发煤站储煤场封闭改造工程可行性研究报告.pdf

发煤站储煤场封闭改造工程可行性研究报告设计工程有限责任公司阳泉市燕龛煤炭有限责任公司华佳发煤站 储煤场封闭改造工程可行性研究报告工程编号：项目规模：40528 m2院 长：院总工程师：项目负责人：编制人员名单专业姓名（签字）职务职称备注建筑主任高级工程师结构项目负责人高级工程师电气高级工程师 工程师暖通给排水环保高级工程师总图高级工程师经济高级工程师目录总论.1第一节项目背景.1第二节编制依据、研究范围及编制单位.6第三节研究成果简述.7第四节主要结论.10第一章储煤场封闭.12第一节储煤场扬尘起尘及污染源分析.12第二节储煤场煤棚封闭.15第二章 建设内容与规模.17第一节建设内容.17第二节建设规模.17第三章 建设条件及地址选择.18第一节 自然条件.18第二节社会经济环境.19第三节地址选择.19第四章工程设计方案.20第一节设计方案.20第二节方案比较及建议.30第三节储煤场场地总平面布置.32第四节建筑物与构筑物.34第五节电气.38第六节 控制及自动化.41第七节给水排水.431第八节 通风及降尘.53第五章节能减排.55第一节节能、节水措施.55第二节减排措施.56第六章环境保护.57第一节概述.57第二节主要污染源及其控制措施.58第七章 职业安全卫生与消防.-60-第一节职业安全.-60-第二节消防.-62-第八章 项目实施计划.-66-第一节建设工期.-66-第二节 项目实施计划安排.-66-第九章效益评价.68第十章投资估算.69第一节编制说明.69第二节投资估算.69第十一章 主要结论及建议.98附图一：方案一总平面布置图 附图二：方案二总平面布置图附图三：方案三总平面布置图附图四：方案一煤棚剖面图附：可行性研究报告技术咨询意见附：煤棚建设（可研报告）补充意见 2附：山西省环保厅关于印发煤场扬尘污染防治技术规范的通知3总论第一节项目背景一、项目名称、隶属关系及所在位置1、项目名称：阳泉市燕龛煤炭有限责任公司华佳发煤站储煤场封闭改造工程。2、隶属关系：隶属于山西晋能集团阳泉公司。3、所在位置：阳泉市荫营镇三都村，南距阳泉距市区15公里。三都村交通发达:村西是北京一成都的高速公路，村东是五台山一长治的高速公路。村南是阳泉到盂县的 一级公路。二、储煤场现状站内主要建筑物为货台、两条输送机栈桥及配套设施，其次为办公、生活服务设施。站内拥有一套现代化煤质化验设备，国内先进水平的数控轨道衡一台，2.8米高货位810 米，1.1米低货位840米，储煤量可达100万吨。铁路专用线4公里，预留有铁路电气 化改造空间。站内2小时即可完成整列（56节）装运，可实现两整列车同时装运，年发 运能力达到300万吨，是目前本区域内现代化、机械化程度较高的大型发煤站。铁路线两侧站台均可储煤，两侧为栈桥卸煤，利用栈桥内带式输送机卸料器将物料 布满整个站台，采用装载机进行装车。储煤场现有防尘措施为防风抑尘网，在大风季节 或运煤车辆行驶、煤场机械进行堆取料作业时，储煤场的扬尘无法得到有效控制。对周 围环境影响较大，不利于对外竖立良好企业形象，另外储煤场扬尘造成的煤炭流失也给 公司带来了一定的经济损失。储煤场受自然环境影响很大，大风雨雪季节煤的损失严重,并且进一步影响配煤质量。有一定量的煤尘溢出，对周围环境产生严重的污染。储煤场 现有的煤尘治理措施是洒水增湿，洒水装置只能在储煤场的周围增设，仅能防止储煤场 边缘的煤尘逸散，对煤堆中间以及风力作用下的扬尘治理效果不大，造成对环境的长年 污染。故本项目需采取相应措施对储煤场做全封闭处理，从而达到全封闭储煤场的设计 主题一一“清洁、环保、绿色、节能”。现场情况如下图：1234三、项目提出的理由1、全封闭储煤场项目的建设符合现代化选煤厂及国家节能环保的政策要求。中华人民共和国大气污染防治法中提出在人口集中地区存放煤炭、煤砰石、煤 渣、煤灰、砂石、灰土等物料，必须采取防燃、防尘措施，防止污染大气。运输、装卸、贮存能够散发有毒有害气体或者粉尘物质的，必须采取密闭措施或者其他防护措施。现代化选煤厂对环境保护、大气污染防治也提出了更严格的要求。禁止在已规划的煤炭 市场区域外建设煤炭洗选加工、储存场所。在城市规划区内的煤炭洗选加工、储存场所 应当建设为全封闭；在城市规划区外的煤炭洗选加工、储存场所的筛分工段应当建设为 全封闭。在城市市区露天堆放可能产生扬尘的煤、货物或者物料，应当采取密闭、遮盖 等防止扬尘污染的措施。