關(guān)于生活垃圾焚燒發(fā)電項目防止飛灰儲存罐板結(jié)的探索及實踐

摘要：在空氣濕度相對較大的地區(qū)，如東南沿海及南方地區(qū)，生活垃圾發(fā)電廠生產(chǎn)中產(chǎn)生的飛灰在儲存罐內(nèi)容易受潮結(jié)露而板結(jié)，造成飛灰在儲罐內(nèi)裝卸過程時，容易出現(xiàn)下灰不暢甚至堵灰現(xiàn)象，需要人力捅灰、放灰，如處理不及時，嚴重時，飛灰因滿倉造成鍋爐被迫降負荷甚至被迫壓火處理。寧波公司通過對飛灰儲罐結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化、技改，有效解決了飛灰儲罐頻繁堵灰的疑難問題。既保證了除灰系統(tǒng)設備穩(wěn)定運行，從而確保機組的穩(wěn)定環(huán)保生產(chǎn)，又避免了因堵灰造成增加員工的勞動強度，避免了人工放灰過程中對環(huán)境造成二次污染及員工接觸污染物的可能性。

關(guān)鍵詞：垃圾發(fā)電；飛灰；板結(jié)；預防

中圖分類號：X708 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2018）01-0069-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.01.039

Exploration and practice on preventing flattening of fly ash storage tanks in domestic waste incineration power generation project

Wu Yongxin

（Everbright Environmental Protection Technology and Equipment （Changzhou） Co.， Ltd.， Changzhou Jiangsu 213000，China）

Abstract： In regions with relatively high air humidity， such as the southeast coast and southern areas， the fly ash generated in the production of domestic waste power plants is easily damp and knotted in the storage tank to form a knot， resulting in fly ash loading and unloading in the storage tank. Prone to poor ash or even clogging the ash phenomenon， the need for human power stab ash， put ash， such as the treatment is not timely， serious， fly ash due to full warehouse caused by the boiler was forced down load or even forced fire treatment. Ningbo company through the optimization of fly ash storage tank structure， technical transformation， an effective solution to the dust fly ash storage tank frequently difficult problems. Which not only ensures the stable operation of the equipment of the ash removal system but also ensures the stable and environmentally friendly production of the unit and also avoids increasing the labor intensity of the employees due to the ash blocking and avoids secondary pollution to the environment and exposure of the employees to the pollutants possibility.

Key words： Garbage power generation； Fly ash； Compaction； Prevention

光大環(huán)保能源（寧波）有限公司（以下簡稱寧波公司）位于寧波市北侖區(qū)郭巨街道長浦一號，分兩期建成：一期建設規(guī)模為2臺500噸/日機械焚燒爐+1臺20MW汽輪發(fā)電機；二期擴建1臺500噸/日機械焚燒爐+1臺12MW汽輪發(fā)電機，日處理入爐垃圾量1500噸，環(huán)保排放執(zhí)行歐盟2010排放標準，公司已取得浙江省生活垃圾處理無害化AAA評定、浙江省工業(yè)旅游基地、浙江省循環(huán)經(jīng)濟示范企業(yè)、全國綠色標桿示范企業(yè)等榮譽稱號。公司儲灰罐規(guī)格為Ф4.5*9.5-150m3灰倉安裝有倉頂除塵風機、灰倉電伴熱、灰倉破拱裝置、灰倉保溫等設備。通過輸灰刮板機、斗提機及氣力輸送系統(tǒng)將#1、#2、#3爐反應塔、布袋除塵器倉的飛灰收集到飛灰儲存罐，飛灰再由儲存罐裝卸到密封槽罐車運輸?shù)轿U填埋場處理后填埋。

