uticaj tehnologije rada deponijskih ma{ina na efikasnost...
Post on 31-Jan-2018
217 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Bo`o Kolowa1, Dragan Igwatovi}1, Dinko Kne`evi}1
Mi lan Stojakovi}2, Dragoqub Lakovi}2
1 Rudarsko-geolo{ki fakultet, Beograd, Srbija2 Elektroprivreda Srbije, Beograd, Srbija
Uticaj tehnologije rada deponijskih ma{inana efikasnost procesa homogenizacije
Stru~ni radUDC: 622.015:622.23.05BIBLID: 0350-218X, 33 (2007), 1-4, 45‡53
Efikasnost homogenizacije ugqa je direktno zavisna od mogu}-nosti mehanizacije kojom se obavqa. Ma{ine za otkopavawe, tran-sport, odlagawe i izuzimawe ugqa sa deponija imaju zna~ajan uticajna efikasnost homogenizacije. Rad mehanizacije na odlagawu iuzimawu ugqa uti~e na efikasnost homogenizacije, koli~inski ikvalitetno. Proces homogenizacije mo`e da se planira samo ako jesistem opremqen sa dovoqnim brojem ma{ina poznatih karakte-ristika. U radu je dat opis efikasne homogenizacije na deponijiugqa.
Kqu~ne re~i: homogenizacija ugqa, ugqeni basen „Kolubara”, depo-nija, izuzima~, odlaga~
Uvod
Prob lem varijacije kvaliteta neke sirovine danas se naj~e{}e re{ava
homogenizacijom. Homogenizacijom se ve} dugi niz godina re{ava i prob lem ne-
ujedna~enog kvaliteta ugqeva. Sam proces me{awa ugqeva razli~itog kvaliteta
mogu}e je obaviti: direktno u fazi otkopavawa planirawem procesa na bazi pozna-
vawa le`i{ta, potom u fazi transportovawa vo|enim me{awem ugqeva razli~itog
kvaliteta na zbirnim presipnim mestima i na deponijama ili bunkerima. Najboqi
efekti se posti`u kombinovawem dva ili sva tri mesta podesna za homogenizaciju.
Generalo se uzima da se na prva dva mesta (kop i transporteri) obavqa „primarna
homogenizacija”, a da su deponije (i bunkeri) mesta na kojima se uti~e tj. koriguje
kvalitet ugqa saglasno zadatim vrednostima.
45
Vrste deponija
Deponije se prema funkciji mogu podeliti na: pretovarne, rezervne i usred-
wavaju}e. Upravo se usredwavaju}e deponije po pravilu koriste za homogenizaciju.
Ove deponije se nalaze van prostora kopa, ali se projektuju tako da su funkcionalno
povezane sa kopom. Za potrebe homogenizacije ugqa na deponijama postoji ~itav niz
specijalnih ma{ina za odlagawe i uzimawe odnosno utovar materijala sa deponije.
Princip homogenizacije ugqa na deponijama svodi se prakti~no na formirawe {to
ve}eg broja slojeva ugqa razli~itog kvaliteta du` cele deponije kako bi se u procesu
utovara dobio {to ravnomerniji kvalitet.
Prema obliku deponije se mogu podeliti u dve grupe (sl. 1):
‡ prva grupa obuhvata tzv. kru`ne (koncentri~ne) deponije sa trougaonim ili
trapeznim popre~nim presekom,
‡ drugu grupu ~ine deponije prizmati~nog oblika nasipa sa trougaonim ili trapez-
nim popre~nim presekom. Ovakvi oblici deponije se po pravilu koriste za
velike deponije, i formiraju se sa jednim ili vi{e segmenata.
Osnovni parametri koji defini{u deponiju su: zapremina, kapacitet na
odlagawu i kapacitet na zahvatawu (utovaru).