装卸、运输可能产生扬尘的货物车辆和施工车辆，应当配备专 用密闭装置或者采取其他防尘措施，防止产生物尘污染。2、鉴于当前大气污染防治形势，国家对扬尘治理日益重视，山西省对原有环保规 定中的煤炭产品储存可用挡风抑尘网防尘的政策规定进行了修改，省环保厅1月份下发 了煤场扬尘污染防治技术规范，要求煤矿储煤场应建设筒仓或其他密闭形式，现有 的露天储煤场应限期改造。3、全封闭储煤场项目的建设符合阳泉地区改善空气质量，推进生态文明建设的政 策要求。阳泉市是山西省重要能源城市，也是以煤、焦、铁为主要产业的资源经济大市。大 气污染防治工作是环境保护工作的一个重点、难点。近年来，阳泉市始终把环境保护和 生态文明建设摆在全局工作的突出位置，坚决贯彻落实中央、省关于环境保护的一系列 重大决策和部署，大力推进功能型治污、管理型治污和工程型治污，年年都有新思路、新举措、新要求，全封闭储煤场项目的建设符合阳泉市改善空气质量，推进生态文明建 设的政策要求。5四、项目的设计理念（指导思想）设计理念：清洁、环保、绿色、节能。设计中主要体现在以下几个方面：1、煤全封闭储存堆放：本项目环保要求高，要符合国家规程规范要求和阳泉市的 环保要求，储存堆放要实现全封闭，项目采用加盖封闭式储煤场，实现文明生产、清洁 生产、和谐生产；2、降尘措施完善：在易起煤尘的地点设置喷雾除尘装置降尘；3、水循环利用：室内喷淋降尘给水水源为厂区内生活水，流量和水压由厂区生活 水池经增压泵站加压后满足所需水量和水压。消防用水由厂区消防给水管网供给。水源 来自回收利用生产和生活废水，节约利用水资源；4、设备高效节能：采用自动化程度高、高效、节能的设备；5、打造花园式工厂：对场区进行园林式绿化。第二节编制依据、研究范围及编制单位一、编制依据中华人民共和国环境保护法，2015年1月1日中华人民共和国大气污染防治法中华人民共和国固体废物污染环境防治法煤炭洗选工程设计规范；煤炭工业选煤厂工程建设项目可行性研究报告编制标准；业主提供的资料及现场搜集的相关资料；其它参考资料。6二、研究范围本可行性研究报告论述本工程提出的背景和投资的必要性，通过对环境状况和公用 条件及使用要求进行分析，确定工程技术方案；对环境保护、劳动安全卫生、节能、消 防等进行论证，提出合理建设方案及建议，按我国现行财会制度对项目投资进行估算，对本工程建设的社会效益进行分析，为工程的决策提供依据。三、编制单位编制单位：中煤西安设计工程有限责任公司咨询证书等级：甲级证书编号：工咨甲23220070008发证机关：中华人民共和国国家发展和改革委员会发证日期：2013.08.14工程设计资质证书等级：综合甲级证书编号：A161005900发证机关：中华人民共和国住房和城乡建设部发证日期：2015.12.25第三节研究成果简述一、工程建设的必要性1、煤场封闭工程的建设是国家建设资源节约型、环境友好型社会的需要“十三五”期间，是我国实现建设全面小康社会的关键时期，是深入贯彻落实科学发 展观、构建社会主义和谐社会的重要时期，也是需要环境保护规划着力解决重大问题的 战略机遇期。扬尘污染是影响大气质量的主要“元凶”之一，控制城市扬尘污染是阳泉市改善环境 7质量，建设资源节约型城市和环境友好型城市，提升城市整体竞争力，创建国家环保模 范城市和构建和谐社会的重要措施。本工程建设，对于加强环境保护与污染治理，有效 提高污染源综合治理水平和环境质量，对全面推动阳泉市“十三五”乃至2020年环境保 护工作，实施绿色经济、环境友好、生态文明建设具有十分重要的意义。2、煤场封闭工程的建设是改善生态环境和人居环境质量的迫切要求今年以来，我国几大城市出现了严重的天气污染，雾霾席卷大半个中国。其中，大气 污染源主要来自于火电、钢铁、水泥等行业的煤炭消费。我国是一个以煤炭为主要能源的大国，煤炭存储堆放如何能满足越来越严格的环保要 求是企业必须面对的一道课题。储煤场露天堆放的煤堆表面受到日光照射、表面水分蒸发后，在风力的作用下会产生 扬尘，在风速较大时，煤尘漫天弥散，再加上本地区风沙大、时间长，对环境造成一定 的污染。储煤场现有的煤尘治理措施是洒水增湿，洒水装置只能在储煤场的周围增设，仅能防止储煤场边缘的煤尘逸散，对煤堆中间以及风力作用下的扬尘治理效果不大，造 成对环境的长年污染。本工程采用全封闭式储煤场的建设方案，是环境综合整治和生态保护工程；是满足城 市发展对环保和景观要求的工程；对于降低二次扬尘，促进本地区大气质量的好转起着 举足轻重的工程；是打造生态良好、人居环境明显改善，创建国家卫生城市和国家环保 模范城市迫切需要的工程。