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[摘 要]本文通过湖北宜化公司筒仓系统工程设计方案的优化探讨，阐述了通过方案优化可以使得可靠性显著增强、耗电量更小，前期投资费用更节约，更大大降低了检修维护成本，为实际生产带来了极大的便利，提高了企业的经济效益。
[关键词]筒仓；刮板输送机；卸煤点；叶轮给煤机；可逆环型布料机；环式给煤机
中图分类号：TU318 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）45-0088-01
1概况
湖北宜化公司筒仓系统工程工艺流程为两台套带式输送机将原料煤通过犁式卸料器卸至两个原料煤筒仓，筒仓内的原料煤通过筒仓底部的环式给煤机送至筒仓底部的两台套带式输送机送往后续工段。
初设阶段筒仓为2座直径为36m的圆筒仓，单个仓的有效储量为3万吨。每个筒仓上部配套1台套仓顶旋转布料机，布料机卸煤点与筒仓底部两道给煤中心重合，能确保通过360度旋转保障整个筒仓最大限度储存。每个筒仓下部配套1台套环式给煤机，确保原料煤能够均匀的从仓下取出。
2对筒仓布置进行设计优化
将两座φ36m筒仓优化为两座φ30m筒仓，仓顶部标高由53.0m提高至62.50m，单仓储量维持3万t不变；仓上布料设备采用刮板输送机布料，仓下给煤设备采用叶轮给煤机给料；根据场地情况，在仓高提高后，缩小筒仓与底部来料转运站的间距，再加上筒仓直径缩小的12m的距离，筒仓与入料转运站的间距缩小12m。
3优化后方案的优势
3.1系统可靠性提升
1）仓上布料系统可靠性提升：原方案为每座仓配置一套环形布料机布料，当此布料机故障时，该仓将无法入料。而优化方案为两台刮板输送机配料，当任意一台刮板输送机故障时，不影响该仓落煤，可靠性大大提升，且即使刮板输送机故障无法工作时，原料煤也可通过平板闸门进入仓内。
刮板输送机适用于温度在250°以下的粉状、粒状、小块状及混合物料的密闭输送，以水平运输为主，對含水率无过高要求的物料输送，系统中粒度在300mm以下，结构简单，当水平运输时可分为单双层运输，安装维修方便可多点进料及出料。刮板输送机防尘性能好，刮板机底部为全长封闭，中间槽和机头、机尾安装封闭盖板，煤尘无法逸散，工作环境好。
2）仓下给料系统可靠性提升：原方案为每座仓配置一套环形给煤机给煤，当此给煤机故障时，该仓将无法出料。而优化方案为两台叶轮给煤机给料，当其中一台叶轮给煤机故障时，另外一侧叶轮给煤机也可工作，不会影响该仓落煤，可靠性大大提升。而且即使两台给煤机故障无法工作时，通过备用的两台也叶轮给煤机原料煤也可输送至仓下集运皮带。
叶轮给煤机是火力发电厂缝隙式煤沟中不可缺少的主要设备。它可沿煤沟纵向轴道行走或停在一处将煤定量、均匀连续地拨到输煤皮带上。叶轮给煤机按传动方式可分为上传动和下传动，按结构形式可分为桥式和门式，按给料方式或分为单侧和双侧两种。广泛用于煤炭、采矿、冶金、建材、化工等行业。
叶轮给煤机主要由驱动装置、叶轮传动装置，行车传动装置、电气控制及机架组成。产品采用变频调速。其特点如下：
a、产品的设计根据用户的不同要求分门式、桥式和单侧与双侧及上拨料和下拨料、来满足用户的要求。b、产品的拨料机构能在沿轨道前后行走中拨料，无空行程，也可设定时拨料。c、拨料机构和行走机构设变频调速，可根据现场所需调整给料量和行走速度，耗能小，且运行安全。d、可通过编码电缆或激光对叶轮给煤机精确定位，可在集控室进行自动控制，自动化程度高。e、叶轮给煤机结构简单，故障率低，维修方便。f、仓口缝隙可安装挡煤板，防止煤尘飘逸。
3.2后期运行维护简捷、通行方便
1）土建结构优化
φ36m筒仓方案顶部结构过长无法采用钢筋混凝土结构，只能设计成钢网架结构。但是钢结构最为常见的材料损坏现象就是腐蚀问题，钢结构会出现腐蚀现象，不仅每年需投入大量资金进行防腐工作，严重的还会带来一定的安全隐患问题。而优化方案的φ30m仓顶部采用钢筋混凝土结构，施工难度低，没有钢结构部分，后续的大量防腐费用，使用寿命和安全性远超过钢结构。
2）检修通行优化
a、仓上：φ36m筒仓方案仓顶采用环形布料机，当布料机故障时，需跨越密封罩才能检修。b、仓下：φ36m筒仓方案仓下环形给煤机主体两层，局部双层布置，检修空间狭小，特别是内环给煤机四周没有检修空间，给检修工作带来极大不便。c、优化方案：优化方案检修通道宽阔，人员通行方便，不存在以上问题。
