火車卸煤配套設施的改造

薛保城，周春艷，李成峰，李　霞

(兗州煤業(yè)榆林能化有限公司甲醇廠　陜西榆林　719000)

1　改造目的

兗礦國宏化工有限責任公司(以下簡稱國宏公司)原料車間原設計洗選兗礦本部北宿礦產(chǎn)出的高硫煤，得到的精煤輸送至氣化磨漿制備工序。2016年10月，根據(jù)國家去產(chǎn)能要求，北宿礦實施關停。為滿足甲醇裝置生產(chǎn)用煤的需要，國宏公司以采購本地的田莊礦、橫河礦精煤為主，不足部分通過火車運輸西北黃陶樂蓋、小紀汗等集團外部煤炭進行補充，即火車將集裝箱運至車站，再通過吊車吊裝至平板車上后轉運至指定場地卸車，噸煤全程運輸卸車費用為415元。

按照年產(chǎn)甲醇645 kt、噸甲醇消耗原料煤1.4 t計算，國宏公司甲醇裝置年消耗原料煤約903 kt，甲醇生產(chǎn)成本中煤炭的成本占60%以上。本地煤價格高于西北煤，且汽車運輸受天氣、物流、環(huán)保等因素影響較大，煤炭水分含量、運輸時間等方面難以控制。為了進一步降低甲醇生產(chǎn)成本，決定采用火車運輸方式大量使用西北煤，逐步用西北煤代替本地煤，同時可以消化部分兗礦集團自產(chǎn)的西北煤炭。為此，國宏公司決定對現(xiàn)有的鐵路線進行改造，以實現(xiàn)西北煤的直供到廠。

2　改造內容

根據(jù)現(xiàn)場實際情況，國宏公司擬定如下火車卸車及配套設施改造方案。

(1) 在火車進出口位置增設軌道衡對來煤、空車進行稱重，用于對來煤數(shù)量進行核對。

(2) 為滿足西北煤卸車要求，需對原有的第10股甲醇充裝鐵路線(最南端)路基南側消防管道和消防栓進行移位，雨水溝作填平硬化處理，清理路基斜下方石子部分并砌筑混凝土圍堰，圍堰上部邊緣制作預埋件并安裝活動斜板，用于敞車卸車時接煤，避免煤炭落入軌道及石子墊層內。路基南側綠化帶覆蓋鍋爐渣進行平整簡單硬化，以滿足卸煤要求，其總長度約為260 m，寬度為6 m，可一次性停放15節(jié)車廂。將汽車受煤坑307F變配電室和裝載機檢修室西側三角形綠化區(qū)域(78 m×60 m×56 m，面積約1 500 m2)鋪墊鍋爐渣進行簡單平整壓實后作為儲煤場地使用；汽車受煤坑北側全部、西側部分防塵網(wǎng)拆除，兩者實現(xiàn)聯(lián)通以增大汽車受煤坑儲煤場面積，擴大后的煤場可增加存煤量約15 kt，基本滿足國宏公司冬儲煤需求，亦可減少煤炭短倒費用。

(3) 為增加儲存煤炭堆場容積，將目前汽車受煤坑南側防塵網(wǎng)向南擴寬11 m，距離南側路牙石約9 m，東西方向從洗車池西側道路口一直延伸至對應三角形綠化帶區(qū)域最西側邊緣處，并在跨路部位裝設龍門框，總長度約257 m。在消防通道最東側武保崗亭處沿南北向至704A東墻防塵網(wǎng)處連接防塵網(wǎng)，總長度約109 m。兩處防塵網(wǎng)總長為366 m，可增加儲煤面積約4 500 m2，可以增加煤炭儲量約15 kt。

(4) 汽車受煤坑南側、北側和東北側防塵網(wǎng)全部拆除，圍墻從307F變配電室東側拆至南地磅房西側。

(5) 對現(xiàn)有的第10股、第9股甲醇充裝線以及長期不用線路中的一條進行修整，分別作為卸煤線、重車停放線和空車停放線。

(6) 第10股甲醇充裝線南側鐵路基礎石子墊層護坡處砌筑圍堰，圍堰距離枕木45 cm，總長約260 m，高度為50 cm，寬度為24 cm，單側抹面，并將圍堰外部石子清理干凈。

