燃煤电厂内河码头直取过驳工艺方案

余 意

中交第二航务工程勘察设计院有限公司

1 引言

近年来随着经济形势变化，传统的燃煤火电企业配套码头能力有较大的富余量。与此同时，随着长江大保护的政策加快落实，长江下游(特别是江苏段)水上过驳作业的全面取缔，巨量的煤炭、砂石等中转只能被分流到各个港口，进行码头水水过驳中转[1]。

因此，长江下游燃煤电厂迫切需要转变思路，除满足电厂自身煤炭保供需要外，最大限度地利用岸线和设备资源，在已建码头上开展直取过驳工艺改造，提升码头富余能力效益，促进码头企业培育新的经济增长点[2]。以江苏省张家港市沙洲电厂码头为例，通过对现有码头船舶靠泊组合分析和现有装卸系统局部改造，实现了码头直取过驳工艺功能。

2 直取过驳工艺方案

2.1 技术现状

沙洲电厂建有自用煤炭码头1座，包含5万 t级泊位2个，码头岸线长度600 m，年接卸能力1 100万 t。2个泊位共配备了4台1 600 t/h桥式抓斗卸船机，安装了两路带式输送机，其设计参数为带速3.5 m/s、带宽1 800 mm、额定出力3 840 t/h。目前沙洲电厂装机总规模为2×630 MW+2×1 000 MW，实际年消耗煤炭量约650～700万 t。

2018～2020年，沙洲电厂码头实际使用情况见表1。由表1可以看出，码头能力还具备约400万t/年的富裕能力可开发利用。

表1 沙洲电厂码头利用情况统计表

2.2 船舶靠泊方案分析

根据我国煤炭运输格局，国内沿海煤炭运输的主力船型中5万 t级散货船，属于灵便型船，船长190～200 m；7万 t级散货船为巴拿马船，船长225 m；10万 t级散货船为MINI-CAPE，船长250 m。

沙洲电厂码头受长江航道限制，历年来实际靠泊船型以5万 t级为主，未停靠过7万 t级以上船型。靠泊船型统计见表2、表3。

表2 沙洲电厂码头靠泊船型统计表

表3 沙洲电厂码头靠泊5万t级船型尺度表

长江上过驳转载的主力运输船型包括：3 000 t级驳船(长70～90 m)、5 000 t级驳船(长80～100 m)，10 000 t驳船(长105～130 m)。目前沙洲电厂船务公司主营长江驳船主要有以下几种规格：“华翔9号”载重吨3 200 t，长度73 m；“江申368”载重吨5 000 t，长度85 m；“弘帆兴旺”载重吨10 500 t，长度108 m。

依照该码头现有条件，今后过驳作业中，卸船船型优选5万 t级散货船、过驳运输船型为8 000 t级驳船为主。过驳直取作业时船舶靠泊方案见图1。

图1 船型靠泊方案组合图

现有码头已建600 m岸线长度，可满足2艘5万 t级散货船和1艘8 000 t级散货船同时停靠，码头具备水水直取过驳所需靠泊条件。

2.3 设备方案

(1)装卸工艺设备方案改造

码头已有4台桥式抓斗卸船机，为满足水水中转装船作业要求，码头前沿需增设1台额定能力3 200 t/h、轨距22 m的移动式装船机(效率与原设计2台卸船机相匹配)，并与桥式抓斗卸船机共轨，装船机尾车置于栈桥上。同时，延长带式输送机BC1A约19 m并改造为正反转运行，正转时通过码头上游的#1转运站向后方运输，反转时通过新设装船机实现水水中转装船。

BC1A带式输送机反转装船时，其皮带需要绕过装船机的尾车与之衔接，所以设备功率和皮带机张力会增加，相应的其驱动装置和头尾架基础也需要进行改造。为确保皮带机正反双向运行时工作稳定，该带式输送机驱动改造为头、尾上驱动。

(2)工艺流程改造

原二期工艺流程为：船→桥式抓斗卸船机→BC1A/B→1号转运站→BC2A/B→2号转运站→陆域电厂输送系统。

新增水水中转装船工艺流程为：船→桥式抓斗卸船机→BC1A(反转)→移动式装船机(新增)→驳船。

2.4 结构方案

考虑到二期卸船机进入一期码头作业，对原码头结构水工建筑物进行核算如下。码头轨道梁为简支构造，工作状态荷载未超过原设计值，故轨道梁满足要求；码头平台上部除轨道梁外其余纵向梁系荷载均未发生变化，故纵向梁系满足要求；横梁正负弯矩不满足要求，故二期卸船机不能进入一期作业。如需进入作业，需对一期原码头进行改造，对一期34～40排架采用钢板粘贴于横梁底部及顶部。

二期码头增加装船机荷载小于原卸船机荷载，且34～37之间范围内设计时已预留轨道梁，故结构满足要求，仅需按工艺要求进行轨道延长，方案为：码头平台排架20～36之间拆除轨道范围内现浇面层，植化学螺栓，并铺设新的钢轨，长度约15 m。拆除原车挡，并移至新位置。

2.5 经济性分析

开展煤炭水水直取过驳中转业务能帮助沙洲电厂拓宽赢利模式，完成更多业务收入。改造后可实现400万t/年直取过驳能力，目前市场上过驳煤炭费用为12～15元/t，经直取过驳改造后，项目投资收益见表4。

表4 直取过驳工艺改造项目投资收益表

3 结语

该项目改造投资小、回报快，项目正式投产后，如能达到设计能力的75%，预计3.155年收回项目投资。因此在已建码头上进行直取过驳工艺改造，将会有较好的发展前景。