3.3装机容量比较
φ36m筒仓方案仓上环形布料机和仓下环式给煤机的总装机功率为636kW，而优化方案刮板输送机和叶轮给煤机的总装机功率仅为252.2kW，优化方案可减少装机功率383.8kW。
3.4设备投资比较
通过方案优化，可大幅度降低一次性设备投资，可降低420万元，详见下表。
3.5土建工程比较
1）筒仓直径选择的合理性分析
φ36m筒仓方案仓壁竖向高度为27m，占地较大，但高直比仅为0.75，没发挥出结构的性能，构造性设计会占不少的比例，仓壁设计将处于不经济范围内；而优化方案直高比为1.29，能较充分发挥出结构的性能，结构设计会较为经济，同时也符合国家节约用地，向空间要效益的政策导向要求。
2）桩基承载力合理性分析
根据现有地质剖面，φ36m筒仓和φ30m筒仓基础均按外扩2.5m计，桩径按0.8m计，则φ36m筒仓筏板最多可放置265根桩，φ30m筒仓筏板最多可放置193根桩，桩数量减少27%。若φ36m筒仓桩长预估按20米，根据现有地质剖面土层性质，在仓总荷载不变的情况下，φ30m筒仓桩基长度仅需增加7%即可。综上可得φ30m筒仓桩基在桩的施工量上将比φ36m筒仓桩基降低约22%，充分利用了现有土层的性质，发挥了桩基的性能。根据初步估算，采用φ30m筒仓的方案，桩基可节省费用约220万元。
3）筒仓施工难度分析
筒仓外壁通常采用滑模施工，但φ36m筒仓含有内筒，同时滑模时控制难度较大，若内筒单独施工则施工材料进出外筒壁很困难，施工速度慢。
4）筒仓建设土建费用分析
通过工程量估算优化方案的筒仓建设土建费用比初设方案建设费用可节省约700万元。
4.结语
综上所述，本筒仓系统工程通过方案优化可降低约1340万元的前期投资费用，同时优化方案使系统可靠性显著增强、耗电量明显下降，降低了后期检修维护成本，为实际生产带来了极大的便利，提高了企业的经济效益。故推荐对原有筒仓方案进行优化。
参考文献
[1]汤琰君，叶轮给煤机控制系统的设计和实现.电力系统通信，2011，32（226）
[2]牛军燕，唐永涛，一种新型环型布料机.科技博览，2015，48.
作者简介
潘世奇（1980-），男，河南省平顶山人，2004年毕业于郑州大学机械工程及自动化专业，现就职于中煤科工集团北京华宇工程有限公司高级工程师，主要从事于选煤厂建设工程设计、选煤设备开发、选煤厂工程总承包建设。
[关键词]筒仓；刮板输送机；卸煤点；叶轮给煤机；可逆环型布料机；环式给煤机
中图分类号：TU318 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）45-0088-01
1概况
湖北宜化公司筒仓系统工程工艺流程为两台套带式输送机将原料煤通过犁式卸料器卸至两个原料煤筒仓，筒仓内的原料煤通过筒仓底部的环式给煤机送至筒仓底部的两台套带式输送机送往后续工段。
初设阶段筒仓为2座直径为36m的圆筒仓，单个仓的有效储量为3万吨。每个筒仓上部配套1台套仓顶旋转布料机，布料机卸煤点与筒仓底部两道给煤中心重合，能确保通过360度旋转保障整个筒仓最大限度储存。每个筒仓下部配套1台套环式给煤机，确保原料煤能够均匀的从仓下取出。
2对筒仓布置进行设计优化
将两座φ36m筒仓优化为两座φ30m筒仓，仓顶部标高由53.0m提高至62.50m，单仓储量维持3万t不变；仓上布料设备采用刮板输送机布料，仓下给煤设备采用叶轮给煤机给料；根据场地情况，在仓高提高后，缩小筒仓与底部来料转运站的间距，再加上筒仓直径缩小的12m的距离，筒仓与入料转运站的间距缩小12m。
3优化后方案的优势
3.1系统可靠性提升
1）仓上布料系统可靠性提升：原方案为每座仓配置一套环形布料机布料，当此布料机故障时，该仓将无法入料。而优化方案为两台刮板输送机配料，当任意一台刮板输送机故障时，不影响该仓落煤，可靠性大大提升，且即使刮板输送机故障无法工作时，原料煤也可通过平板闸门进入仓内。
刮板输送机适用于温度在250°以下的粉状、粒状、小块状及混合物料的密闭输送，以水平运输为主，對含水率无过高要求的物料输送，系统中粒度在300mm以下，结构简单，当水平运输时可分为单双层运输，安装维修方便可多点进料及出料。刮板输送机防尘性能好，刮板机底部为全长封闭，中间槽和机头、机尾安装封闭盖板，煤尘无法逸散，工作环境好。
