0、引言
山西省大部分電廠處于山區(qū)，由于山區(qū)找到適合于建設(shè)大型電廠的平地較困難，較平整的土地大部分都是可耕農(nóng)田或是國(guó)家圈定的基本農(nóng)田，不允許占用。因此，電廠廠址多位于半山坡或臺(tái)地上，由于運(yùn)煤路線受地形的限制，電廠主廠房和運(yùn)煤鐵路、運(yùn)煤公路高差較大。如果電廠來煤采用火車運(yùn)輸，煤由地下縫式煤槽通過普通膠帶
運(yùn)輸機(jī)運(yùn)送至煤場(chǎng)、鍋爐房原煤倉或筒倉貯存，由于普通膠帶輸送機(jī)受到布置傾角的限制(一般不大于16°)。所以在高差較大前提下設(shè)備拉的距離很長(zhǎng)，占地面積較大，工程造價(jià)相對(duì)提高。所以在工程設(shè)計(jì)時(shí)采用各種特種形式的輸送機(jī)以增加其傾角，減少占地、降低工程造價(jià)，提高運(yùn)輸能力。波形擋邊膠帶輸送機(jī)就是其中之一。
1、波形擋邊膠帶輸送機(jī)與普通帶式輸送機(jī)技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益比較
波形擋邊膠帶輸送機(jī)由于使用壽命長(zhǎng)以及維護(hù)要求少，因此，已成為目前最具有吸引力的提升松散物料的方法之。這是由于波形擋邊膠帶輸送機(jī)雖然一次性投資在某些時(shí)候較大，但對(duì)每噸散狀物料的輸送成本卻最低。而一次性投資和每噸輸送成本相比較，對(duì)降低運(yùn)行成本，后者更重要。波形擋邊膠帶輸送機(jī)和普通帶式輸送機(jī)相比，具有以下特點(diǎn)。
a)物料輸送傾斜角度大、效率高，可實(shí)現(xiàn)垂直提升。可以根據(jù)使用場(chǎng)地的要求在04～906內(nèi)選擇任意角度。
b)波形擋邊膠帶輸送機(jī)變角改向更加容易，可實(shí)現(xiàn)多段變角形式。
c)設(shè)備布置、安裝占地面積少，能節(jié)省出較多的土地和作業(yè)空間，減少基建投資。
d)與普通的帶式輸送機(jī)相比，由于波形擋邊膠帶輸送機(jī)布置傾角較大，可達(dá)904，所以在提升高度相同的條件下，波形擋邊膠帶輸送機(jī)的長(zhǎng)度可以大幅度降低，設(shè)備中的托輥數(shù)量可以減少約65%，驅(qū)動(dòng)功率可以降低15%，鋼材耗量減少75%。
e)由于波形擋邊膠帶輸送機(jī)的長(zhǎng)度可以大幅度降低，因此，土建的棧橋相應(yīng)減短，特別是對(duì)北方省分來說由于帶式輸送機(jī)棧橋、通廊都需要保溫和采暖，而棧橋減短對(duì)節(jié)省投資、降低能耗來說意義十分重大。
f)設(shè)備運(yùn)行可靠、平穩(wěn)噪音小；其主要部件均可和通用帶式輸送機(jī)互換，使用維護(hù)方便。
曾對(duì)波形擋邊膠帶輸送機(jī)和普通膠帶輸送機(jī)部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行比較，得出的結(jié)論是波形擋邊膠帶輸送機(jī)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)于普通膠帶輸送機(jī)。比較結(jié)果見表1，表2。
表l資料來源為美國(guó)膠帶服務(wù)公司，1998年。
表2資料來源為Bulk Solids Handling，1997年(H=70 m，Q=500 t/h，v=2.15 m/s)。美國(guó)膠帶服務(wù)公司對(duì)采用擋邊膠帶輸送機(jī)與普通槽型傾斜膠帶輸送機(jī)機(jī)械工程造價(jià)估算對(duì)比見表3。運(yùn)輸能力Q =136 t/h，將石油焦炭從儲(chǔ)罐送入鍋爐，提升高度H= 60.96m。
普通槽型傾斜膠帶輸送機(jī)：膠帶寬600 rrm，水平投影中心距201150 nm，提升高度60 960 mm，輸送物料為石油焦炭，物料容重800 kg/m3，輸送量136 t/h，直線傾角17,5 4，膠帶速度1.5 m/s。
擋邊膠帶輸送機(jī)：膠帶寬1 200 mm，水平投影中心距41150 mm，提升高度60 960 mm，輸送物料為石油焦炭，物料容重800 kg/m3，輸送量136 t/h，進(jìn)料水平段3 050 mm，傾角604，水平投影傾斜段距離35 050 mm，卸料水平段35 050 mm．膠帶速度t.75 m/s。
