關(guān)于黃驊港三四期卸車最大化及四期堆場(chǎng)卸車必要性的研究

神華黃驊港務(wù)公司 河北 滄州 061113

一、研究背景及目的

黃驊港煤炭港區(qū)三四期工程自2011年開工建設(shè),主要由48座儲(chǔ)煤直徑40米、高43米的大型儲(chǔ)煤筒倉,四臺(tái)0型4翻式翻車機(jī),四臺(tái)回轉(zhuǎn)式裝船機(jī),20座轉(zhuǎn)接機(jī)房,41條皮帶機(jī)組成,單個(gè)筒倉可裝煤炭3萬噸,建設(shè)規(guī)模創(chuàng)國內(nèi)港口之最。卸車工藝系統(tǒng)有4條作業(yè)線,單條作業(yè)線的額定能力8000t/h；裝船工藝系統(tǒng)有4條作業(yè)線,單條作業(yè)線的額定能力8000t/h。進(jìn)、出倉工藝采用的是倉頂進(jìn)料和倉底出料的工藝型式。每排筒倉倉頂布置2條進(jìn)倉皮帶機(jī),額定能力與卸車系統(tǒng)統(tǒng)一為8000t/h,通過倉頂卸料小車卸料進(jìn)倉,每排筒倉倉底布置2條出倉皮帶機(jī),單條皮帶機(jī)額定能力為4000t/[1]。

自2020年6月份開始,煤炭港區(qū)生產(chǎn)逐漸恢復(fù)并且作業(yè)屢創(chuàng)新高,進(jìn)入7月份來到車量節(jié)節(jié)攀升,在7月份,公司整體完成卸車1983.4萬噸,超歷史最高紀(jì)錄108萬噸,裝船1963萬噸,較月初追回年進(jìn)度欠量269萬噸,超歷史最高紀(jì)錄153萬噸。其中,三期完成煤炭裝船950.5萬噸,卸車928萬噸,在此期間BF10皮帶撕裂影響2.5天,碼頭軌道維修影響22天,說明無論在裝卸哪個(gè)方面,三四期都有可提升的空間,而三四期裝船能力最大瓶頸則在卸車,如何能提升三四期筒倉的最大入倉量同時(shí)保證公司卸車全部流程的高效運(yùn)轉(zhuǎn)是本次研究的主要目的,其次三四期翻車機(jī)如不給四期堆場(chǎng)卸車,理論上則能保證三四卸車最大化,但不能保證煤炭港區(qū)卸車流程最大化,四期堆場(chǎng)的卸車必要性是本次研究的第二目的。

二、四期堆場(chǎng)卸車的必要性

2019年一期卸車3272萬噸,一期裝船(除400泊位)3825萬噸,二期卸車6552萬噸,二期裝船4646萬噸,三期卸車10230萬噸,三期裝船10474萬噸,400泊位1026萬噸,一二期卸車總量9824萬噸,一二期裝船總量8471萬噸,一二期差量1353萬噸,三期裝卸差量244萬噸。

按2019年作業(yè)數(shù)據(jù)分析,一二期卸車量總量較裝船量總量多出1353萬噸,三期卸車較裝船量少244萬噸,一二期堆場(chǎng)可堆存約250萬噸左右,按能消化一半能力算,且一二期的卸車富余量除堆場(chǎng)外,只能由三期消耗,即三期筒倉日均需接卸二期卸車3.4萬噸、共8列車,為減小對(duì)三期四臺(tái)翻車機(jī)接卸能力的影響,接卸二期8列車需空出一條流程給二期卸車。

按2020年七月數(shù)據(jù)分析,一二期卸車量總量較裝船量總量多出163萬噸,三期卸車較裝船量少22萬噸,按此水平一二期整年卸車總量應(yīng)比裝船總量多1956萬噸,則更需要向四期堆場(chǎng)卸車以保證卸車量可以被消耗。