Homogenizacija materijala na deponijama mo`e da se postigne sinhroni-
zovanim odlagawem materijala kretawem ma{ine za odlagawe u frontu, dok se
otkopavawe vr{i u bloku. Osnovni nedostatak formirawa deponija u slojevima pod
nagibom ogleda se u segregaciji ugqa po krupno}i budu}i da krupniji komadi padaju
na dno deponije. Mogu}e je ubla`avawe ovog nedostatka odlagawem materijala u
grebenima.
Deponije formirane u horizontalnim slojevima nemaju ovaj nedostatak i
obezbe|uju gotovo sve uslove za zadovoqavaju}e usredwavawe materijala.
Ma{ine za odlagawe i metode odlagawa
Za odlagawe mogu da se koriste ma{ine konstrukciono namewene iskqu~ivo
za odlagawe (sl. 2a) ili kombinovane ma{ine za odlagawe i utovar (sl. 2b). Ma{ine
46
Slika 1. Tipovi deponija(a) kru`ne, (b) prizmati~ne
za odlagawe mogu biti na {inskom ili guseni~nom transportnom ure|aju. Osnovni
zahtev kod ovih ma{ina se sastoji u tome da odlagali{na strela mora imati dohvatnu
visinu do vrha deponije i do 2/3 {irine deponije.
Odlagawe ugqa na deponijama u ciqu homogenizacije mo`e da se obavqa na
jedan od slede}ih na~ina (sl. 3).
B. Kolowa i dr.: Uticaj tehnologije rada deponijskih ma{ina za ...TERMOTEHNIKA broj 1-4 ‡ godina XXXIII, 45–53 (2007)
47
Slika 2. Ma{ine za odlagawe(a) namewena samo za odlagawe, (b) kombinovana ma{ina namewena za odlagawe i utovar
Slika 3. Na~ini odlagawa
‡ „Sevron” metodom, odlagawe se obavqa u tankim nagnutim slojevima do kona~nog
trougaonog popre~nog preseka,
‡ „Vindrou” metodom, odlagawe se obavqa u slojevima trougaonog i romboidnog
popre~nog preseka du` cele du`ine deponije do kona~nog trougaonog popre~nog
preseka,
‡ „Sevron‡Vindrou” metodom, je kombinacija dve pomenute metode,
‡ koni~ni metod se vrlo ~esto koristi kod deponovawa ugqa mada nije najpo-
godniji za izvo|ewe homogenizacije, i
‡ metoda odlagawa sa horizontalnim ili nagnutim slojevima.
Na sl. 4 prikazan je na~in rada odlaga~a kod formirawa deponije „Vindrou”
i „Sevron” metodom.
Ma{ine za utovar i na~ini utovaramaterijala sa deponije
Za utovar (zahvatawe) materijala sa deponija konstruisan je i proizveden
~itav niz razli~itih ma{ina. Ove ma{ine mogu biti:
‡ po tipu transportnog ure|aja sa {inskim ili guseni~nim transportnim ure-
|ajem,
‡ po obliku radnog organa sa rotornim, vedri~astim i vaqkastim radnim organom,
i
‡ po konstrukciji sa utovarnom strelom i sa portalom za utovar (sl. 5).
Na~in utovara tj. uzimawa materijala sa deponije zavisi od tipa ma{ine i
oblika deponije. Za deponijske ma{ine sa strelom i rotornim to~kom karakteris-
ti~na su tri na~ina uzimawa:
‡ eta`ni na~in sa otkopavawem jednog sloja ugqa du` cele deponije. Pri ovakvom
na~inu rada bager zadr`ava isti ugao strele pri otkopavawu svakog od narednih
slojeva. Me|utim, ovakav na~in rada mogu} je samo ukoliko se deponija nalazi
izvan transportnog puta deponijske ma{ine.
‡ otkopavawe u bloku je klasi~an i najefektniji na~in rada rotornih bagera pri
~emu se za jednu du`inu bloka podeta`e otkopavaju redosledom od najvi{e do
najni`e. Ovakav na~in rada je mogu} za uslove otkopavawa bloka ispred trans -
portnog puta deponijske ma{ine.
