湖州南方中转仓储及输送工程建设特点

段振洪

1 项目概况

湖州南方物流有限公司（以下简称湖州南方物流）系上海南方水泥有限公司（以下简称上海南方）所属企业，成立于2012年6月，位于浙江省长兴县小浦镇，专业从事水泥熟料物流服务。

湖州南方物流有限公司中转仓储及输送工程项目是国内首个全电运输、全电仓储、全电装卸、全电泊船的“全电物流”电能替代项目重要组成部分，被交通运输部列为绿色示范项目。该项目于2015年8月28日开工，2018年7月底带料试运行，2018年8月10日正式投运，输送系统运输能力稳定在3 200t/h以上，输送能力、电耗均优于设计性能保证值。本文就该项目的建设特点进行简要介绍。

2 项目建设背景及建设条件

浙江省长兴县和安徽省广德市是上海南方水泥熟料生产成员企业的集中地。两地石灰石、砂页岩等矿产资源丰富，可长期满足上海南方成员企业的生产需求，但存在着水泥生产企业与水路航道长距离短驳的问题。各成员企业熟料销售均需通过汽车短途运输转运至长兴县境内码头中转，再通过水运发至湖州、嘉兴、上海等地。

通过此种运输方式，一方面，水泥企业每年1 000余万吨熟料的汽车运输集中在S10省道煤山至小浦路段，给当地公路带来较大压力，致使路面频繁损坏，同时对当地的交通安全、生活环境等也产生了较大影响，当地居民反映非常强烈；另一方面，原、熟料装船使用的码头都是当地的非正规小码头，管理方式及环保方面均难以满足发展需要。亟需以绿色环保的物流方式改变这一现状，否则将影响企业的生存和发展。

2013年，上海南方和长兴县政府达成共识，启动“全电物流”电能替代项目。该项目分为中转仓储及输送工程与码头工程两大部分，中转仓储及输送工程负责将上海南方部分企业生产的熟料通过长距离越野曲线带式输送机系统输送至码头储存；码头工程负责熟料储存及装船，通过水运将熟料运至湖州、嘉兴、上海等上海南方成员企业。

码头工程已于2017年投运，是浙江省内河最大散货环保型公用码头，建有10个500t级散货泊位，占用岸线约700m，承担着上海南方在浙、皖部分成员企业的散货装卸任务，年吞吐量1 300万吨。

中转仓储及输送工程设计年输送量为1 050万吨，输送距离全长约23.5km，是国内输送距离最长的大运量水泥熟料输送项目，熟料来自上海南方成员企业。输送系统采用全封闭绿色环保设计，具有耐高温、防扬尘、低噪声等优点。

项目始于槐坎南方水泥有限公司（以下简称槐坎南方）、白岘南方水泥有限公司（以下简称白岘南方），经长兴南方水泥有限公司（以下简称长兴南方），通过长距离越野曲线带式输送机将熟料输送至湖州南方物流基地码头（见图1）。

图1 项目区位置图

项目位于浙江省长兴县北部煤山镇与小浦镇北部，与安徽和江苏交界之处。项目区域地形起伏，高差较大，总体地势呈北西地形高、南东地形低。勘测区内，北部低山区最高海拔406.5m，最低标高4.1m，相对高差为402.4m（406.5m-398.4m），物料由高向低输送。

建设场地多为山地及荒地，涉及少量农田及民居，沿线地貌类型为山前冲积、冲洪积平原、山麓沟谷及山前斜地、侵蚀剥蚀丘陵区等。

3 输送线路布置及主要技术方案

本项目输送线路由槐坎南方至长兴南方、白岘南方至长兴南方、长兴南方至码头三部分组成，年运输能力分别为750万吨、150万吨、1 050万吨。

项目输送线路沿途除需规避村庄外，还需充分考虑沿线敏感点（图2），在满足相关规范及规定的要求下，公司对线路进行了多次优化，最终仅对部分民房进行了拆迁，得到了政府的认可及支持，确保了线路的可行性。

图2 主要敏感点沿线分布图

3.1 槐坎南方至长兴南方段

槐坎南方与广德市地区的熟料将通过长距离带式输送机系统送至设置于长兴南方厂外的熟料中转库储存，输送距离约4.2km，年输送能力为750万吨。

上海南方在安徽省广德市成员企业的熟料将通过汽车运输至槐坎南方进行中转，通过汽车衡计量。槐坎南方厂内空地建设熟料卸车系统，设置5个卸车坑供尾部自卸卡车卸车，卸车能力为2 000t/h。熟料通过带宽1 600mm、带速2.0m/s的带式输送机输送至2-ϕ18m熟料库储存，并在熟料库底设置皮带计量秤，根据熟料质量情况进行卸料，熟料卸车及储存工艺流程见图3。