日期 四期堆場(chǎng)卸車三期筒倉卸車一二期卸車二期卸三期 直裝1月15日 0 68列 63列 2列 5列1月21日 0 66列 74列 8列 6列7月19日 0 70列 79列 10列 2列日期 四期堆場(chǎng)卸車三期筒倉卸車一二期卸車二期卸三期 直裝8月8日 14 78列 91列 10列 6列8月9日 12 74列 90列 11列 11列7月30日 14 75列 90列 9列 8列

通過對(duì)四期堆場(chǎng)卸車和不卸車對(duì)比,按現(xiàn)有能力看在四期堆場(chǎng)不卸車的情況下,全港最高卸車量在149列,其中三期70列,一期25列,二期54列,二期卸三期10列,三期直裝4列；按現(xiàn)有日最大卸車能力169列看,其中三期78列,一期28列,二期63列,二期卸三期11列,三期卸四期14列,三期直裝5列。

按日最大卸車列數(shù)和七月份管控分析,需要保持卸車流程最大化,則需要把四期堆場(chǎng)流程用起來,為二期對(duì)三期留出一條流程對(duì)筒倉作業(yè)。

三、三四期卸車入倉最大化

1.三四期翻車機(jī)只卸筒倉最大化計(jì)算。因除三四期翻車機(jī)外,所有翻車機(jī)的卸車效率都要小CD10-CD13[2],若不考慮對(duì)四期堆場(chǎng)作業(yè)和二期對(duì)筒倉作業(yè),三四期四臺(tái)翻車機(jī)都對(duì)筒倉作業(yè)則為入倉最大化,按七月破紀(jì)錄的各類時(shí)間算,把流程提前準(zhǔn)備好,取消流程沖突,理論上每大列單機(jī)運(yùn)行時(shí)間在88分鐘,鐵路作業(yè)時(shí)間為55分鐘,每大列綜合作業(yè)時(shí)間99分鐘,按下列公式計(jì)算：

L=Td/Tz

Tz=T作+T鐵

T作=單日可作業(yè)時(shí)間L每臺(tái)翻車機(jī)單日作業(yè)列數(shù)Tz=綜合作業(yè)時(shí)間T鐵=鐵路作業(yè)時(shí)間。

則每臺(tái)翻車機(jī)單臺(tái)作業(yè)最大列數(shù)為20列,四臺(tái)翻車機(jī)總共入倉80列。

2.跨期作業(yè)入倉最大化計(jì)算。在考慮四期堆場(chǎng)及二期對(duì)筒倉作業(yè)的前提下,需找到一個(gè)切入平衡點(diǎn),則該切入點(diǎn)為400泊位的年裝船能力,按照400年裝船設(shè)計(jì)能力1020萬噸計(jì)算,日均裝船約28000噸,即按設(shè)計(jì)能力四期堆場(chǎng)卸車量滿足日均裝船即可。按日均28000噸,單列標(biāo)重4320噸計(jì)算,日均CD13將向四期堆場(chǎng)卸車7列。

CD13卸四期堆場(chǎng)七月份平均流程效率為4800噸/小時(shí),則單列卸車時(shí)間為54分鐘,單列鐵路作業(yè)時(shí)間(平均到小列)27.4分鐘,綜合作業(yè)時(shí)間81.4分鐘,CD8、CD9卸筒倉效率平均流程效率4100噸/小時(shí),單列卸車時(shí)間67分鐘,鐵路作業(yè)時(shí)間48分鐘,綜合作業(yè)時(shí)間115分鐘。直裝卸車平均流程效率4900噸/小時(shí),單列卸車作業(yè)時(shí)間53.5分鐘,單列作業(yè)時(shí)間27.4分鐘,綜合作業(yè)時(shí)間81.9分鐘,與CD13卸四期堆場(chǎng)流程效率幾乎一樣。

設(shè)備名稱 卸車列數(shù) 用時(shí)(分鐘)三期對(duì)四期堆場(chǎng) 7列 569二期對(duì)三四期筒倉 5列 569 CD13剩余時(shí)間 11.5列 871 CD10-CD12可卸 20*3=60列 4320筒倉總?cè)雮}量為 60+11.5+5=76.5列 5760