48
Slika 4. Na~in formirawa deponije po (a) „Sevron” i (b) „Vindrou” metode
‡ „Pilgrin step” na~in je identi~an blokovskom na~inu rada sa razlikom {to
du`ina bloka nije maksimalna. Du`inu bloka odre|uje du`ina koja mo`e da se
pokrije fiksnim kru`nim kretawem strele radnog to~ka. Posle dva kru`na
kretawa strela se spu{ta na ni`u podeta`u, i tako redom. Ovaj na~in rada
smawuje efektivnost bagera, ali omogu}ava zadovoqavaju}u homogenizaciju.
Kod mostnog (portalnog) utovara materijala sa deponije rotorni to~ak
otkopava ugaq tako {to se kre}e upravno na osu deponije. S obzirom da se zahvatawe
materijala obavqa samo u uskom pojasu {irine radnog to~ka efekti homogenizacije
nisu veliki, pa se zbog toga ~esto umesto jednog koriste dva rotorna to~ka. Me|utim,
i u ovom slu~aju efektivnost homogenizacije ~esto nije zadovoqavaju}a. Boqi
efekti homogenizacije se ostvaruju primenom specijalne ma{ine koja umesto ro-
tornog to~ka ima bubaw sa vedricama raspore|enim du` cele {irine deponije. Kroz
bubaw prolazi trans porter koji prihvata ugaq i doprema ga do zbirnog transportera
(sl. 5v). Pored pomenutih ma{ina za otkopavawe tj. utovar materijala sa deponije
ugqa, pre svega deponija formiranih sa kosim slojevima koriste se i mostni vedri-
~ari (sl. 5g).
B. Kolowa i dr.: Uticaj tehnologije rada deponijskih ma{ina za ...TERMOTEHNIKA broj 1-4 ‡ godina XXXIII, 45–53 (2007)
49
Slika 5. Tipovi ma{ina za zahvatawe(a) kombinovana ma{ina sa rotornim to~kom,
(b) sa vedri~astim radnim organom, (v) sa vaqkom, (g) sa rotornim to~kom na portalu
Ocena efektivnosti homogenizacije
Kao ocena uspe{nosti procesa homogenizacije mo`e da poslu`i odnos
standardne devijacije odre|enog parametra kvaliteta na izlazu sa deponije i stan-
dardne devijacije tog istog parametra na ulazu u deponiju. Ocena efektivnosti
homogenizacije na kopu mo`e da se odredi na osnovu upore|ewa standardne devijacije
dobijene simulacionim modelom i standardne devijacije dobijene kada se koristi
programski sistem za nadzor procesa homogenizacije. Vrednosti pokazateqa efek-
tivnosti homogenizacije kre}u se u opsegu 0 (homogenizacija je idealna) do 1 (nema
homogenizacije).
U tabl. 1. je prikazana efektivnost procesa homogenizacije za razli~ite
na~ine odlagawa i zahvatawa materijala i za razli~ite tipove primewenih ma{ina.
Tab lica 1. Efikasnost homogenizacije ugqeva u zavisnostiod metode odlagawa i zahvatawa
Na~inzahvatawa
Kapacitetodlagawa
[t/h]
„Sevron”/„Vindrou” „Sevron” „Vindrou”
Pepeo Sumpor Pepeo Sumpor Pepeo Sumpor
Eta`no
1000 1,42 1,11 1,72 1,26 2,25 1,40
2000 1,34 1,09 1,58 1,21 2,01 1,32
6000 1,28 1,08 1,51 1,17 1,86 1,28
Blok
1000 1,50 1,13 1,87 1,31 2,58 1,48
2000 1,41 1,11 1,71 1,25 2,26 1,39
6000 1,35 1,08 1,61 1,21 2,07 1,33
„Pilgrim step”
1000 1,59 1,16 2,02 1,37 2,87 1,57
2000 1,48 1,14 1,83 1,30 2,48 1,46
6000 1,41 1,10 1,71 1,23 2,24 1,39
Vidi se da se najefikasnije me{awe dobija pri odlagawu metodom „Vindrou”
i zahvatawu metodom „Pilgrim step”. Pri kapacitetima od 2000 do 4000 t/h efekat
homogenizacije je prakti~no konstantan. Me|utim, podizawem kapaciteta zahvata-
wa na 6000 t/h efikasnost homogenizacije opada.