對(duì)比結(jié)果如下：
普通槽型傾斜膠帶輸送機(jī)484 850.50美元；
擋邊膠帶輸送機(jī)237 010.00美元；
一次性投資節(jié)約247 840. 50美元；
節(jié)約占地面積240 m2；
節(jié)約功率（每日工作16 h，每周6d每746 W節(jié)約275.00美元）=每年2 750.00美元。
維修費(fèi)用：擋邊膠帶輸送機(jī)使用托輥可減少65%。
若每5a更換托輥一次，每年更換托輥費(fèi)用由3400美元減低至1 400美元，節(jié)約2 000美元（此數(shù)字僅指托輥費(fèi)用，若更換一個(gè)托輥工費(fèi)30美元，則每年節(jié)約費(fèi)用增至約3 000美元）。
功率及托輥維修節(jié)約費(fèi)用每年約5 750美元，若使用壽命20 a為115 000美元，按1 989美元指數(shù)計(jì)算。
若儲(chǔ)備10%的托輥以備維修之用，則托輥儲(chǔ)備費(fèi)用約可節(jié)約1 050美元。
3、可靠性分析
波形擋邊膠帶輸送機(jī)自20世紀(jì)50年代中期研發(fā)至今在國(guó)際上得到很普遍的使用，當(dāng)時(shí)的使用只是由于受到空間的限制，為了減少占用土地面積，作為提升物料，改革提升方法而出現(xiàn)的產(chǎn)物。經(jīng)過40多年的發(fā)展，該機(jī)型已在IOO多個(gè)國(guó)家中得到使用，并證實(shí)。如德國(guó)的Scholtz公司、美國(guó)的Beltwall公司以及日本的三菱公司等犬公司的產(chǎn)品在全世界各地運(yùn)行。特別是在歐洲由于土地緊張，這種提升方法得以很廣泛的應(yīng)用。我國(guó)也先后從各國(guó)引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)備，如連云港、秦皇島碼頭、青島港碼頭、華亭煤礦等均有進(jìn)口的波形擋邊膠帶輸送機(jī)在運(yùn)行。特別是青島港1 600 t/h斗輪卸船機(jī)、華能福州電廠煤碼頭1 500 t/h卸船機(jī)所采用的波形擋邊膠帶輸送機(jī)，出力大，且均為垂直提升。青島港1 600 t/h斗輪卸船機(jī)波形擋邊膠帶輸送機(jī)基帶寬B=1 670 mm，帶速v=2.4m/s．出力Q=1 600 t/h（卸礦石）。華能福州電廠煤碼頭1 500 t/h卸船機(jī)所采用的波形擋邊膠帶輸送機(jī)基帶寬B=2 000 mm，出力Q=1 500 t/h（卸煤）。前灣港也采用一條美國(guó)膠帶服務(wù)公司生產(chǎn)的提升高度為40 m，基帶寬B=1 600 mm，出力Q=1 600 t/h（卸糧食）的垂直輸送波形擋邊膠帶輸送機(jī)。
波形擋邊膠帶輸送機(jī)的應(yīng)用在我國(guó)雖然起步較晚，近幾年我國(guó)在不斷引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備的同時(shí)也引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)。20世紀(jì)80年代初波形擋邊膠帶輸送機(jī)技術(shù)引進(jìn)我國(guó)，獲得成功，并逐漸在國(guó)內(nèi)推廣應(yīng)用。后經(jīng)機(jī)械部北京起重機(jī)研究所在收集國(guó)內(nèi)外大量資料的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了DJ型波形擋邊膠帶輸送機(jī)的系列設(shè)計(jì)，并于1991年向國(guó)內(nèi)推廣。1995年機(jī)械部北京起重機(jī)研究所進(jìn)行了DJⅡ型波形擋邊膠帶輸送機(jī)的系列設(shè)計(jì)，到1996年底，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)主機(jī)的制造廠已達(dá)50多家。在國(guó)內(nèi)已有2 000條型波形擋邊膠帶輸送機(jī)運(yùn)行在各個(gè)行業(yè)（但電廠使用甚少）。近年來波形擋邊膠帶輸送機(jī)逐漸向大提升高度(最高以達(dá)203 m)、大輸送量(最大可達(dá)6 000 t/h)方向發(fā)展，在井下采礦工程、露天采礦、大型自卸船等方面都有所采用。