生活垃圾焚燒發(fā)電過程中產(chǎn)生的灰分是含水率較低的、密度相對較小的細小塵粒組成，灰的粒徑一般小于100μm，灰具有表面粗糙、孔隙率較大、比表面積較大等特點，主要化學成分為：SiO2、CaCl2、Al2O3、CaO2等，遇濕后黏性較大。寧波公司項目因廠區(qū)緊靠海邊，環(huán)境空氣濕度較大、鹽分高，在夏季高溫濕熱的梅雨季節(jié)尤為顯著，在此環(huán)境中，灰倉內(nèi)飛灰極易應潮濕而結(jié)塊甚至在灰罐內(nèi)搭橋，發(fā)生放灰不暢或放灰異常的情況，且此現(xiàn)象持續(xù)時間逐年延長；2014年投運以來，儲存罐堵灰嚴重時曾導致焚燒爐降負荷運行、壓火處理，給公司連續(xù)安全穩(wěn)定、經(jīng)濟運行帶來隱患，也給現(xiàn)場文明衛(wèi)生帶來一定的影響。

1 飛灰儲罐結(jié)構(gòu)優(yōu)化、改造的方案

儲存罐飛灰板結(jié)主要外部的原因是空氣濕度大，飛灰如遇濕后黏性較大，易粘結(jié)；內(nèi)部的原因主要飛灰流動性相對較弱、如飛灰儲罐的保溫效果變差，易導致飛灰的溫度變低，其黏性隨之變大，或罐內(nèi)飛灰吸濕，均易造成粘結(jié)；結(jié)合上述易造成飛灰粘結(jié)的原因，在項目技術(shù)改造中，主要通過增加灰倉儲罐內(nèi)熱風流化裝置、灰倉錐斗調(diào)減壓裝置、聲波清灰裝置、調(diào)減壓裝置、雷達料位計、斗提機下灰管隔離閥，來加強飛灰在儲存罐內(nèi)部的流動性，增加飛灰的流化效果，防止飛灰在儲存罐內(nèi)部板結(jié)；通過增加熱風循環(huán)流化系統(tǒng)，提高灰倉的保溫效果等措施，提高飛灰的溫度以降低飛灰的黏性；主要設備包括調(diào)減壓裝置1套、羅茨風機1臺、電加熱器1臺、氣化板20塊及連接管路、保溫材料等。

灰罐技改項目選定江蘇宏諾盛能源科技有限公司為技改施工單位，2016年3月下旬項目開工，2016年4月上旬項目完工，計劃施工時間17天，實際施工用時16天，技改費用33萬元人民幣，具體實施情況如下：

（1）增加氣化裝置（見圖1）：氣化裝置安裝灰罐錐體側(cè)表面部位，分三層布置，從下往上一二層分別布置6臺、三層布置8臺。卸料時，通過羅茨風機的風送至電加熱器加熱至90-120℃，再經(jīng)過分布均勻的氣化板進入灰倉椎體進行循環(huán)流化，增加物料的流動性能，同時提高物料溫度，使卸料通暢。（2）增加罐體電伴熱（40KW），進一步提高并保持罐體溫度。（3）在灰罐內(nèi)設置一套調(diào)減壓裝置（見圖2），將罐體底部集聚的帶正壓的氣體利用導壓管引至罐體頂部，起到調(diào)減壓目的，輔助聲波清灰器以加速飛灰流動。（4）增加聲波清灰器（見圖3），通過低頻聲波發(fā)生器產(chǎn)生聲波振動使灰倉內(nèi)壁結(jié)灰剝離；減少飛灰在筒壁的掛、結(jié)灰。（5）增加一套熱風循環(huán)流化系統(tǒng)（見圖4），更換灰倉錐段保溫新保溫棉，采用150-200mm巖棉保溫加表面彩鋼板，保溫總面積約70 m2，以增加灰倉保溫效果。（6）增加卸灰過程中的嚴密性：在兩臺斗提機下灰管安裝兩個對夾式氣動插板閥，氣源壓力0.6MPa，防止停運斗提機管線密封不嚴，潮濕空氣漏進灰倉。（7）實現(xiàn)遠程控制：將4臺灰倉就地控制柜移出灰倉間，現(xiàn)場增加一套操作開關(guān)柜（遠方/就地切換開關(guān)，急停/啟動按鈕 ），所有系統(tǒng)設備啟動、停運等均通過PLC與DCS對接，實現(xiàn)自動化控制。（8）其他方面工作：解決卸灰閥鎖氣不好造成冷風吸入使飛灰潮濕板結(jié)：由于布袋除塵器及反應塔下卸灰閥鎖氣效果差，造成輸灰系統(tǒng)刮板機及斗提機內(nèi)負壓較大，冷空氣從刮板機觀察孔等密封不嚴密處吸入輸灰系統(tǒng)，使飛灰在輸送過程中降溫潮濕，最后進入灰倉內(nèi)出現(xiàn)板結(jié)堵灰。鑒于該問題，在灰倉技改的基礎上，又將#1、#2爐布袋除塵器及反應塔下原有鎖氣效果較差的卸灰閥更換為鎖氣效果較好的新型卸灰閥，從更換新型鎖氣卸灰閥后的運行效果看，鎖氣效果較好，輸灰系統(tǒng)刮板機內(nèi)由原來的高負壓改善為基本上保持微負壓，避免了大量冷空氣被吸入的問題發(fā)生。

