几内亚苏阿皮蒂水电站砂石加工系统扩容改造

几内亚苏阿皮蒂水电站砂石加工系统扩容改造

王振成陈国庆

中国水利水电第三工程局有限公司制造安装分局陕西西安710032

摘要：几内亚苏阿皮蒂水电站砂石加工系统承担大坝混凝土施工所需砂石料的生产，为满足大坝混凝土浇筑高峰期所需砂石料，对砂石加工系统进行了扩容改造。本文重点介绍苏阿皮蒂水电站砂石加工系统工艺流程及设备情况，运行中存在问题与扩容改造。

关键词：苏阿皮蒂；砂石加工系统；扩容；改造

1概述

几内亚苏阿皮蒂水利枢纽位于孔库雷河中游，电站下游6km处为装机235MW的凯乐塔水利枢纽，上游100km为已建75MW的GARIFIRI水利枢纽，是目前孔库雷河梯级开发的第2级电站，电站距首都科纳克里135km。

苏阿皮蒂水利枢纽工程由挡水建筑物、泄洪消能建筑物、电站厂房组成。本枢纽正常蓄水位210.00m，对应水库库容63.17亿m³，电站总装机容量450MW，多年平均发电量18.99亿kW•h。工程混凝土总量346.9万m3，其中碾压混凝土301.7万m3，常态混凝土45.2万m3。

砂石加工厂位于料场上游缓坡地带，分布高程为127m～160m，主要承担主体混凝土约940万t骨料的生产。砂石骨料系统处理能力：毛料处理能力1700t/h，成品骨料生产能力1360t/h，其中人工砂生产能力约480t/h。

2系统生产工艺

2.1系统工艺流程

砂石系统工艺流程见图1。

2.2系统设备情况

砂石加工系统设备主要由破碎设备、筛分设备、给料设备、输送设备、电控设备及其他辅助设备组成。破碎设备主要由3台鄂式破碎机、6台圆锥破碎机、5台立轴式破碎机、2台高速立轴式破碎机组成。筛分设备主要由6台三层圆振动筛、5台高频筛、3台一层直线筛、1台两层圆振动筛组成。系统主要设备见表1。

图1砂石系统工艺流程图

表1系统主要设备表

设备的运行采用集中控制，系统内共有3个配电室，1#配电室主要控制粗碎车间设备及相关输送胶带机、2#配电室主要控制中碎车间、细碎车间、第一筛分车间设备及相关输送胶带机、3#配电室主要控制超细碎车间、粗砂整形车间、选粉车间、第二筛分车间设备及相关输送胶带机，均可实现手动和自动自由转换，并配备相应的控制指示。

2.3系统工艺

系统采用三段破碎，粗碎采用开路生产，中细碎采用闭路生产，细碎对石料进行预破碎并辅助制砂，超细碎同样采用闭路生产，并辅以高速立轴破调整砂的级配和细度模数，用选粉机调整石粉含量，生产出不同石粉含量的碾压砂和常态砂。骨料经过冲洗、脱水后输送到成品骨料仓。

3存在问题与改造措施

3.1存在问题

系统建成后，经过试生产及大量生产性试验，发现问题如下：

（1）由于砂石系统设计的料原发生改变，破碎出来的石料实际获得砂率少，且工程业主方要求“石粉替代粉煤灰”，提高了砂石骨料的综合砂率，原设计的制砂能力已不能满足要求，需增加破碎设备。

图2砂石系统扩容改造平面布置图

（2）成品砂生产

经现场生产性试验，生产出的常态砂：细度模数3.1～3.3、石粉含量16%～18%，2.5mm级配以上占35%左右，业主要求常态砂：细度模数2.7～2.9、石粉含量11%～13%，2.5mm级配以上0%～25%，常态砂不能满足要求。碾压砂：细度模数2.5～2.9、石粉含量18%～22%，2.5mm级配以上占23%左右，满足业主要求。

