大型生活垃圾焚燒爐爐排爐漏渣輸送方式比較

王占磊，周圣慶，曹德標(biāo)，張翼翔

（南通天藍(lán)環(huán)保能源成套設(shè)備有限公司，江蘇 南通 226600）

1 生活垃圾爐排爐輸灰的方式

焚燒爐爐排漏渣斗的密封有干式密封和濕式密封2種，見圖1。根據(jù)生活垃圾焚燒漏渣的特性，不管是干式漏渣密封還是濕式漏渣密封，漏渣斗4個(gè)面的傾斜角必須大于55°，才能保證垃圾焚燒產(chǎn)生的漏渣不會堆積在漏渣斗上。

干式密封：通過雙重?fù)醢宓慕惶骈_閉來控制爐渣掉落，雙重?fù)醢逋ㄟ^壓縮空氣能夠?qū)崿F(xiàn)快速開閉。由于雙重?fù)醢宀豢赡茏龅么?，漏渣斗需要在焚燒爐寬度和深度方向收縮。

濕式密封：將爐排漏渣斗插入到濕式刮板輸送機(jī)內(nèi)，輸送機(jī)和漏渣斗之間有100 mm的上下重疊部分，水位控制在上下重疊部分。漏渣斗和輸送機(jī)的縫隙通過橡膠條進(jìn)行密封。由于濕式刮板機(jī)布置時(shí)漏渣斗只需要進(jìn)行單方向的收縮即可，故漏渣斗沿焚燒爐深度方向收縮。

1.1 干式縱向輸灰

干燥爐排、燃燒爐排、燃燼爐排漏渣斗在寬度方向分左右側(cè)，在焚燒爐深度方向各段爐排布置2個(gè)渣斗，每個(gè)渣斗下面布置1個(gè)雙重?fù)醢澹ㄟ^雙重?fù)醢鍋砜刂坡┰呐欧藕头贌隣t風(fēng)室的密封。沿焚燒爐深度方向在雙重?fù)醢逑旅嬖O(shè)置刮板輸送。

垃圾焚燒產(chǎn)生的漏渣首先通過漏渣斗收集，然后依靠漏渣斗的雙重?fù)醢迓淙牍伟遢斔蜋C(jī)，最后刮板輸送機(jī)將漏渣輸送至渣坑，如圖2所示。

1.2 濕式橫向輸灰

干燥爐排、燃燒爐排、燃燼爐排3段爐排各設(shè)置1個(gè)漏渣斗，沿焚燒爐寬度方面設(shè)置1個(gè)濕式漏渣輸送機(jī)，通過漏渣輸送機(jī)內(nèi)的水位來達(dá)到風(fēng)室的密封，爐排灰渣自然掉落到濕式輸送機(jī)內(nèi)。

在焚燒爐的一側(cè)布置1個(gè)集合輸送機(jī)，3個(gè)濕式刮板機(jī)將漏渣集中刮進(jìn)集合輸送機(jī)，由集合刮板機(jī)輸送至渣坑。見圖3。

2 不同輸送方式的經(jīng)濟(jì)成本比較

山東省濱州市生活垃圾焚爐發(fā)電項(xiàng)目中選取生活垃圾焚燒爐為400 t/d規(guī)模的3段落差式機(jī)械往復(fù)式爐排爐進(jìn)行分析。焚燒爐的總體長度為12.3 m，寬度為8.5 m。

2.1 直接經(jīng)濟(jì)成本

2種輸送方式的直接經(jīng)濟(jì)成本分析見表1～2。

表1 干式縱向輸灰直接經(jīng)濟(jì)成本

表2 濕式橫向輸灰直接經(jīng)濟(jì)成本

僅從輸送設(shè)備本身投資比較：濕式橫向輸灰的價(jià)格比干式縱向輸灰多13.2萬元，接近3倍投入。

2.2 運(yùn)行成本

2種輸送方式運(yùn)行成本見表3。

表3 2種輸送方式運(yùn)行成本

濕式橫向輸送由3個(gè)濕式刮板機(jī)和1個(gè)干式刮板機(jī)組成，共4個(gè)輸送機(jī)。干式縱向輸送由16個(gè)雙重?fù)醢搴?個(gè)干式刮板機(jī)組成。在能耗方面，干式輸灰僅比濕式輸灰少了1 kW，沒有明顯優(yōu)勢。以垃圾焚燒廠30 a的設(shè)計(jì)壽命、年運(yùn)行時(shí)間8 000 h、垃圾發(fā)電上網(wǎng)電價(jià) 0.65 元/（kW·h）來計(jì)算，干式輸灰總共節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用15.6萬元。

2.3 間接成本

2種輸送方式間接成本見表4。

表4 2種輸送方式間接成本

由于漏渣斗受55°收縮角、干式輸灰結(jié)構(gòu)的影響，在焚燒爐整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，造成焚燒爐的整體高度相對增加2.4 m。這不僅造成焚燒爐本身鋼結(jié)構(gòu)的增加，還造成設(shè)備制造成本的增加，以及平臺扶梯的增加，估計(jì)焚燒爐設(shè)備干式輸送較濕式輸灰投資總額增加23萬元。

由于爐排爐焚燒垃圾的特殊性，爐排爐需要設(shè)置垃圾進(jìn)料斗。焚燒爐高度的增加與土建高度的增加不成線性關(guān)系，對應(yīng)的濱州垃圾焚燒廠主廠房高度增加4.9 m。土建高度的增加不僅體現(xiàn)爐排爐焚燒爐部分的土建，還會增加主廠房垃圾坑、余熱鍋爐、煙氣凈化等配套設(shè)備的高度引起的土建高度增加，還會對設(shè)備安裝造成一定的難度。由此引起的土建投資差異上，干式輸送較濕式輸灰投資增加70萬元以上。

3 結(jié)論

1）就輸灰設(shè)備本體而言，濕式橫向輸灰比干式縱向輸灰的設(shè)備投資高出13.2萬元，并且在后期的運(yùn)行中并不占優(yōu)勢，多出15.6萬元，但濕式橫向輸灰可以明顯降低焚燒爐及主廠房的土建高度，由此可以節(jié)約投資93萬元。焚燒爐設(shè)備和土建的投資降低帶來的收益遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于輸灰設(shè)備本身的投資。

2）隨著焚燒爐規(guī)模的增大，寬度變大，采用干式輸灰焚燒爐的高度差會越來越大，同時(shí)土建的高度差異越大。而濕式橫向輸灰，由于漏渣斗是單方向收縮，并不隨著焚燒爐寬度的增加而增加焚燒爐的高度，適應(yīng)性更強(qiáng)、優(yōu)勢更明顯，不僅適用于濱州天楹400 t/d機(jī)械爐排爐，還適用于500、600 t/d的垃圾焚燒爐排爐。

［1］張益，趙由才.城市生活垃圾焚燒技術(shù)［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000.

［2］白良成.生活垃圾焚燒處理工程技術(shù)［M］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009.

［3］張益，趙靜.生活垃圾焚燒技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢［J］.建設(shè)科技，2009（1）：52－54.