如山西省的太原鋼鐵公司、陽泉電廠、榆社化肥廠均有設(shè)備在運(yùn)行。目前我國(guó)青島華夏膠帶有限公司所生產(chǎn)的波形擋邊膠帶雖然在質(zhì)量上和國(guó)外比還有差距，但在國(guó)內(nèi)已有逐漸取代進(jìn)口產(chǎn)品的趨勢(shì)。在國(guó)內(nèi)約2 000條輸送機(jī)配置了波形擋邊膠帶，并有產(chǎn)品出口日本及歐美市場(chǎng)。
波形擋邊膠帶輸送機(jī)是在普通的帶式輸送機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型輸送、提升機(jī)械，因此波形擋邊膠帶輸送機(jī)和通用帶式輸送機(jī)的很多部件是通用的。特別是對(duì)于故障率較高的傳動(dòng)部分：電機(jī)、減速器、逆止器、聯(lián)軸器等完全都是標(biāo)準(zhǔn)件；輸送機(jī)的傳動(dòng)滾筒、各改向滾筒以及大部分托輥及輸送機(jī)的各鋼結(jié)構(gòu)件均可和DTⅡ型帶式輸送機(jī)部件互換。因此，波形擋邊膠帶輸送機(jī)機(jī)械部分備品、備件容易，且我國(guó)國(guó)內(nèi)均有質(zhì)量很高的產(chǎn)品，所以在國(guó)內(nèi)部件更換簡(jiǎn)單；另外，由于波形擋邊膠帶輸送機(jī)大傾角輸送，整機(jī)長(zhǎng)度短，其機(jī)械部分、構(gòu)架都大大減少（約65%），所以對(duì)其維護(hù)工作量及時(shí)間大大減少，使用單位有足夠的時(shí)間對(duì)其維護(hù)、檢修。
波形擋邊膠帶輸送機(jī)的主要工作部件波形擋邊膠較為特殊，但是隨著我國(guó)改革開放政策的實(shí)行及加入WTO，國(guó)外的新產(chǎn)品、新技術(shù)不斷引進(jìn)以及國(guó)外的生產(chǎn)廠商不斷的加入，容易在國(guó)際采購中獲得質(zhì)量可靠、使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)良產(chǎn)品，保證電廠設(shè)備安全可靠運(yùn)行。
在電廠運(yùn)煤工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，為了保證系統(tǒng)運(yùn)行安全、可靠，盡可能的將波形擋邊膠帶輸送機(jī)放到儲(chǔ)煤倉之前，特別是垂直提升的波形擋邊膠帶輸送機(jī)。如果萬一波形擋邊膠帶輸送機(jī)出現(xiàn)故障，運(yùn)煤系統(tǒng)還有儲(chǔ)煤倉中的存煤保證鍋爐的正常運(yùn)行，在這段期間內(nèi)可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修。為了保證系統(tǒng)運(yùn)行安全、可靠，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)每一路設(shè)備的出力設(shè)有一定的儲(chǔ)備系數(shù)，這樣可以保證平時(shí)系統(tǒng)有一定的維護(hù)、檢修時(shí)間；同時(shí)，運(yùn)煤系統(tǒng)均采用雙路布置，對(duì)系統(tǒng)而言是100%的備用。因此，運(yùn)煤系統(tǒng)的安全運(yùn)行是有保障的。
4、實(shí)例分析（娘子關(guān)電廠投標(biāo)工程）
娘子關(guān)電廠輸煤系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，由于場(chǎng)地小，高差大，運(yùn)煤系統(tǒng)中2號(hào)，3號(hào)，6號(hào)帶式輸送機(jī)采用了波形擋邊膠帶輸送機(jī)，提高輸送機(jī)傾角以適應(yīng)場(chǎng)地高差、減少土地占用、降低工程造價(jià)。
2號(hào)波形擋邊帶式輸送機(jī)基帶寬度B-1 800～2 000 mm，膠帶速度V=3.15 m/s，輸送機(jī)處理量為Q =1200 t/h。帶式輸送機(jī)提升高度約48. 30m，輸送機(jī)布置傾角909，輸送機(jī)水平長(zhǎng)度約40 m，以S型布置。平面占地約l10m2。見表4。