（3）中细碎车间皮带输送量不能满足车间破碎设备生产要求，需对胶带机进行扩容。

为了满足砂石骨料用料需求，提高系统生产能力，根据系统实际运行情况，决定对砂石加工系统进行扩容改造，改造涉及超细碎车间、选粉车间及相关胶带机，砂石系统扩容改造平面布置见图2，扩容改造新增设备见表2，系统扩容改造增加胶带机参数见表3。

表2扩容改造新增设备表

表3系统扩容改造增加胶带机参数表

3.2超细碎扩容

为提高砂石骨料的综合砂率，原设计的设备不能满足要求，需增加破碎设备。

超细碎扩容方案：增设1台圆锥破碎机、1台V1400立轴破碎机、2条胶带机，设备布置在新增34#b胶带机机头位置。为满足设备给料量，车间内循环料增加，相应胶带机的输送量也同时增加，特别是34#胶带机输送返回小石能力无法满足要求，需提速或者增加皮带带宽。目前胶带机的带速为2.5m/s，运行速度过快皮带跑偏很难控制，严重时容易撕皮带，再提高带速已不现实，必须增加带宽，34#胶带机原设计带宽为B=650mm，需加大至B=1000mm，相应的胶带机配件、桁架、电动滚筒的功率等都需要加大，更换这些设施时不可避免地给系统带来停产。为减少影响系统生产，采用在原34#胶带机旁架设一条34#b胶带机的方法。破碎设备采用混凝土基础和钢结构的形式，破碎出的石料经过新增19#b、19#胶带机输送至超细碎混合料仓。

3.3第二筛分车间改造

经生产性试验，生产出来的常态砂2.5mm级配以上超标，无法满足要求。新增设30#b胶带机，将高频筛筛分出来的部分3mm-5mm，通过30#b、34#b、19#胶带机输送至超细碎料仓，来降低砂中2.5mm级配以上的含量。

3.4选粉车间扩容

经试生产及生产性试验，生产出来的常态砂，经过除尘设备、选粉设备石粉含量含量依然超标，无法满足要求。为降低常态砂石粉含量，增设洗砂设备及相关胶带机。

选粉车间扩容方案：增加一台WCD-1118螺旋洗砂机、一台ZKR1852直线筛，1条胶带机，设备布置在与选粉机同一平台的右侧。常态砂经螺旋洗砂机、直线筛、新增36#b胶带机水洗脱水后，石粉含量降至6%，依然满足不了常态砂要求。经现场多次调整，采用常态砂部分水洗、干湿掺加的方法，生产出合格的常态砂同时增加了生产量。掺加时，湿砂覆盖在干砂上方，每通过一条胶带机就产生一次搅拌，使干的石粉裹在湿的常态砂中，进入成品常态砂料堆。

3.5中细碎车间相关胶带机优化、扩容

系统设计半成品骨料中80mm～300mm骨料，通过5#胶带机、第一筛分车间、6#、10#a、10#b胶带机输送至中碎车间的调节料仓，再通过给料机向3台中碎圆锥破碎机给料。运行中圆锥破需不定期检修，更换衬板，10#a、10#b胶带机只能单条运行，为保证系统连续、稳定生产，需对胶带机进行扩容。原设计带宽B=800mm，加大至B=1000mm，相应胶带机配件、驱动装置加大。为了尽可能少地影响系统生产，使用原胶带机桁架。

受半成品骨料级配影响，7#、8#、11a胶带机输送量无法满足生产需求，需改造扩容。相关扩容改造胶带机参数见表3。

4结束语

几内亚苏阿皮蒂砂石加工系统经多项改造后，系统运行稳定、可靠，生产能力有较大的提升。改造是在边生产边运行情况下逐步完善的，系统实践探索可为其他砂石系统的改进提供借鉴，供同行进行参考。

参考文献：

[1]文杰、方敦裕等.景洪水电站碾压混凝土天然砂的级配改善措施.水力发电.2005.（10），61-63.

作者简介：王振成（1974-），男，高级工程师，