槐坎南方的熟料将从现有的熟料散装库顶部接出，经两条带宽1 600mm、带速2.0m/s的带式输送机（配带面温度检测装置及托辊式计量装置）转运，将熟料送至水泥熟料散料秤计量，散料秤计量能力为1 500t/h，计量后的熟料通过槐坎南方—长兴南方长距离带式输送机系统输送出厂（图4）。

槐坎南方至长兴南方的长距离带式输送机系统设置了4条带式输送机（带宽为1 400mm，带速为3.15m/s，运输能力为2 400t/h）和3个转运站。其中，为了避让长兴南方新建炸药库并保证与其保持300m及以上的安全防护距离，2号带式输送机设置1处平面转弯（转弯半径为1 500m，转弯角度为40.396°），见图5。

图3 槐坎南方熟料卸车及储存工艺流程图

图4 槐坎南方熟料计量工艺流程图

图5 槐坎南方至长兴南方的长距离带式输送机系统工艺流程图

3.2 白岘南方至长兴南方段

白岘南方的熟料将通过长距离带式输送机系统送至设置于长兴南方厂外的熟料中转库储存，输送距离约1.8km，年输送能力为150万吨。

白岘南方的熟料将从现有的熟料散装库顶部接出，通过一台能力为800t/h的水泥熟料散料秤计量，计量后的熟料通过长胶带输送机，经2次转运，送至设置于长兴南方厂外的熟料中转库储存。

白岘南方至长兴南方的长距离带式输送机系统设置了3条带式输送机（带宽为1 000mm，带速为2.0m/s，运输能力为800t/h）和2个转运站（图6）。

图6 白岘南方至长兴南方段工艺流程图

3.3 长兴南方至码头段

熟料在中转库库底卸料后经皮带计量秤计量，按照各厂熟料的性能进行配比，然后通过熟料长皮带（长兴南方—码头）输送至码头。输送距离约15.0km，年输送能力为1 050万吨。

长兴南方的熟料将从现有的熟料散装库顶部接出，经两条带宽1 000mm、带速2.0m/s的带式输送机（配带面温度检测装置及托辊式计量装置）转运，送至散料秤计量，散料秤计量能力为800t/h，计量后的熟料通过长兴南方-码头长距离带式输送机系统输送至码头（图7）。

图7 长兴南方熟料计量工艺流程图

槐坎南方至长兴南方的长距离带式输送机系统设置了6条带式输送机（带宽1 400mm、带速4m/s、输送量3 000t/h）和5个转运站，其中2个转运站位于长兴南方厂内（图8）。

其中，长兴南方至码头的5号带式输送机单机输送运距11.75km，输送水泥熟料、物料温度≤200℃，带宽1 400mm，带速4m/s，输送量3 000t/h，是世界单条最长大运量水泥熟料带式输送机。该带式输送机布置难度大，在充分考虑地形特征及敏感点分布的情况下，需设置5处平面转弯，长兴南方至码头的5号带式输送机平面转弯参数见表1。

图8 槐坎南方至长兴南方的长距离带式输送机系统工艺流程图

表1 长兴南方至码头5号带式输送机平面转弯参数

同时，5号带式输送机山区段共配置了4段隧道，1号隧道长2 403m，2号隧道长1 242m，3号隧道长542m，4号隧道长3 280m，隧道全长7 467m。隧道断面采用直墙半圆拱形式，直墙净高1.75m，净宽4.5m。支护结构按新奥法施工原理设计，即采用以系统锚杆、喷混凝土、钢筋网、钢架等组成的初期支护与二次模筑混凝土相结合的复合衬砌形式。本隧道洞身结构见图9。

3.4 主机设备工艺配置表（表2）

4 设计特点及运行情况

本项目设计保证指标如下：熟料输送能力：≥3 000t/h；粉尘排放浓度：≤10mg/m3（标）；单位熟料输送电耗：≤3.0kWh/t熟料；昼夜运行噪声：昼≤60dB，夜≤50dB（离廊道50m处）。

目前，熟料输送能力稳定在～3 200t/h，粉尘排放浓度＜9mg/m3（标），单位熟料输送电耗＜2.5kWh/t熟料，昼夜运行噪声达标，运行情况达到或优于设计指标。