3號(hào)波形擋邊帶式輸送機(jī)基帶寬度B=1 800～20 000 mm．膠帶速度V=3.15 m/s．輸送機(jī)處理量為Q=1 200 t／h。帶式輸送機(jī)提升高度約48.5 m，輸送機(jī)布置傾角90。，輸送機(jī)水平長(zhǎng)度約33 m，以S型布置。輸送機(jī)廊道平面占地約130m2。見表5。
6號(hào)波形擋邊號(hào)帶式輸送機(jī)基帶寬度B =1800～20 000 mm，膠帶速度V=3.15 m/s．輸送機(jī)處理量為Q =1 200 t/h。帶式輸送機(jī)提升高度約32 m，輸送機(jī)布置傾角409，輸送機(jī)水平長(zhǎng)度約85.20 m，以S型布置。輸送機(jī)廊道平面占地約554 m2。見表6。
如果設(shè)備選用通用的帶式輸送機(jī)，帶式輸送機(jī)傾角δ=16°，則2號(hào)帶式輸送機(jī)水平長(zhǎng)度須200 m，棧橋占地約1 454 m2。棧橋水平長(zhǎng)度比波形擋邊膠帶輸送機(jī)長(zhǎng)約158 m，占地多1 322 m2。3號(hào)帶式輸送機(jī)水平長(zhǎng)度須192 m，棧橋占地約1 440m2。棧橋水平長(zhǎng)度比波形擋邊膠帶輸送機(jī)長(zhǎng)約159 m，棧橋多占地1 340 m。6號(hào)帶式輸送機(jī)水平長(zhǎng)度須136 m，棧橋占地約884 m2。棧橋水平長(zhǎng)度比波形擋邊膠帶輸送機(jī)長(zhǎng)約50.8 m，棧橋多占地432m2。
波形擋邊膠帶輸送機(jī)的采用不僅僅降低了輸送機(jī)的長(zhǎng)度，而且在節(jié)約占地方面較為突出，對(duì)于娘子關(guān)這樣的山區(qū)電廠，開山平地費(fèi)用特別高，所以波形擋邊膠帶輸送機(jī)特別適用于山區(qū)電廠；另外，由于輸送機(jī)本身長(zhǎng)度減少，其轉(zhuǎn)動(dòng)部件托輥數(shù)量、膠帶長(zhǎng)度、鋼結(jié)構(gòu)都減少了相當(dāng)部分，大大減少了運(yùn)行時(shí)的維護(hù)工作量。
波形擋邊膠帶輸送機(jī)的載料部分由基帶、波形擋邊和橫隔板組成。膠帶運(yùn)行時(shí)，物料在由基帶、波形擋邊和橫隔板組成的空間內(nèi)處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，因此波形擋邊膠帶輸送機(jī)的膠帶運(yùn)行速度可以比通用的帶式輸送機(jī)高，而且不宜撒料。由于輸送機(jī)運(yùn)行速度提高，單位時(shí)間內(nèi)通過的物料流量增加，所以輸送機(jī)膠帶的寬度可適當(dāng)減低。
采用波形擋邊膠帶輸送機(jī)，使得輸送機(jī)及輸送機(jī)棧橋占據(jù)立體空間大大減少，如果采用普通的帶式輸送機(jī)，將占去很大的場(chǎng)地。根據(jù)電廠主廠房位置排下來，該兩條輸送機(jī)將侵入到原老廠的生活區(qū)內(nèi)，用波形擋邊膠帶輸送機(jī)，占據(jù)較小場(chǎng)地，從而可以大大減少拆遷工作量。
在娘子關(guān)電廠輸煤系統(tǒng)采用波形擋邊膠帶輸送機(jī)，從技術(shù)上看完全可以保證系統(tǒng)運(yùn)行要求；從經(jīng)濟(jì)方面來說，一是可以減少工程占地，減少工程的拆遷量，二是設(shè)備和土建的工程造價(jià)的總和低于普通的帶式輸送機(jī)工程造價(jià)的總和。因此，在工程中應(yīng)用波形擋邊膠帶輸送機(jī)是可行的。
5、結(jié)論
通過以上技術(shù)、經(jīng)濟(jì)及安全性的分析，發(fā)電廠運(yùn)煤系統(tǒng)使用波形擋邊膠帶輸送機(jī)綜合造價(jià)比普通的通用帶式輸送機(jī)經(jīng)濟(jì)，并且節(jié)約土地的占用面積。在技術(shù)上可以滿足電廠運(yùn)煤系統(tǒng)的要求，保證鍋爐正常運(yùn)行，是安全可靠的。
我國(guó)基本農(nóng)田、可耕地面積逐年縮小，為了保證國(guó)家12Gm2基本農(nóng)田的紅線，電廠在建設(shè)中減少占地是衡量電廠設(shè)計(jì)優(yōu)秀的一個(gè)重要指標(biāo)。由此可以看出運(yùn)煤系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用波形擋邊膠帶輸送機(jī)有著重要的意義。