3、煤场封闭工程的建设是提高质量效益、可持续发展的需要“十三五”期间，我国工业化仍将继续快速推进，工业将面临资源消耗、污染物排放 增加的压力，严重制约着工业可持续发展。降低工业领域资源能源消耗、减少污染物产 生，既是实现国家节能减排任务的需要，也是促进工业转型升级的紧迫任务，是新型工 业化道路的本质要求。为更好地统筹协调资源环境制约与工业化进程加快的矛盾，实现 工业转型升级的战略任务，必须加快推行清洁生产，由高消耗、高排放的粗放方式向集 8约、高效、低排放的清洁生产方式转变，实现资源科学利用和污染源头预防。清洁生产是从源头提高资源利用效率、减少或避免污染物产生的有效措施，是促进 产业升级、推动工业发展方式转变的重要途径。加快推行清洁生产，不断提高清洁生产 水平，是“十三五”期间工业发展的一项重要任务。随着我国经济建设和煤炭工业的快速 发展，储煤场存煤也越来越多，为了防止煤场存煤的风力损失和装卸及输送过程中扬尘 对环境的污染，对煤场封闭的要求日益增加。煤场封闭工程的建设，是加快推行清洁生产促进节能减排的重要措施，是业主减少 储煤量损失、降低煤尘污染，净化工作环境，塑造良好的企业形象、提高企业效益和走 可持续发展之路的需要。二、建设规模建设内容：根据现场需求，本工程储煤场封闭改造工程为2座独立式储煤棚及相应 附属设施。发煤站储煤棚建设规模：总占地面积40528 m2,其中I区（平板网架）762m*19m（长*宽）占地面积 14478 m2,II 区（骨架膜）230m*70m+125*40m+330*15（长*宽）占地面积26050 m）纵向柱间距均为27米，檐口高22.0米，煤棚纵向远离铁路线一侧 通长设钢筋混凝土挡墙3.0米高，储煤量约25万吨。三、选址项目位于山西省阳泉市郊区荫营镇三都村，储煤场封闭改造工程在现有发煤站储煤 场地上进行。四、主要建设条件1、电源工程所用电源按二级用电负荷设计。共两路电源，380/220V,两路电源引自附近 9两个电源点，其前端电源来自不同变压器低压母线段。消防设备用电为末端双电源自动 切换。2、水源本工程消火栓系统、消防水炮系统均采用稳高压系统，洒水系统采用厂区现有给水管 网作为水源。其中，消火栓系统可接厂区原有消防管网；消防水炮系统设置消防水炮专 用消防泵。3、交通运输厂区紧邻铁路，村西是北京-成都的高速公路，村东是五台山-长治的高速公路。村南 是阳泉到盂县的一级公路，交通十分方便。4、公共生活设施公共生活设施利用本厂区现有设施。五、工艺流程现场储煤通过皮带输送机运入，装载机装火车运出。出入口：2个区储煤棚靠近火车一侧均不封闭，做为汽车纵向通道及装载机装车厂 地。I区（平板网架）钢柱支撑平板网架储煤棚东西两端各留一个门洞，宽*高=60*6.0 米，北侧纵向共设4个宽*高=1.0 x21米行人门，均匀布置；II区（骨架膜）钢筋混凝 土柱支撑钢骨架膜煤棚，南侧、东侧及西侧三面共留8个汽车门洞，门洞宽*高=6.0*6.0 米，详见总平面布置图。视频监控系统：瓦斯监控、粉尘监控。五、主要工程本项目的主要工程有：储煤场封闭改造工程及附属设施。第四节主要结论10本工程建设对于加强环境保护与污染治理，有效提高污染源综合治理水平和环境质 量，对全面推动阳泉市“十三五”乃至2020年环境保护工作，实施绿色经济、环境友好、生态文明建设具有十分重要的意义。本工程建设是改善当地大气质量和人居环境，加快推动资源利用方式向绿色低碳、清洁、安全转变的需要。本工程建设是减少储煤量损失，降低煤尘污染，净化工作环境，塑造良好的企业形 象、提高企业效益和走可持续发展之路的需要。本工程建设方案技术先进、造型美观、经济合理、安全可靠、实施完成后将成为阳 泉市乃至全省选煤厂内储煤场的示范工程。综上所述，项目的建设是十分必要的，也是可行的。11第一章储煤场封闭第一节储煤场扬尘起尘及污染源分析一、二次扬尘的概念料堆起尘分为两大类：一类是料堆场表面的静态起尘；另一类是在堆取料等过程中 的动态起尘。前者主要与物料表面含水率、环境风速等关系密切，后者主要与作业落差，装卸强度等相关联。对于散料堆场，只有外界风速达到一定强度，该风力使料堆表面颗粒产生的向上迁 移的动力足以克服颗粒自身重力和颗粒之间的摩擦力以及其他阻碍颗粒迁移的外力时，颗粒就离开堆垛表面而扬起，此时的风速就称为起动风速。堆储或者散失在地面上的固体颗粒物，其风致运动首要的决定因素是风速。