余笑楓 張欽華
摘要:目前,隨著經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng)和城市化進(jìn)程的加快,城市生活垃圾不斷增多,垃圾焚燒發(fā)電作為“減量化、無(wú)害化、資源化”處理生活垃圾的最佳方式,正逐步取代傳統(tǒng)的垃圾填埋處理方式。我國(guó)的生活垃圾焚燒爐技術(shù)經(jīng)歷了從引進(jìn)、消化吸收到創(chuàng)新的階段,隨著生活垃圾焚燒爐的普及應(yīng)用,在適應(yīng)國(guó)內(nèi)生活垃圾特性的運(yùn)行過程中,焚燒爐設(shè)備出現(xiàn)了一些具有代表性的問題。本文介紹的生活垃圾焚燒爐推料器卡阻的原因分析及對(duì)策,為生活垃圾焚燒爐的長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行,防止此類事故的再次發(fā)生提供了參考。
關(guān)鍵詞:垃圾焚燒;推料器卡阻;原因分析;預(yù)防措施
典型的生活垃圾焚燒爐包括進(jìn)料斗、進(jìn)料擋板、水冷斜槽、推料器、爐排、爐排支撐鋼結(jié)構(gòu)、灰斗、出渣機(jī)、液壓站、爐膛、余熱鍋爐、輔助燃燒系統(tǒng)、砌筑、一二次配風(fēng)系統(tǒng)等。作為生活垃圾焚燒爐物料輸入端,給料系統(tǒng)的設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵。推料器給料的可靠性對(duì)生活垃圾焚燒爐長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行起著重要作用,如何保證推料器的順暢運(yùn)動(dòng),是一項(xiàng)重要工作。
1事故概況
某生活垃圾發(fā)電廠的焚燒爐,推料器在正常運(yùn)行過程中,一段時(shí)期內(nèi)出現(xiàn)若干次卡阻的異?,F(xiàn)象,特別是回退過程中推箱回退不到位,嚴(yán)重時(shí)需被迫停爐處理,給垃圾電廠造成了較大的經(jīng)濟(jì)損失。
2給料系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)型式
圖1是該焚燒爐的給料系統(tǒng)圖,正常運(yùn)行時(shí),垃圾抓斗抓取垃圾坑里的生活垃圾投入進(jìn)料斗,垃圾經(jīng)進(jìn)料擋板和水冷斜槽后落在推料平臺(tái)上,然后由推料器的11個(gè)推箱將平臺(tái)上的垃圾推送到爐排上進(jìn)行燃燒。圖2是該推料器結(jié)構(gòu)示意圖,推料平臺(tái)上面安裝有推料箱的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌,每個(gè)推箱長(zhǎng)約2000mm,寬約900mm,高約300mm。每個(gè)推箱由一個(gè)油缸液壓驅(qū)動(dòng),推箱的四個(gè)滾輪在導(dǎo)軌上滾動(dòng)。正常運(yùn)行時(shí)11個(gè)推料箱平行同步運(yùn)動(dòng),速度可根據(jù)燃燒負(fù)荷調(diào)整,前進(jìn)的最大行程1600mm。
1—進(jìn)料斗2—進(jìn)料擋板3—水冷斜槽4—推料器5—爐排1—油缸2—推
料箱3—導(dǎo)軌4—推料平臺(tái)
通過DCS與液壓系統(tǒng)的控制反饋信號(hào),以及對(duì)事故發(fā)生前、發(fā)生時(shí)與發(fā)生后的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)分析,結(jié)合停爐檢查的設(shè)備狀態(tài),分析得出以下結(jié)論:
(1)液壓驅(qū)動(dòng)方面原因:液壓缸物理結(jié)構(gòu)特點(diǎn)導(dǎo)致推料箱回退時(shí)容易卡阻。分析:推料箱的卡阻現(xiàn)象多發(fā)生在靠中間位置的幾個(gè)推箱,并且主要在推料箱回退過程中出現(xiàn)卡阻現(xiàn)象。主要是因?yàn)橐簤河蛷臒o(wú)桿腔進(jìn)油、從有桿腔回油時(shí),油缸的活塞桿伸出、推箱往前運(yùn)動(dòng);反之,液壓油從有桿腔進(jìn)油、從無(wú)桿腔回油回時(shí),推箱往后運(yùn)動(dòng)、推料箱回退。因此,液壓油在設(shè)定的壓力下,活塞桿伸出時(shí),液壓油缸的受力面積比縮回時(shí)的受力面積大,活塞桿伸出時(shí)驅(qū)動(dòng)油缸的壓力比活塞桿縮回時(shí)驅(qū)動(dòng)油缸的壓力大。所以推料箱的卡阻現(xiàn)象多發(fā)生在推料箱回退過程中。此外,由于進(jìn)料斗的寬度較寬,抓斗撒落垃圾時(shí)不均,往往中間多、兩邊少,導(dǎo)致中間負(fù)載大,因此中間位置的幾個(gè)推箱更易發(fā)生卡阻。
(2)投料運(yùn)行控制方面原因:投料料位過高導(dǎo)致推料阻力增大。分析:
正常情況下,垃圾進(jìn)料系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的料位計(jì),用于控制投料料位在合理范圍內(nèi),不至于過高或過低?,F(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行過程中,為了更加清晰地看到料位,投料操作人員習(xí)慣性地依靠設(shè)置在進(jìn)料斗上方的攝像頭進(jìn)行投料監(jiān)控。出于保守操作考慮,實(shí)際垃圾投料料位已堆至進(jìn)料斗的二分之一處。通過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行核算,從推料平臺(tái)至進(jìn)料斗二分之一處的垃圾高度有9米,計(jì)算出該料位下的垃圾足夠焚燒爐四個(gè)小時(shí)的垃圾燃燒用量。而最高料位設(shè)計(jì)值只有4.5米。顯然,料位太高,推料箱的負(fù)載加重,加上垃圾不均質(zhì),有時(shí)出現(xiàn)夾雜有高密度的磚頭石塊之類的建筑類垃圾,局部阻力增大,導(dǎo)致推料箱的驅(qū)動(dòng)力不足以克服阻力。極端情況下,推料箱的負(fù)載比原設(shè)計(jì)加重直接引發(fā)了推料箱的卡阻現(xiàn)象。
(3)設(shè)備結(jié)構(gòu)方面原因:由于制造與安裝誤差,導(dǎo)致推料箱運(yùn)行阻力增大。分析:推料箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上,要求是推料箱兩兩之間的間隙是6mm,推料箱與平臺(tái)之間的間隙是3mm,最外側(cè)的推料箱與水冷斜槽內(nèi)側(cè)之間的間隙是6mm,推料箱的上表面與水冷斜槽的下表面之間的間隙是10mm。但實(shí)際制造安裝過程中,有部分間隙沒有控制到位,甚至有些推料箱產(chǎn)生了接觸摩擦(從現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備表面的刮擦痕跡可以看到),這在一定程度上也增加了運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力。
(4)運(yùn)行控制管理方面原因:垃圾給料控制調(diào)節(jié)不規(guī)律,增加卡阻風(fēng)險(xiǎn)。經(jīng)檢查現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行控制數(shù)據(jù),各班組運(yùn)行人員操控技術(shù)水平不一,有的是通過改變推料箱的行程長(zhǎng)度來(lái)改變給料速度,這樣會(huì)造成出料口堆積過厚過緊實(shí)的垃圾堵住垃圾下落。時(shí)間一長(zhǎng)垃圾出料口面積越來(lái)越小,大大增加推料箱的前進(jìn)阻力。
(5)其他方面原因:出料口的砌筑工程存在安裝失誤。在核對(duì)出料口的大小時(shí),發(fā)現(xiàn)出料口上沿處砌筑了部分粗糙表面的澆注料,既減小了出口面積,又增大了垃圾運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦力。
4對(duì)策與建議
通過分析焚燒爐推料箱卡阻的原因,可以從以下幾個(gè)方面來(lái)著手解決問題。
(1)通過調(diào)整攝像頭的位置和角度,增加料位儀表,減小和設(shè)置好垃圾料位的高度,將料位監(jiān)控在設(shè)置好的料位范圍內(nèi),減少推料平臺(tái)上的垃圾重量,減輕推料箱的負(fù)載。抓吊垃圾時(shí)嚴(yán)格按照操作規(guī)程,力求拋撒垃圾的料位上表面平齊,各推料箱的負(fù)載相對(duì)一致。
(2)制造和安裝設(shè)備過程中,嚴(yán)控推料器各運(yùn)動(dòng)部件間的間隙,各部件間的運(yùn)動(dòng)必須順暢,無(wú)卡澀,表面無(wú)刮擦痕跡。
(3)適當(dāng)增加油缸的大小和液壓油的壓力,增加推料箱的驅(qū)動(dòng)力。
(4)在運(yùn)行調(diào)節(jié)焚燒負(fù)荷時(shí),盡量通過調(diào)節(jié)推料箱的速度,而不是調(diào)節(jié)推料箱的行程來(lái)改變給料的速度,以免垃圾堆積在出料口處,減小出口的面積。
(5)第五,焚燒爐啟爐時(shí),推料箱上沒有垃圾,并且垃圾爐啟爐時(shí)間較長(zhǎng),推料箱長(zhǎng)時(shí)間曝露受熱膨脹,容易造成各推料箱之間膨脹受限所引起的卡阻。啟爐時(shí)應(yīng)保持推料器的推料箱進(jìn)行空載運(yùn)行,自行消除膨脹。
5結(jié)束語(yǔ)
自從采取上述對(duì)策及建議整改后,該電廠的焚燒爐運(yùn)行安全穩(wěn)定,很少發(fā)生類似事故,獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
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