火车卸煤配套设施的改造

Transformation of Coal Unloading Supporting Facilities for Train

薛保城 Baocheng XUE , 周春艳 Chunyan ZHOU , 李成峰 Chengfeng LI , 李霞 Xia LI

兖州煤业榆林能化有限公司甲醇厂陕西榆林 719000 Methanol Plant of Yulin Energy and Chemicals Co. , Ltd. , of Yanzhou Coal Mining Co. , Ltd. , Yulin 719000, China

摘要：

甲醇生产成本中煤炭的成本占60%以上，选用产自西北地区的廉价煤炭代替本地煤作为生产原料是降低甲醇生产成本的关键措施之一。为了实现火车运输的西北煤直接入厂，对现有的铁路线和配套设施进行了改造。改造后，可以实现3种不同车型火车运输卸车，最终达到降低甲醇生产成本的目的。

关键词：

甲醇; 煤炭; 卸煤; 改造;

Abstract：

The cost of coal in methanol production is more than 60%, and it is one of the key measures to reduce the production cost of methanol by choosing cheap coal from northwest region of China instead of local coal as raw material. In order to realize the railway transportation of northwest coal directly into the plant, the existing railway lines and supporting facilities have been transformed. After the transformation, three different types of train transportation and unloading can be realized, which will eventually reduce the production cost of methanol.

Keyword：

methanol; coal; coal unloading; transformation;

1 改造目的

兖矿国宏化工有限责任公司(以下简称国宏公司)原料车间原设计洗选兖矿本部北宿矿产出的高硫煤，得到的精煤输送至气化磨浆制备工序。2016年10月，根据国家去产能要求，北宿矿实施关停。为满足甲醇装置生产用煤的需要，国宏公司以采购本地的田庄矿、横河矿精煤为主，不足部分通过火车运输西北黄陶乐盖、小纪汗等集团外部煤炭进行补充，即火车将集装箱运至车站，再通过吊车吊装至平板车上后转运至指定场地卸车，吨煤全程运输卸车费用为415元。

按照年产甲醇645 kt、吨甲醇消耗原料煤1.4 t 计算，国宏公司甲醇装置年消耗原料煤约903 kt，甲醇生产成本中煤炭的成本占60%以上。本地煤价格高于西北煤，且汽车运输受天气、物流、环保等因素影响较大，煤炭水分含量、运输时间等方面难以控制。为了进一步降低甲醇生产成本，决定采用火车运输方式大量使用西北煤，逐步用西北煤代替本地煤，同时可以消化部分兖矿集团自产的西北煤炭。为此，国宏公司决定对现有的铁路线进行改造，以实现西北煤的直供到厂。

2 改造内容

根据现场实际情况，国宏公司拟定如下火车卸车及配套设施改造方案。

(1) 在火车进出口位置增设轨道衡对来煤、空车进行称重，用于对来煤数量进行核对。

(2) 为满足西北煤卸车要求，需对原有的第10股甲醇充装铁路线(最南端)路基南侧消防管道和消防栓进行移位，雨水沟作填平硬化处理，清理路基斜下方石子部分并砌筑混凝土围堰，围堰上部边缘制作预埋件并安装活动斜板，用于敞车卸车时接煤，避免煤炭落入轨道及石子垫层内。路基南侧绿化带覆盖锅炉渣进行平整简单硬化，以满足卸煤要求，其总长度约为260 m，宽度为6 m，可一次性停放15节车厢。将汽车受煤坑307F变配电室和装载机检修室西侧三角形绿化区域(78 m×60 m×56 m，面积约1 500 m²)铺垫锅炉渣进行简单平整压实后作为储煤场地使用；汽车受煤坑北侧全部、西侧部分防尘网拆除，两者实现联通以增大汽车受煤坑储煤场面积，扩大后的煤场可增加存煤量约15 kt，基本满足国宏公司冬储煤需求，亦可减少煤炭短倒费用。

(3) 为增加储存煤炭堆场容积，将目前汽车受煤坑南侧防尘网向南扩宽11 m，距离南侧路牙石约9 m，东西方向从洗车池西侧道路口一直延伸至对应三角形绿化带区域最西侧边缘处，并在跨路部位装设龙门框，总长度约257 m。在消防通道最东侧武保岗亭处沿南北向至704A东墙防尘网处连接防尘网，总长度约109 m。两处防尘网总长为366 m，可增加储煤面积约4 500 m²，可以增加煤炭储量约15 kt。