在风的 作用下，较小的固体颗粒主要有三种运动状态：一定风速下最大的运动微粒（直径1000 微米）沿地面滚动称为螺动；微小粒子（直径100微米）则被湍流携带随风运动称为 悬浮；直径介于中间的粒子（100微米1000微米）先是跃入大气中，而后又沿规则的 轨道回落地面称之为跃动。粒子的悬浮与跃动是风蚀现象的主要运动形式；而对大气环 境造成危害的主要是悬浮颗粒，特别是10微米及10微米以下的颗粒悬浮在大气中是最 有危害性的，该部分颗粒一但悬浮在空中，由于在垂直方向上的速度波动，很难再落回 到地面，而是随风向其他地方扩散，进而导致严重的空气污染与其他环境问题，同时也 造成了原料的浪费，使储煤成本提高。二、起尘环境及其原因开敞环境的储场，作业现场的低空贴地面风流动，受大气稳定度，地表面粗糙度及 湿阻；风流动分离变向，旋涡；或受挟使风速集结增大，使风流本身转变为层流、湍流 12的作用是形成粉尘的动力。料堆的几何形状不规则性与颗粒状态直接影响风流在其表面 的风压及摩擦分布的不均匀性，而低层大气受地理环境和地面建筑物、阻挡物（如挡风 林、树林等）高湍流造成的风流扰动，则是堆垛的表面与堆料场的地面起尘的主要原因；装卸作业、机械搅动，物料落差而造成扬尘在风作用下的迁移与扩散，气候干燥也会使 料堆表面的风蚀量增加。储存的物料品种众多，在风流作用下起尘量和粉尘的漂移受物料种类特性的影响，物料的密度和颗粒直径是主要的影响因素，一般认为对于一些易起尘的物料品种，受其 密度影响略有差异。试验证明，对于细小颗粒物，当颗粒直径小于900微米（20目筛下 物）时，在风作用下极易产生扬尘。选煤厂的煤尘污染主要来源于露天储煤场和输煤系统产生的煤尘污染。其中露天储 煤场煤尘污染来源主要包括煤炭装卸过程中造成的煤尘污染、储煤过程中煤炭在风力作 用下形成的煤尘污染、煤炭运输机动车辆在运输过程中造成的道路遗撒污染。研究表明，露天储煤场煤尘在装卸过程中的产污系数3.53-6.41千克/吨煤，堆存过程中的产污系数 1.48-2.02千克/吨煤。输煤系统的煤尘污染主要来源于输送系统和煤流转运点。目前储煤场一般都采用露天储存形式，煤炭在堆放和装卸过程中，与空气产生相对 运动，易导致煤尘扬起，造成空气污染。煤尘的扩散现象非常复杂，就其粒径大小可分 为小于10um的可吸入尘和大于10um的非可吸入尘，前者对人体的呼吸系统直接产生 危害；后者是对周围环境造成直接污染的煤尘和多次起尘的来源。露天储煤场在储存、装运过程及刮风下雨时产生的煤尘对周边环境污染十分严重。虽然在煤场周边安设的喷 淋装置在一定程度上可以降低煤尘污染，但不能从根本上解决污染问题。三、起尘的影响因素开敞环境的散料的运输、堆储及堆储过程受工艺与操作环境以及其散料自身条件的 影响而产生粉尘污染环境是必然的结果。散料在露天堆放时起尘量与风速之间的关系可13用式(1)表示：Qfa(V-VO)n(1)式中：Qf-料堆表面风致作用的起尘量，kg/m2.h；VO起尘临界风速，m/s；V实际风速，m/s；a和粉尘颗粒度分布有关的系数；n计算指数。分析上式可知，对于某种物质的料堆起尘量主要影响参数为AV(AV=VV0),即 实际风速对临界风速的增量值，与起尘量Qf成正比关系。设置全封闭储煤棚后，煤场 内实际风速接近0 m/s,故有效的减少了庇护范围内的风速V,即大大降低了 AV,从而 有效的减少了储煤堆表面风致作用的起尘量QL在机械作业过程中，例如，装卸过程产生的扬尘量QJ由下式表达：QJ=aVbHCe-0.28W(2)式中：QJ机械作业的扬尘量，kg/h；a系数，与物料性质有关；b-指数，与物料性质有关；c指数，与物料性质有关；e尤拉常数；W含水率，%；V风速，m/s；H作业落差，mo在公式(2)中，作业落差是储料、搬运所必须的，其高度决定着单位储场面积的 储料量。除此之外，公式(2)与(1)式的共同点是QJ于风速的AVn和Vb次方，b 和n是大于1的正数。如对于煤炭：b=1.8,c=0.23,对于大多数散料：n=2.76.23。设 14置全封闭储煤场后，煤场内实际风速接近Om/s,故大大减少上式中Vb中的V,从而有 效的减少了机械装卸过程产生的扬尘量QJo依据公式（1）、（2）式的分析结果，封闭储煤场的建设大大降低堆料场内的风速以 达到减少堆储、运输散落、机械作业产生二次扬尘量，故建设封闭储煤仓是减少堆储、运输散落、机械作业产生二次扬尘最行之有效的方法。