Konceptni model homogenizacije ugqa na povr{inskim kopovima„Tamnava ‡ isto~no poqe” i „Tamnava ‡ zapadno poqe”
Homogenizacija ugqa na povr{inskim kopovima „Tamnava ‡ isto~no poqe”
i „Tamnava ‡ zapadno poqe” delimi~no se obavqa u procesu otkopavawa i transporta
ugqa, tj. u okviru otkopnog bloka i na transportnim trakama. Pored ovoga, homo-
genizacija mo`e da se obavqa i na deponiji kopa, ali u ograni~enom obimu budu}i da
je deponija prvenstveno namewena za kontinualnu isporuku ugqa termoelektrani.
Na kraju, proces homogenizacije mo`e, eventualno, da se dovr{i i na deponiji ter-
50
moelektrane (sl. 6). Zavr{na homogenizacija ugqa mo`e da se obavqa u zgradi drobi-
lane u kojoj su sme{teni bunkeri. Ugaq na drobilanu sti`e zbirnim transporterom
SUP i preko sipke utovara se u bunkere. Ukoliko je potrebno, u bunkerima mo`e da
se obavqa homogenizacija ugqa sa transportera SUP i deponije. Ukoliko je ugaq
koji dolazi sa kopova lo{ijeg kvaliteta od potrebnog mogu}e je izvr{iti homoge-
nizaciju ugqem sa deponije. Za to je potrebno da se na deponiji nalazi ugaq dobrog
kvaliteta. Me|utim, mogu}e je i obrnuto da se ugaq lo{ijeg kvaliteta sa deponije
me{a ugqem dobrog kvaliteta sa kopova. Kod ovakvog rada kapaciteti su limitirani
kapacitetom drobilane ‡ 5000 t/h kada rade obe linije u drobilani ili 2500 t/h kada
radi jedna od dve linije. Homogenizacija bi se u oba slu~aja obavqala tako {to bi se
ugaq koji otkopava deponijska ma{ina me{ao ugqem sa kopova. Ugaq koji otkopava
deponijska ma{ina transportuje se transporterima T17, T25 i T26 do pokretnog
transportera T21 koji ugaq utovara u bunkere (sl. 6).
Ugaq sa deponije se uglavnom ne koristi za poboq{awe kvaliteta ugqa sa
kopova zato {to se na deponiji uglavnom nalazi ugaq kvaliteta ispod 7000 kJ/kg.
Razlog ovome je najvi{e u slede}em:
‡ kod puwewa deponije naj~e{}e nije mogu}e izdvojiti ugaq visokog kvaliteta zbog
stalno prisutne teku}e homogenizacije na kopu, i
‡ ugaq na deponiji je po pravilu lo{ijeg kvaliteta od ugqa sa kopa zbog uticaja
atmosferilija. Zbog toga deponija danas poglavito slu`i kao rezerva, a mawe za
homogenizaciju.
B. Kolowa i dr.: Uticaj tehnologije rada deponijskih ma{ina za ...TERMOTEHNIKA broj 1-4 ‡ godina XXXIII, 45–53 (2007)
51
Slika 6. Tehnolo{ka {ema drobilane na le`i{tu „Tamnava”
Da bi se na deponijama termoelektrana postizali povoqniji efekti treba
formirati 3 mini-deponije i to:
‡ deponija kvalitetnog ugqa, koja bi slu`ila za homomogenizaciju kada sa kopova
pristi`e ugaq slabijeg kvaliteta od zahtevanog,
‡ deponija ugqa lo{eg kvaliteta, koja bi se koristila kada je kvalitet ugqa koji
dolazi sa kopa iznad potrebnog kvaliteta, pa omogu}ava primenu i ovog ugqa, i
‡ deponija sa ugqem zadovoqavaju}eg kvaliteta, koja bi se koristila samo za dopunu
kapaciteta kopa kada je isti u zastoju, ili kada radi sa smawenim kapacitetom.