2）仓下给料系统可靠性提升：原方案为每座仓配置一套环形给煤机给煤，当此给煤机故障时，该仓将无法出料。而优化方案为两台叶轮给煤机给料，当其中一台叶轮给煤机故障时，另外一侧叶轮给煤机也可工作，不会影响该仓落煤，可靠性大大提升。而且即使两台给煤机故障无法工作时，通过备用的两台也叶轮给煤机原料煤也可输送至仓下集运皮带。
叶轮给煤机是火力发电厂缝隙式煤沟中不可缺少的主要设备。它可沿煤沟纵向轴道行走或停在一处将煤定量、均匀连续地拨到输煤皮带上。叶轮给煤机按传动方式可分为上传动和下传动，按结构形式可分为桥式和门式，按给料方式或分为单侧和双侧两种。广泛用于煤炭、采矿、冶金、建材、化工等行业。
叶轮给煤机主要由驱动装置、叶轮传动装置，行车传动装置、电气控制及机架组成。产品采用变频调速。其特点如下：
a、产品的设计根据用户的不同要求分门式、桥式和单侧与双侧及上拨料和下拨料、来满足用户的要求。b、产品的拨料机构能在沿轨道前后行走中拨料，无空行程，也可设定时拨料。c、拨料机构和行走机构设变频调速，可根据现场所需调整给料量和行走速度，耗能小，且运行安全。d、可通过编码电缆或激光对叶轮给煤机精确定位，可在集控室进行自动控制，自动化程度高。e、叶轮给煤机结构简单，故障率低，维修方便。f、仓口缝隙可安装挡煤板，防止煤尘飘逸。
3.2后期运行维护简捷、通行方便
1）土建结构优化
φ36m筒仓方案顶部结构过长无法采用钢筋混凝土结构，只能设计成钢网架结构。但是钢结构最为常见的材料损坏现象就是腐蚀问题，钢结构会出现腐蚀现象，不仅每年需投入大量资金进行防腐工作，严重的还会带来一定的安全隐患问题。而优化方案的φ30m仓顶部采用钢筋混凝土结构，施工难度低，没有钢结构部分，后续的大量防腐费用，使用寿命和安全性远超过钢结构。
2）检修通行优化
a、仓上：φ36m筒仓方案仓顶采用环形布料机，当布料机故障时，需跨越密封罩才能检修。b、仓下：φ36m筒仓方案仓下环形给煤机主体两层，局部双层布置，检修空间狭小，特别是内环给煤机四周没有检修空间，给检修工作带来极大不便。c、优化方案：优化方案检修通道宽阔，人员通行方便，不存在以上问题。
3.3装机容量比较
φ36m筒仓方案仓上环形布料机和仓下环式给煤机的总装机功率为636kW，而优化方案刮板输送机和叶轮给煤机的总装机功率仅为252.2kW，优化方案可减少装机功率383.8kW。
3.4设备投资比较
通过方案优化，可大幅度降低一次性设备投资，可降低420万元，详见下表。
3.5土建工程比较
1）筒仓直径选择的合理性分析
φ36m筒仓方案仓壁竖向高度为27m，占地较大，但高直比仅为0.75，没发挥出结构的性能，构造性设计会占不少的比例，仓壁设计将处于不经济范围内；而优化方案直高比为1.29，能较充分发挥出结构的性能，结构设计会较为经济，同时也符合国家节约用地，向空间要效益的政策导向要求。
2）桩基承载力合理性分析
根据现有地质剖面，φ36m筒仓和φ30m筒仓基础均按外扩2.5m计，桩径按0.8m计，则φ36m筒仓筏板最多可放置265根桩，φ30m筒仓筏板最多可放置193根桩，桩数量减少27%。若φ36m筒仓桩长预估按20米，根据现有地质剖面土层性质，在仓总荷载不变的情况下，φ30m筒仓桩基长度仅需增加7%即可。综上可得φ30m筒仓桩基在桩的施工量上将比φ36m筒仓桩基降低约22%，充分利用了现有土层的性质，发挥了桩基的性能。根据初步估算，采用φ30m筒仓的方案，桩基可节省费用约220万元。
3）筒仓施工难度分析
筒仓外壁通常采用滑模施工，但φ36m筒仓含有内筒，同时滑模时控制难度较大，若内筒单独施工则施工材料进出外筒壁很困难，施工速度慢。
4）筒仓建设土建费用分析
通过工程量估算优化方案的筒仓建设土建费用比初设方案建设费用可节省约700万元。
4.结语
综上所述，本筒仓系统工程通过方案优化可降低约1340万元的前期投资费用，同时优化方案使系统可靠性显著增强、耗电量明显下降，降低了后期检修维护成本，为实际生产带来了极大的便利，提高了企业的经济效益。故推荐对原有筒仓方案进行优化。
参考文献
[1]汤琰君，叶轮给煤机控制系统的设计和实现.电力系统通信，2011，32（226）
[2]牛军燕，唐永涛，一种新型环型布料机.科技博览，2015，48.
作者简介
潘世奇（1980-），男，河南省平顶山人，2004年毕业于郑州大学机械工程及自动化专业，现就职于中煤科工集团北京华宇工程有限公司高级工程师，主要从事于选煤厂建设工程设计、选煤设备开发、选煤厂工程总承包建设。