第二节储煤场煤棚封闭目前国内外储煤方式较多，但主要归为两大类：封闭型、露天型。随着我国经济的发展，国家对环保要求越来越高，露天型储煤场将逐渐被淘汰。目 前国内一些露天型储煤场正在进行技术改造，以中煤平朔公司为例，该公司原来的6个 露天落煤塔式储煤场（每个落煤塔式储煤场的容量为90000100000t）已经进行技术改 造，上部加盖，将储煤场封闭，以满足环保要求。本储煤场项目不能再采用露天储煤,需采用封闭型储煤场。目前封闭型储煤型式主要有封闭式煤棚、圆形（堆取料机）储煤仓、落煤筒（溢流 窗）式储煤场、栈桥式储煤场、半地下煤仓（槽仓）、圆筒仓等。封闭式煤棚是储煤场中常用存储煤的一种大型煤棚，即是把露天料场用大跨度结构 遮挡起来，以防止煤炭在雨天时受淋而增大水分和刮风时污染环境。煤棚结构要求跨度 大、净空高，其长度和宽度是根据储量来确定，而结构的高度则由煤场设备或堆煤的高 度确定。四周封闭起来，以实现全部煤场的封闭。封闭式煤棚具有结构简单，投资省的特点。目前国内煤棚封闭结构型式主要有钢平 板网架、曲面网壳和目前新兴的骨架膜一一膜结构外围护煤棚。模结构外围护的优势在 干膜材的自重轻，每平方米膜材重量约1公斤，运输安装轻便省力。膜结构的受力体系 直接、简洁、合理，非常适合于中部无支承的大跨度结构体系。相对于传统钢网架大跨 结构，有造价低、施工周期短等优点，因此，该种结构不仅在体育场馆、展览中心、商 业、交通服务设施中得以推广，也在仓库、仓储、施工、工业生产厂房等方面得到了相 15当的应用。当然，该种结构也非常适用于煤炭行业的煤棚。16第二章建设内容与规模第一节建设内容根据现场需求，本工程储煤场封闭改造工程为2座独立式储煤棚及相应附属设施。第二节建设规模发煤站储煤棚建设规模：总占地面积40528 m2,其中I区（平板网架）762m*19m（长*宽）占地面积 14478 m2,II 区（骨架膜）230m*70m+125*40m+330*15（长*宽）占地面积26050疔，纵向柱间距均为27米，檐口高22.0米，煤棚纵向远离铁路线一侧 通长设钢筋混凝土挡墙3.0米高，储煤量约25万吨。17第三章建设条件及地址选择第一节自然条件一、地理位置华佳发煤站位于山西省阳泉市郊区三都村，南距阳泉距市区15公里。阳泉市郊区 地处山西省东部，太行山中段的娘子关境内，环绕在阳泉市市区周围。地理位置优越，区位优势独特，是沿海经济带与中西部地区连接的纽带。全区总面积632km2,辖4乡4 镇，180个行政村。二、地形地貌储煤场区位于太行山脉西侧，属中低山丘陵地貌,地表经长期风化剥蚀，沟谷纵 横,梁岭绵延，地形十分复杂，井田西南部为中低山区，沟深坡陡，沟谷多呈“V”字形，向 东北渐次过度为低的丘陵区，山间沟谷逐渐变得开阔、宽缓，井田总体地势南高北低，地形最高点位于井田西部北旗山，海拔1267.90m,最低点位于北中部边界附近召山河河 谷，海拔994.40m左右，最大相对高差273.90m。井田地表河流主要为召三河，纵穿井田中部，由南向北经皇后村、刘家村和路家村 汇入温河，清水流量0.63L/S,属季节性河流，雨季水量稍大，旱季水量甚微，以致干 枯，属温和上游支流，源沱河水系。发育于井田中部的召三河最高洪水位9951015m。三、气象本区属温带大陆性气候，冬春寒冷，干燥多风，夏秋炎热，多雨潮湿。年平均气温 8.7,1月最冷，最低气温-20.5湿筛段，7月最热，最高气温37.5C,7、8、9月为雨 18季，平均年降水量为585.9mm,平均年蒸发量为1873.8mm、，为平均年降水量3倍。霜 冻期为9月下旬，全年无霜期157天，最大冻土深度88cm。四、工程地质条件本次可行性研究未能提供工程地质勘察报告，设计未考虑特殊地质条件下的地基处 理及桩基等特殊基础形式。五、地震根据建筑抗震设计规范(2016年版)(GB50011-2010),本场区抗震设防烈度为 7度，设计基本地震加速度值为0.10g,设计地震分组为第二组。第二节社会经济环境阳泉市郊区2012年，地区生产总值716589万元，比2011年增长9.7%。其中，第 一产业增加值23699万元，增长1.2%,占生产总值的比重为3.3%;第二产业增加值451526 万元，增长10.6%,占生产总值的比重为63%;第三产业增加值241364万元，增长8.8%,占生产总值的比重为33.7%。第三节地址选择项目位于山西省阳泉市郊区荫营镇三都村，储煤场封闭改造工程在现有发煤站储煤 场地上进行，厂区紧邻铁路，交通十分方便。