Zakqu~ak
Deponije nisu mesta na kojima se vr{i „primarna homogenizacija” me|utim,
imaju va`nu ulogu u popravqawu efikasnosti homogenizacije iz prethodnih faza
procesa ‡ otkopavawa i transporta. Razvijeno je vi{e metoda odlagawa i utovara
materijala sa deponija, a saglasno tome razvijene su i ma{ine za efikasan rad.
Kori{}ewe deponije na povr{inskom kopu „Tamnava” danas je sporadi~no jer je
uglavnom u funkciji usagla{avawa kapaciteta, a ne ujedna~avawa kvaliteta ugqa
koji se otprema prema termoelektranama. Promenom na~ina formirawa deponije uz
wenu podelu na tri mini-deponije za zasebni sme{taj ugqa koji je kvalitetniji,
slabiji ili u zadanim granicama, mogu}e je efekte homogenizacije popraviti
kori{}ewem i te deponije. Razume se, promena tehnologije }e usloviti i izvesne
izmene mehanizacije koja se koristi za odlagawe i utovar ugqa.
Literatura
[1] Zador, A. T., Tech nol ogy and Econ omy of Blend ing and Mix ing, Bulk Solid Han dling, 11
(1991), 1, 193-209
[2] Wall, T., et al., A Re view of the State-of-the-Art in Coal Blend ing for Power Gen er a tion, Fi nal
Re port – Pro ject 3.16, Aus tra lian Coal As so ci a tion Re search Pro gram, Bris bane, Aus tra lia,
2001
[3] Stojakovi}, M., Metodika upravqawa procesom homogenizacije ugqa na povr{in-
skim kopovima, Magistarska teza, Rudarsko-geolo{ki fakultet, Univrzitet u Beo-
gradu, Beograd, 2000
52
Ab stract
Im pact of Re claim ers Work ing Tech nol ogy onCoal Ho mog e ni za tion Ef fi ciency
by
Bo`o KOLONJA1, Dragan IGNJATOVI]1, Dinko KNE@EVI]1
Mi lan STOJAKOVI]2, and Dragoljub LAKOVI]2
1 Fac ulty of Min ing and Ge ol ogy, Uni ver sity of Bel grade, Bel grade, Ser bia2 Elec tric Power Sys tem of Ser bia, Belgrade, Ser bia
Ef fi ciency of coal ho mog e ni za tion is di rectly de pend ent of avail able mech a ni za -tion and its work. Be side mech a ni za tion for coal ex ploi ta tion and trans port mech a ni za -tion for coal stack ing and re claim ing from stock-yard plays big role in ef fi ciency ofho mog e ni za tion pro cess. Mech a ni za tion work for stack ing and re claim ing ef fect on ho -mog e ni za tion ef fi ciency, in quan tity and qual ity. Pro cess of ho mog e ni za tion could beplanned only if sys tem is equipped with enough num ber of unit of known prop er ties. De -scrip tion and re al iza tion ef fi ciency of ho mog e ni za tion on coal stock-yard is shown in thepa per.
Key words: coal ho mog e ni za tion, Kolubara coal ba sin, stock-yard, re claim er, stacker
Odgovorni autor / Cor re spond ing au thor (D. Kne`evi})E-mail: dinko@rgf.bg.ac.yu
B. Kolowa i dr.: Uticaj tehnologije rada deponijskih ma{ina za ...TERMOTEHNIKA broj 1-4 ‡ godina XXXIII, 45–53 (2007)
53
top related