图9 隧道洞身结构

表2 工艺主机设备配置表

4.1 长距离带式输送机控制配置特点

本项目的带式输送机的控制设计保证了长距离越野曲线带式输送机系统运行的安全可靠性，投产以来运行情况良好，具体配置情况如下：

（1）可控软启动

长距离大运量带式输送机在启动时会产生较严重的动态效应，因此必须采用具有良好启动特性的驱动装置。在对各种软驱动装置进行分析对比后，本项目最终全部配置变频驱动。

（2）可控软停机

正常情况下，采用变频方式停机，使带式输送机停机缓慢而平稳。如遇突然失电等紧急情况时，将依靠具有软制动功能的盘式制动器，使停机过程中带式输送机的胶带

在任何位置都不叠带，而且停机过程平稳、无振荡。

有下运工况的长距离带式输送机，其盘式制动器采用带回路调节功能的紧凑型液压动力单元，通过调节制动时间和读取速度信号的电位器对电路形成闭环控制，从而实现对液压制动系统的松闸，上闸时间根据皮

带机的转速需求进行控制，实现柔性匀速制动。

（3）“重锤塔+绞车”式智能张紧装置

本项目设置了“重锤塔+绞车”式智能张紧装置，该装置由拉紧车系统、重锤拉紧装置和电动绞车及相应控制开关组成，相对“液压缸+电动绞车”形式的张紧装置更加安全可靠。

（4）先进的胶带翻转装置

本项目部分长距离带式输送机回程的初段和末段各设置了一套翻转机构，每套翻转机构设置了2组45°翻转装置、1组90°翻转装置，使胶带的非承载面与回程托辊接触，不仅提高了胶带及回程托辊的使用寿命，而且有利于廊道及沿线的环保（图10、图11）。

4.2 环保设施配置特点

4.2.1 粉尘治理

采用密闭设备和密闭式储库，降低物料转运的落差，含尘气体经高效除尘设备净化后有组织地排放，所有扬尘点排放的设计粉尘浓度将＜10mg/m3（标），除尘器收集下的粉尘将回到各自的工艺流程中，没有固体废弃物排出。本项目共用各类型高效袋式收尘器36台，废气排放总量为517 580m3/h，每小时排放的粉尘总量约5.19kg，每天排放的粉尘总量约49.66kg，每年排放的粉尘总量约14.88t。

图10 长兴南方至物流码头5号带式输送机头部翻带装置布置图

图11 长兴南方至物流码头5号带式输送机尾部翻带装置布置图

4.2.2 噪声治理

本项目架空段廊道沿线有居民集中区，经过噪声治理，目前噪声实测值昼间≤60dB，夜间≤50dB。噪声治理主要采用如下措施：

（1）采用高品质、静音托辊

带式输送机全部采用小旋转阻力、长寿命静音托辊组，要求运行阻力系数≤0.019，托辊旋转噪声在1m距离＜60dB。

（2）对廊道进行隔声处理

输送廊道屋面及围护采用彩色压型钢板，隔声部分采用企口插入式80mm厚波纹型彩钢岩棉夹芯板，夹芯板单层彩钢板厚1.0mm、芯材容重≥120kg/m3，沿皮带机方向设置吸音板；彩钢板内壁面（含顶部）加粘2mm厚YH-ZL自粘式阻尼吸振板，起到控制振幅激增和隔声阻尼的作用；廊道底部钢板加贴5mm橡胶隔声板；同时进行密封处理，对所有漏风部位采取封堵措施，尽可能控制漏声。

廊道每30m设置一个1 800mm×1 050mm的通风消声器百叶窗，确保通流面积0.6m2以上，消声量在20dB以上；每30m设置一个2.5m2左右的中空双层隔声窗，为确保廊道噪声不外传，布置两道中空双层隔声窗，隔声量＞20dB。

5 结语

目前中转仓储及输送工程运行情况良好，每天运输量4.5～5万吨，日均减少货车运输3 000辆次，日均节约燃油5.6t，减少尾气排放40余吨，年节约燃油2 026t，减少尾气排放14 278t，直接减排一氧化碳161.15t、碳氢化合物24.18t、氮氧化物91.63t、颗粒物11.45t，不仅大大降低了物流成本，还缓解了沿线道路的交通拥堵，降低了道路交通事故发生率，实现了良好的经济、环境和社会效益，受到了政府部门和周边居民的高度赞誉。

上海南方和安徽广德市、浙江长兴县政府已达成启动中转仓储及输送工程项目延伸工程的共识，将“空中运输走廊”向广德市境内延伸，总长约18.5km。项目建成后，将有效解决广德县境内祖独线、青牛线，长兴县境内青煤线、煤槐线的交通、安全、环保问题，创造更好的环境和社会效益，为企业的长期经营和发展创造条件。