19第四章工程设计方案第一节设计方案一、项目内容建设内容：根据现场需求，本工程储煤场封闭改造工程为2座独立式储煤棚及相应 附属设施。发煤站储煤棚建设规模：总占地面积40528 m2,其中I区（平板网架）762m*19m（长*宽）占地面积 14478 m2,II 区（骨架膜）230m*70m+125*40m+330*15（长*宽）占地面积26050 itf,纵向柱间距均为27米，檐口高22.0米，煤棚纵向远离铁路线一侧 通长设钢筋混凝土挡墙3.0米高，储煤量约25万吨。二、工艺流程现场储煤通过皮带输送机运入，装载机装火车运出。出入口:2个区储煤棚靠近火车一侧均不封闭，做为汽车纵向通道及装载机装车厂 地。I区（平板网架）钢柱支撑平板网架储煤棚东西两端各留一个门洞，宽*高=60*6.0 米，北侧纵向共设4个宽*高=1.0 x21米行人门，均匀布置；II区（骨架膜）钢筋混凝 土柱支撑钢骨架膜煤棚，南侧、东侧及西侧三面共留8个汽车门洞，门洞宽*高=6.0*6.0 米，详见总平面布置图。视频监控系统：瓦斯监控、粉尘监控。三、煤棚方案一（骨架膜结构）1、设计内容（1）骨架结构设计（含室内外环境监控系统、温度控制系统、新风循环系统）。20（2）骨架膜下部钢筋混凝土支承结构。（3）考虑储煤场围护后的喷雾、除尘、消防、照明、视频监控等设施。2、设计原则根据国家有关规定、规范的要求，结合现状，合理配置。按照城市规划整体要求，因地制宜，合理布局，并形成优美的城市景观。本着立足现有要求，适当考虑长远发展 的原则，合理安排，控制投资。严格执行国家制定的各项法规，满足环保、消防抗震，节能及供水、供电等市政管理的要求储煤场的污染物主要是煤尘的逸散及二次扬尘，由于风力的作用对大气环境造成危 害，特别是10 及-10 um的颗粒，该部分颗粒一旦悬浮在空中，在垂直方向上的速 度波动，很难再落回到地面，而是随风向其他地方扩散，进而导致严重的空气污染与其 他环境问题。因此，本次工程设计应遵循以下原则：（1）本设计应充分考虑现有工程，在不影响现有工艺布置的前提下进行设计并且 能够保证正常施工，尽量减少对生产系统的影响。（2）根据各分区储存煤种的特点，考虑分煤种储存，提高储煤场的实用性。（3）尽量控制煤尘逸散的范围，最好控制在储煤场内部。（4）设计必须考虑人员、车辆进出储煤场的通道。（5）设计必须考虑储煤场围护后的采光、喷雾、除尘、通风、消防、照明、监控 等设施，确保安全生产。（6）尽量采用先进工艺及配套设施，同时具备经济、合理、适用、美观。3、设计概况及平面布置根据现场需求，本工程储煤场封闭改造工程为2座独立式储煤棚及相应附属设施。发煤站储煤棚建设规模：总占地面积40528 nf,其中I区（平板网架）762m*19m（长*宽）占地面积14478 m2,II区（骨架膜）230m*70m+125*40m+330*15（长*宽）占地面 积26050疔，纵向柱间距均为27米，檐口高22.0米，煤棚纵向远离铁路线一侧通长设 21钢筋混凝土挡墙3.0米高，储煤量约25万吨。现场储煤通过皮带输送机运入，装载机装火车运出。出入口:2个区储煤棚靠近火车一侧均不封闭，做为汽车纵向通道及装载机装车厂 地。I区（平板网架）钢柱支撑平板网架储煤棚东西两端各留一个门洞，宽*高=60*6.0 米，北侧纵向共设4个宽*高=1.0 x21米行人门，均匀布置；II区（骨架膜）钢筋混凝 土柱支撑钢骨架膜煤棚，南侧、东侧及西侧三面共留8个汽车门洞，门洞宽*高=6.0*6.0 米，详见总平面布置图。视频监控系统：瓦斯监控、粉尘监控。综合考虑人员通行和消防疏散要求，沿煤棚纵向布置消防车道。具体详见总平面布 置图。4、骨架式膜结构方案性能及技术特点1）骨架膜煤棚建筑膜材性能PVDF膜材介绍广义的膜结构技术所采用的材料有很多种，针对大型料场封闭项目的工业化应用，从性能、造价、使用年限等方面综合考虑，一般选择PVDF（聚偏氟乙烯）材料。PVDF 在氟塑料中具有最强韧性、低摩擦系数、耐腐蚀性强、耐老化性、耐气候，耐辐照性能 好等特点。以涤纶纤维作为基布，PVDF树脂作为涂层制成的工业膜材具有无与伦比的 超耐候性能及加工性能。完全符合美国建筑材料标准AAMA2605及中国行业标准 HG/T3793-2005o PVDF不但有很强的耐磨性和抗冲击性能，而且在极端严酷与恶劣的 环境中有很高的抗褪色性与抗紫外线性能。PVDF是含氟塑料中产量名列第二位的大 产品，全球年产能超过5.3万吨。