中电投锦州港口有限责任公司 邹本禹 张 君
摘 要： 锦州港专业化煤炭码头先期工程优化方案设计了装卸系统的直装功能，以提高货物周转率、释放港口库场库存容量及降低作业能耗。本文结合其他港口的运行情况，对影响装卸系统直装功能的因素进行简要分析，提出实现直装功能需采取的措施。
关键词： 专业化煤炭码头； 工艺系统； 直装功能； 分析
Analysis on Directly Loading Function of the Loading and Unloading Technology System
for the Professional Coal Terminal in Jinzhou Port
CPI Jinzhou Port Co., Ltd. Zou Benyu Zhang Jun
Abstract： In order to improve the turnover rate of goods, release the storage capacity of port storage yard and decrease the energy consumption of operation, the professional coal terminal in Jinzhou port designed a directly loading function in loading and unloading system. This paper analyzes the factors which can influence the directly loading function combined with the operation situation on other ports and provides the measures to achieve the function.
Key words: professional coal terminal; process system; directly loading function; analysis
锦州港专业化煤炭码头位于锦州港总体规划的四港池北岸线，建设3个7万吨级的煤炭装船泊位，设计装船能力3 500万t/年。锦州港专业化煤炭码头是“蒙煤南运”的重要节点，是为社会提供煤炭运输服务的公共码头。根据码头主要客户是中电投物流公司的实际情况，在初步设计装卸工艺方案中考虑了直装功能的要求，在火车来煤与所需煤炭装船客户及煤质相符的情况下，可以实现自火车卸煤，经过输送系统的中间转运带式输送机，直接到达码头带式输送机，通过装船机实现装船作业。
由于煤炭市场供需变化，锦州港专业化煤炭码头调整建设规模，按照分步建设方案实施，并对装卸工艺系统进行优化，优化后的装卸工艺流程见图1。其中CD1、2翻车机 →BF1、2带式输送机→BH1-1带式输送机→BH1-2带式输送机→BZQ1带式输送机→BJ1带式输送机→BM1带式输送机→SL1装船机实现装船作业为直装工艺流程。该作业流程煤炭不进入堆场或者筒仓进行堆存，没有存储环节。锦州港专业化煤炭码头工程设计该运行方式是以中电物流公司产业协同为基础的，作为疏港专用铁路锦白铁路，以及煤源点白音华煤矿，均属于中电投集团内部产业，产供销、集疏运可以一体化调度。实现该运行方式可以提高货物周转率、缩短市场反应时间，提高产业链的市场竞争力。
图1 锦州港煤炭码头工艺流程示意图
直装功能可以减少工艺系统作业能耗；减少煤炭至筒仓的提升高度，或者减少进入堆场的堆取作业能耗。按照6 000 t/h的输送能力计算，在进入筒仓时提升高度为59.8 m，运行功率为2 130 kW，而直装流程运行时，提升高度为18.8 m，运行功率为1 120 kW，并考虑取装过程取料带式输送机运行功率1 430 kW，即直装流程比进入筒仓流程煤炭提升高度少41 m，少消耗功率2 440 kW，每吨煤炭可节约电能0.4 kWh。由于直装流程煤炭不进入筒仓或应急堆场，因此节约了库存资源，减少了堆存环节，也降低了褐煤堆存期间产生自燃的风险，并且实现了库场前移至煤矿，减少煤炭堆存损失。
直装功能给煤炭营销计划的准确性提出了更高的要求，需要保证货物、火车运输与装煤船舶的匹配，提高煤炭采购、销售计划的准确性，煤炭营销实现以销定产、定运，保证在船舶靠泊时所需煤炭按照计划到港装船。直装功能也会增加运输组织难度。直装流程虽然减少了堆存环节，但使上游的铁路运输部分联动到装船作业环节中，延长了运输线路，提高了对铁路运输车辆组织要求，必须保证在装船期间火车运煤可靠、连续到港。
尽管工艺系统设计了煤炭直装工艺流程，但实现该运行方式还需解决车船匹配问题。国内部分专业化煤炭码头有较为丰富的运行经验，对实现煤炭直装工艺进行了积极探索，但均未取得较好的效果，制约实现直装流程的主要问题是车船匹配问题。实现直装作业车船之间有如下5个匹配条件。
(1)火车运输煤炭与所需装船煤炭的所有方、煤质特性相匹配。目前国内大部分煤炭码头在发挥煤炭过港装卸功能的同时也在发挥着仓储功能。绝大部分客户把需要装船的煤炭堆存在港口的堆场内，待运输船舶到港后，开始按垛取装，取装作业效率较高。
(2)火车到港时间与运输船舶靠泊时间相匹配。运输船只的独立调度与国铁火车的独立调度，火车运输很难实现所需装船的煤炭在船舶靠泊后及时到港。并且铁路调度为了实现全年度的运输任务均衡，很有可能在运输淡季把大量的煤炭运输车辆分配给货主，造成煤炭运输到港量与煤炭下水量的峰值区间不匹配。
(3)火车运输组织与煤炭装船时间相匹配。通常煤炭运输船只载货量为3~5万t，每列火车运输能力(除大秦线开通万吨列) 基本在3 000~5 000 t，即10列火车运量与1艘船运量相匹配。铁路在装1艘船的时间内连续组织10列运输同一客户煤炭的火车到港难度很大。
(4)装船期间卸堆部分与取装部分系统出力相匹配。要较好的实现直装功能还需保证装卸工艺系统卸堆部分与取装部分出力的匹配。部分港口采用了四翻翻车机卸煤，效率在1万t/h左右，而取装系统效率往往在6 000~8 000 t/h之间，实现直装功能时需要降低卸堆部分的出力，反而丧失了直装工艺的高效性。
(5)调车时间与移舱时间相匹配。在一列火车卸车完毕，下一列火车进入翻卸系统作业需要一定的时间间隔，主要是调车作业时间，同时翻卸1列车的作业时间与列车编组有一定的关系。装船作业为了保证均衡，需要按照配载要求在作业过程中进行移舱，并且2次移舱时间间隔与船型有关，调车时间与移舱时间、装舱时间与卸车作业时间相匹配，是保证直装作业流程效率的主要因素。
尽管直装流程具有节能、高效的特点，但受到许多条件制约，在运行中难免出现中断。为了保证火车、船舶正常运营，需要制订防止直装流程中断的措施，具体需要预防发生以下2种情况。
(1)防止取装流程设备故障和船舶不能按时靠泊的预防措施。为了保证火车运输正常组织，筒仓留有不少于本次计划直装煤炭所需的足够的空仓空间，在船舶未能及时靠泊或取装部分设备故障时，火车来煤正常翻卸堆存进筒仓内，保证火车运输的正常组织。
(2)筒仓内有煤质及存量与装船煤炭相匹配的煤炭，按照预计装船最大容量计算。防止船舶靠泊后，火车运输或者卸堆系统设备故障，不能实现直装作业，防止出现滞船损失。
在锦州港专业化煤炭码头先期工程优化方案中，装卸工艺系统具备直装功能，为今后运行提供了设备基础条件，但是在生产运行期，还有运输组织、煤炭营销组织等因素影响到直装作业的实现。因此在今后的运行中，还需要不断探索火车列车编组、车辆型式与到港船型的匹配问题，力争实现调车与移舱时间匹配，整列车运量与每次装舱量匹配。
邹本禹： 121007，辽宁省锦州市经济技术开发区锦港大街一段1号
DOI： 10.3963/j.issn.1000-8969.2015.06.012
收稿日期： 2015-06-05
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