机 的刚性进行设计加强 并增设 1套底开门车自动开 门 闭门机构 就可以满足 K 80底开门车的自动接 卸条件 卸一列 K 80底开门车大约需要 1 5 h 本 方案在国内外还没有应用的先例 属于首台研发 3 3 新 C 型折返式双车翻车机方案与双线卸煤 沟方案比较 表 1所示为 2种方案的工程造价比较 3 4 方案比选结论 通过上述比较论证不难发现 单线卸煤沟方 案二期场地无法布置 即使能够布置 也满足不了 接卸 C 70A 车型条件 单车翻车机方案满足不了 接卸 C 70A 车型条件 新增一台单车翻车机虽然 可以设计成接卸 K 80底开车 但是由于 C 70A 车 型为两节连在一起 所以满足不了接卸 C 70A 车 型条件 采用双线煤沟方案作业复杂 机车必须把 列车分成两组后 分别推送到两股卸车线上卸车 卸车作业时 必须采用机车或调车铁牛进行调车 作业 卸完车后再由机车将两股铁路上的车辆分 别牵走 采用双线煤沟方案卸 1列时间相对较短 大约需要 1 h 但是初期投资高 比双车翻车机方 案多投资 1 130万元 调车复杂 且不能满足接卸 C 70A 车型条件 而采用新 C 型折返式双车翻车机方案 调车 作业简单 且节约场地 机车只要把列车推送到 位后 即可进行卸车作业 卸完车后 经牵车台 双车 和空车推车机把空车折返送至空车线 空 车就可以被整列牵走 该方案不但可以满足接卸 C 70A 车型 还可以满足接卸 K 80底开门车型 其卸车速度比单车翻车机方案要快 卸 1列大约 需要 1 5 2 h 虽然把翻车机平台轨道中间及两 侧设计成 300 m m 300 m