综合来讲，PVDF整体特性有如下几点：A、强度高、柔性好：膜材厚度1mm,同等试验条件下，膜材的强度可比美钢材，几乎没有断裂的危险性，有“不破玻璃”之美称。常用的5000-8000N膜材剪成50mm 22宽的长条，用它能够垂直吊起500-800公斤的重量。B、使用年限长：早期国外的很多膜结构建筑，已经使用30-40年。目前国产大型 膜材厂家产品出厂质保15-20年，实际使用年限20-30年，理论使用年限50年。C、重量轻：每平方米膜材重量约1公斤，运输安装轻便省力。D、耐腐蚀：膜材本身为化工产品，基材和涂层为高分子材料，化学性质稳定，对 酸、碱耐受力好，对紫外线照射不敏感。尤其煤泥晾晒的高湿度环境适用PVDF膜材,不适合金属彩钢板。E、防火性能好：据国家GB8624-97测试属阻燃B1级，遇高温炭化，离开明火自 熄、，无滴落物，无毒气。阻燃性能达到中国、美国、日本、法国、德国等多国标准。F、耐温性广：在摄氏度-40.C至+70C温度范围内不会引起变形等品质劣化。从寒 冷的加拿大、俄罗斯到炎热的赤道国家和非洲都有大量的膜结构工程。G、透光性适中：一般膜材的透光率在10-25%。目前已经开发出透光率35%的新 型产品。在阳光下，膜建筑内光线可以满足正常作业，节约照明成本，同时又不至于暴 晒。尤其适合本项目需要晾晒，蒸发水分的特点。2）骨架膜煤棚技术特点骨架式膜结构是用钢结构（球形网架或管桁架）搭建整体结构骨架，表面覆盖现代 PVDF建筑膜材形成的大型储料空间。跨度从30米到200米都可实现，经济跨度在60-120 米，长度不限，安全性更好，适用面更广，尤其造价最低。钢结构骨架可以采用网架或 者管桁架，99米跨度的单位用钢量约为30公斤每平方米（按投影面积）。所用膜材出厂质保15年，正常应用20-30年，期间免维护，可以说“一次投资，一劳永逸”。在储煤场领域的应用中，目前国内已经逐步开始应用，如冀中能源大淑村 煤矿储煤场、山西格盟国际瑞光电厂、首钢迁钢公司铁精粉料场和烧结球料场、大唐天 津蓟县盘山电厂、内蒙古乌海美方精煤料场、山东日照钢铁公司矿石料场、郑州裕中电 厂储煤场及卸煤沟等项目。235、投资估算计算出建设项目总投资为5397.22万元，其中：土建工程3932.85万元、煤 棚骨架膜体500.70万元、设备购置442.50万元、安装工程201.83万元、工程 建设其他费用213.51万元、基本预备费105.83万元。24四、煤棚方案二（单点装车系统，装车时列车移动）1、设计内容（1）大跨度钢网架结构形式，外加单层彩钢板维护结构设计（含配套的采 光、通风、消防、配电系统）。（2）钢筋混凝土下部支承结构。（3）地基处理等相应工程。2、设计原则（1）充分考虑现有工程及建筑物，在不影响现有工艺布置的前提下进行设 计并且能够保证正常施工，尽量减少对生产系统的影响。（2）尽量减小对选煤厂储量的影响。（3）尽量控制煤尘逸散的范围，最好控制在选煤厂内部。（4）考虑人员、车辆进出选煤厂的通道。（5）考虑储煤棚围护的采光、通风、消防、照明等设施，确保安全生产。（6）经济、合理、适用。3、设计概况目前，此铁路站台长约760米，可整列装运56节车皮。铁路线两侧站台均可储煤，一侧为栈桥卸煤，利用栈桥内带式输送机卸料器将物料布满整个站台，但此站台为狭长 布置，宽度约20米；另一侧为单点卸煤，此侧站台不规则布置，宽度在60米以上。若 采用单点装车系统装车，必须有全封闭储煤场、返煤地道以及装车站等系统，并且装车 铁路线长度至少是列车长度的两倍。此方案具体工艺流程为：利用较宽一侧站台新建一 座钢柱面网壳储煤棚，长*宽*高=80*50*20米，储量约3万吨，通过新建的卸煤栈桥将 物料卸载至储煤棚内储存。煤棚内设一组返煤地道，地道设3组受煤坑，物料发运时,25通过受煤坑下给料机及返煤带式输送机运输，将煤运至装车站完成装车。装车站长*宽=8*6米，缓冲量约100吨，布置在铁路装车线路中部，装车时列车以 恒速通过装车站，由调车绞车牵引列车一直进行至装完最后一节车厢为止，装车效率约 1500t/ho根据现场需求，本工程新建一个长*宽*高=80*50*20米，储量约3万吨的储煤 棚。4、大跨度钢网架结构煤棚封闭设计方案性能及技术特点1）钢网架结构煤棚性能拱形大跨度网壳结构围成的封闭空间较大，能够充分满足工艺要求，煤尘、瓦斯积 聚的可能性相对减小，同时减弱了温室效应。网壳外围护都能很好的满足工艺技术和环 境保护的要求。