3　改造實施后預期效果

上述改造內容實施完成后，可以實現(xiàn)3種不同車型火車的運輸卸車方式。

3.1　集裝箱火車運輸卸車方式

若西北煤運輸采用集裝箱火車運輸方式，則需啟用國宏公司原有第10股甲醇充裝線作為西北煤卸煤線，即西北煤通過集裝箱火車運至車站，然后由鐵運處安排單機牽引至第10股甲醇充裝線，再用吊車將集裝箱吊至平板車上轉運至指定煤場卸車存放。

優(yōu)點：①煤在運輸過程中處于密閉狀態(tài)，基本不受天氣影響；②卸車過程中產(chǎn)生的煤塵量相對于翻車機卸車、人工卸車??；③經(jīng)濟性較好，對卸車人員、設備的要求較低，不存在揚塵治理等問題。

缺點：①現(xiàn)場操作環(huán)節(jié)較多，集裝箱轉車時間較長，必須采用正面吊或吊車將集裝箱吊裝至平板車上再轉運至指定場地卸車，卸車完成后再吊回火車上，吊車需要不斷移動位置；②若國宏公司自己進行卸車操作，需要專用集裝箱板車6臺、100 t吊車2臺，若租用板車、吊車則費用較高(折噸煤約6元)。

3.2　KM70型煤炭漏斗式火車運輸卸車方式

若西北煤運輸采用KM70型煤炭漏斗式火車運輸方式，則利用現(xiàn)有鍋爐燃料煤卸煤線第4和第5股道同時作為西北煤卸煤線，運輸量為標準編組55節(jié)、每列裝煤3 710 t。火車到站后，單機將車廂分別牽引至第4和第5股卸煤線，再通過鐵牛牽引卸車，西北煤經(jīng)火車受煤系統(tǒng)進入原料倉內儲存。

優(yōu)點：①整體投資較小，利用現(xiàn)有的卸煤線就可；②卸車速度快，煤炭直接進入火車受煤坑，再運輸至原料筒倉內；③卸車過程中產(chǎn)生的煤塵相對于翻車機卸車、人工卸車小，符合目前的環(huán)保要求和發(fā)展趨勢，煤塵爆炸的危險性亦較??；④經(jīng)濟性較好，對卸車人員、設備的要求較低，不存在揚塵治理等問題。

缺點：①管理難度較大，目前國宏公司的原料煤和燃料煤筒倉儲量均在6 kt左右，生產(chǎn)運行情況與庫存緊密關聯(lián)，而西北煤路途遙遠，時間難以掌控，存在火車來煤時原料煤筒倉庫容不足或料位偏低影響卸煤的可能性；②現(xiàn)有第4和第5股道作為鍋爐燃料煤卸車線路，存在與西北煤卸煤沖突的可能性；③KM70型煤炭漏斗式火車需采用定邊定組、點對點、定點裝卸的方式運行，必須有配套的地下受煤坑。

3.3　通用敞車火車運輸卸車方式

火車敞車運輸西北煤到站以后，利用單機分4個批次將車皮牽引至第10股甲醇充裝線路東側卸煤線上，然后用長臂鉤機在人工配合下逐車將煤卸下，當每節(jié)車廂內剩余三分之一左右的煤時采用人工清掃的方式清理，卸下的煤再通過裝機裝車轉運或推入汽車受煤坑煤場及307F變配電室西側煤場內。

優(yōu)點：①管理難度小，卸煤空間大，不存在卸煤空間不足或與鍋爐燃料煤運輸相沖突的情況；②火車車型為普通敞車即可。

缺點：①一次性投資費用較大，揚塵治理環(huán)保配套設施、場地硬化土建設施、現(xiàn)場照明、軌道衡、噴霧降塵設施、鉤機設備租賃、人工卸車等需投入大量資金；②需分4個批次卸煤，單機與車皮需要進行5次以上對車，每列車卸煤耗時在16 h以上；③卸車時需對鐵路路基下方進行鋪墊，避免大量落煤至軌道上(清理難度大)；④人工清理、鉤機使用費用較高。

4　結語

國宏公司通過對甲醇生產(chǎn)成本的組成分析，結合對本地田莊礦和橫河礦精煤價格與西北煤到廠價格的調研，找到了降低甲醇生產(chǎn)成本的關鍵點，并提出對現(xiàn)有鐵路線進行改造，實現(xiàn)西北煤直接入廠。改造內容實施完成后，可以實現(xiàn)3種不同火車車型運輸卸車，最終達到降低甲醇生產(chǎn)成本的目的。