(4) 汽车受煤坑南侧、北侧和东北侧防尘网全部拆除，围墙从307F变配电室东侧拆至南地磅房西侧。

(5) 对现有的第10股、第9股甲醇充装线以及长期不用线路中的一条进行修整，分别作为卸煤线、重车停放线和空车停放线。

(6) 第10股甲醇充装线南侧铁路基础石子垫层护坡处砌筑围堰，围堰距离枕木45 cm，总长约260 m，高度为50 cm，宽度为24 cm，单侧抹面，并将围堰外部石子清理干净。

3 改造实施后预期效果

上述改造内容实施完成后，可以实现3种不同车型火车的运输卸车方式。

3.1 集装箱火车运输卸车方式

若西北煤运输采用集装箱火车运输方式，则需启用国宏公司原有第10股甲醇充装线作为西北煤卸煤线，即西北煤通过集装箱火车运至车站，然后由铁运处安排单机牵引至第10股甲醇充装线，再用吊车将集装箱吊至平板车上转运至指定煤场卸车存放。

优点：①煤在运输过程中处于密闭状态，基本不受天气影响；②卸车过程中产生的煤尘量相对于翻车机卸车、人工卸车小；③经济性较好，对卸车人员、设备的要求较低，不存在扬尘治理等问题。

缺点：①现场操作环节较多，集装箱转车时间较长，必须采用正面吊或吊车将集装箱吊装至平板车上再转运至指定场地卸车，卸车完成后再吊回火车上，吊车需要不断移动位置；②若国宏公司自己进行卸车操作，需要专用集装箱板车6台、100 t吊车2台，若租用板车、吊车则费用较高(折吨煤约6元)。

3.2 KM70型煤炭漏斗式火车运输卸车方式

若西北煤运输采用KM70型煤炭漏斗式火车运输方式，则利用现有锅炉燃料煤卸煤线第4和第5股道同时作为西北煤卸煤线，运输量为标准编组55节、每列装煤3 710 t。火车到站后，单机将车厢分别牵引至第4和第5股卸煤线，再通过铁牛牵引卸车，西北煤经火车受煤系统进入原料仓内储存。

优点：①整体投资较小，利用现有的卸煤线就可；②卸车速度快，煤炭直接进入火车受煤坑，再运输至原料筒仓内；③卸车过程中产生的煤尘相对于翻车机卸车、人工卸车小，符合目前的环保要求和发展趋势，煤尘爆炸的危险性亦较小；④经济性较好，对卸车人员、设备的要求较低，不存在扬尘治理等问题。

缺点：①管理难度较大，目前国宏公司的原料煤和燃料煤筒仓储量均在6 kt左右，生产运行情况与库存紧密关联，而西北煤路途遥远，时间难以掌控，存在火车来煤时原料煤筒仓库容不足或料位偏低影响卸煤的可能性；②现有第4和第5股道作为锅炉燃料煤卸车线路，存在与西北煤卸煤冲突的可能性；③KM70型煤炭漏斗式火车需采用定边定组、点对点、定点装卸的方式运行，必须有配套的地下受煤坑。

3.3 通用敞车火车运输卸车方式

火车敞车运输西北煤到站以后，利用单机分4个批次将车皮牵引至第10股甲醇充装线路东侧卸煤线上，然后用长臂钩机在人工配合下逐车将煤卸下，当每节车厢内剩余三分之一左右的煤时采用人工清扫的方式清理，卸下的煤再通过装载机装车转运或推入汽车受煤坑煤场及307F变配电室西侧煤场内。

优点：①管理难度小，卸煤空间大，不存在卸煤空间不足或与锅炉燃料煤运输相冲突的情况；②火车车型为普通敞车即可。

缺点：①一次性投资费用较大，扬尘治理环保配套设施、场地硬化土建设施、现场照明、轨道衡、喷雾降尘设施、钩机设备租赁、人工卸车等需投入大量资金；②需分4个批次卸煤，单机与车皮需要进行5次以上对车，每列车卸煤耗时在16 h以上；③卸车时需对铁路路基下方进行铺垫，避免大量落煤至轨道上(清理难度大)；④人工清理、钩机使用费用较高。

4 结语

国宏公司通过对甲醇生产成本的组成分析，结合对本地田庄矿和横河矿精煤价格与西北煤到厂价格的调研，找到了降低甲醇生产成本的关键点，并提出对现有铁路线进行改造，实现西北煤直接入厂。改造内容实施完成后，可以实现3种不同火车车型运输卸车，最终达到降低甲醇生产成本的目的。