2）钢网架结构煤棚技术特点a.网壳结构兼有杆件结构和薄壳结构的主要特性，受力合理,可以跨越较大的跨度。网壳结构是典型的空间结构，合理的曲面可以使结构力流均匀，结构具有较大的刚度，结构变形小，稳定性高，节省材料。b.具有优美的建筑造型，能通过平面和立面的切割以及网格、支撑与杆件的变化表 现出设计造型。c.应用范围广，既可以用于中、小跨度的民用和工业建筑，也可用于大跨度的各种 建筑。在建筑平面上可以适应多种形状，如圆形、矩形、多边形、扇形以及各种不规则 的平面。在建筑外形上可以形成多种曲面。&可以用小的构件组成很大的空间，而且杆件单一，这些构件可以在工厂预制实现 工业化生产，安装简便快速，适应采用各种条件下的施工工艺，不需要大型设备，因此 综合经济指标较好。e.计算方便。目前我国已有许多适用于多种计算机类型的各种语言的计算软件，为 网壳结构的计算、设计和应用创造有利条件。26f.由于网壳结构呈曲面形状，形成了自然排水功能。封闭方案见附图。投资估算针对此项目实际情况，若使用此系统装车，需改造及增设的项目如下：（1）铁路部分延长铁路线约760米，费用约4420万元（需要开山修建隧道）；（2）土建部分煤棚：4000X0.15万元=600万元；地道：140mx3.5万元=490万元；栈桥：310mx2.5万元=775万元；装车站及转载点：100万元；辅助建筑：200万元。（3）设备购置及安装带式输送机：450mx 0.75万元=338万元带式给料机：3台X 12万元=36万元装车闸门：5万元调车绞车：50万元安装费：25万元其他费用：500万元根据以上明细，粗略估算本方案总费用约7540万元。五、煤棚方案三（移动装车机装车方式，装车时列车静止）若采用移动装车机装车，必须有储煤场、返煤地道、移动装车机等系统，且装车铁 路线长度与列车长度相同。此方案具体工艺流程为：利用较宽一侧站台新建一座储煤棚,27长*宽*高=80*50*20米，储量约3万吨，通过新建的卸煤栈桥将物料卸载至储煤棚内储 存。煤棚内设一组返煤地道，地道设3组受煤坑，物料发运时，通过受煤坑下给料机及 返煤带式输送机运输，将煤运至移动装车机，再通过移动装车机系统完成装车。装车时，列车先停车到位，再将移动装车机的卸料漏斗对准车厢，通过控制移动装 车机系统将所有车厢逐一装满，装车效率约2000t/h。移动装车机装车系统示意图见下详图。投资估算依据项目实际情况，若使用此系统装车，需改造及增设的项目如下：（一）土建部分1、煤棚：4000 X 0.15万元=600万元;2、地道：140mx 3.5万元=490万元；3、栈桥：290mx 2.5万元=725万元;4、移动装车机系统带式输送机基础：760mX1.0万元=760万元5、辅助建筑：200万元。（二）设备购置及安装1、带式输送机：430mx 0.75万元=323万元2、带式给料机：3台X 12万元=36万元3、移动装车机系统带式输送机部分：760mx 0.7万元=532万元4、移动装车机系统装车机部分：2800万元5、安装费：50万元6、其他费用：500万元根据以上明细，粗略估算本方案总费用约7020万元。28移动装车机装车系统示意图如下:29第二节方案比较及建议一、选型原则1、方案选型均以技术先进、可靠、经济上合理为原则，择优选用，以期达到所选 用的方案技术先进、运行可靠、经济合理。2、方案采用经生产实践考验并经国家鉴定过的先进方案。二、方案比较1、方案一骨架式膜结构与普通柱面网壳比较表 4.2.1序号对比内容网架+彩钢板骨架膜1适用类型新建、改造新建、改造2最大跨度200米200米3造价较高最低4工期100天90天5主结构使用年限30-50 年30-50 年6面层使用年限5-8年20-30 年7通风良好良好8后期维护费用每5-8年换彩板20-30年免维护2、方案二单点装车系统（装车时列车移动）优缺点优点：系统全封闭，满足环保要求；自动化程度高，装车效率高；工人工作环境较 好。缺点：总投资高；施工周期稍长；对铁路系统改动大。3、方案三移动装车机装车方式（装车时列车静止）优点：自动化程度高，装车效率高；工人工作环境较好。30缺点：总投资高；施工周期稍长；移动装车机系统的带式输送机不能封闭。三、结论及建议相比传统钢结构加彩钢板的形式，方案一骨架膜结构有如下优点：1、造价低。因为膜材可以被加工成大面积单体（单片面积500-1000平方米），四 边框固定即可，无需楝条等附属结构件，所以钢结构骨架的用钢量是彩