四期堆場(chǎng)單日卸7列,共需569分鐘,則二期卸三期筒倉相同時(shí)間下可卸5列,CD13剩余時(shí)間可卸11.5列,四臺(tái)入倉總共可卸20*3+11.5+5=76.5列,三四期總卸車量為76.5列,此為按七月份作業(yè)時(shí)間計(jì)算,年卸車作業(yè)量為11905萬噸,則日均33萬噸,年度入倉能力為12062萬噸,裝船能力為12062萬噸。

若增加二期對(duì)三期卸車量,假設(shè)CD9全部對(duì)三期筒倉卸車作業(yè),按CD9綜合作業(yè)時(shí)間計(jì)算,日均可卸12列車,則需增加CD13對(duì)四期堆場(chǎng)作業(yè)車數(shù)或者插空在CD10-CD13鐵路作業(yè)時(shí)間內(nèi)作業(yè)。

設(shè)備名稱 卸車列數(shù) 用時(shí)(分鐘)二期對(duì)三四期筒倉 7列 805鐵路作業(yè)時(shí)間 55 CD8>作業(yè)時(shí)間 67作業(yè)時(shí)間差值12影響時(shí)間總和 2列 84 CD10-CD13可卸 73列 5250二期作業(yè)筒倉 12列 1380筒倉總?cè)雮}量為 73-2+12=83列

二期卸車綜合時(shí)間115分鐘,則每日最大卸車為12列,除去CD13卸四期堆場(chǎng)時(shí)的5列還剩7列,因三期大列鐵路作業(yè)時(shí)間平均在55分鐘,假設(shè)二期再卸7列車,插空在鐵路作業(yè)時(shí)間內(nèi)卸,因二期卸車時(shí)間為67分鐘,與三期鐵路作業(yè)時(shí)間相差12分鐘,7列車共差84分鐘,會(huì)影響三期少卸2列車,最終三期入倉量為73-2+12=83列,則日均入倉能力35.8萬噸,年度入倉即裝船能力為13087萬噸。

如二期剩余7列車,用直裝流程或者卸四期堆場(chǎng)流程去匹配,不插空鐵路作業(yè)時(shí)間去卸車,三四期可卸57列,直裝或卸四期堆場(chǎng)可卸10列,二期對(duì)筒倉可卸12列,則最大入倉量為60+10+12=82列。

四、研究結(jié)論及總結(jié)

1.本研究結(jié)果未考慮其他影響因素,若在實(shí)際作業(yè)中能消除其他流程準(zhǔn)備,流程沖突等影響因素則本研究結(jié)果具有參考價(jià)值,若實(shí)際作業(yè)中增加其他影響因素,結(jié)果會(huì)存在偏差。

2.四期堆場(chǎng)卸車流程的運(yùn)行將會(huì)作為公司卸車最大化的重要組成部分,提升整個(gè)煤炭港區(qū)的卸車能力。

3.三四期筒倉入倉最大化的卸車原則為：排車充分考慮流程沖突的影響,優(yōu)先保障三期四臺(tái)翻車機(jī)卸車最大化；二期卸三期優(yōu)先利用CD13堆四期堆場(chǎng)時(shí)作業(yè),剩余時(shí)間插空卸車；插空卸車時(shí)應(yīng)根據(jù)空閑流程、可接卸煤種進(jìn)行排車；直裝作為流程沖突的調(diào)劑,實(shí)現(xiàn)CD9卸車能力最大化。

4.關(guān)于提升三四期卸車作業(yè)能力,有以下幾點(diǎn)建議：建議從源頭增加大列同煤種比例,減少移倉次數(shù)。2019年大列不同煤種占比47.3%,2020年上半年大列不同煤種占比48.4%,平均移倉時(shí)間15.8分鐘；優(yōu)化流程控制,實(shí)現(xiàn)移倉不停流程；四期堆場(chǎng)可以提前上料,減少流程準(zhǔn)備及移垛影響；建議取消空車列檢及翻車機(jī)最后兩推,壓縮鐵路作業(yè)時(shí)間；最后兩推用時(shí)為4.5分鐘,按去年11800大列計(jì)算可節(jié)省885小時(shí),36.8天。