2 飛灰儲存罐技改后效果

飛灰儲存罐優(yōu)化、技改方案完成后，項目經(jīng)歷了臺風、暴雨、炎熱、潮濕的天氣，放灰均正常，再未發(fā)生板結(jié)、堵灰現(xiàn)象，驗證了該改造項目的效果，圓滿達到了技改的預期效果。 通過灰罐技改，解決了頻繁堵灰的問題，保障了主/輔放灰設備安全穩(wěn)定運行，改善了輸、放灰區(qū)域現(xiàn)場清潔文明生產(chǎn)的環(huán)境。改造后，在每年的5～10月份時間里，每天可節(jié)約檢修捅灰人工、清潔工3～4人，年可節(jié)約720人/次工時，折合節(jié)約人工費用約14萬元；如按照每年因放灰不暢導致焚燒爐降負荷、壓火運行2次/臺·爐計算，約減少經(jīng)濟損失104.2萬元；另每年可節(jié)約因堵灰導致現(xiàn)場散裝灰裝包使用、轉(zhuǎn)運的灰包材料費、轉(zhuǎn)運費用約3.3萬元，以上綜合經(jīng)濟效益約121.5萬元/年。

3 結(jié)論與建議

寧波公司通過對飛灰儲罐結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化、技改，保證了除灰系統(tǒng)設備穩(wěn)定運行，有效解決因頻繁堵灰而影響穩(wěn)定環(huán)保生產(chǎn)、穩(wěn)定生產(chǎn)的問題，避免了因堵灰需要員工人工捅灰、清潔環(huán)境的勞動強度，避免了人工放灰、裝袋過程中接觸廢棄物的安全隱患，杜絕了對員工、環(huán)境接觸污染物的可能性，保證了員工的職業(yè)健康。

建議技改方案中注意幾點：

（1）熱風循環(huán)流化裝置羅茨風機選型需要根據(jù)灰罐實際尺寸、加裝的氣化板數(shù)量進需要合理計算，保證有足夠的風量進入循環(huán)流化系統(tǒng)，同時避免過量的風量，造成能源的浪費。（2）調(diào)減壓裝置下部傘形收氣口安裝位置要合理，避免在灰罐錐體位置偏低，造成影響飛灰正常循環(huán)而影響正常下灰。

參考文獻

[1]《決勝全面建成小康社會 奪取新時代中國特色社會主義偉大勝利》的報告.

[2]十三五全國城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理設施建設規(guī)劃.國務院.2016.

[3]聶永豐.三廢處理過程技術(shù)手冊（固體廢物卷）[M].北京：化學工業(yè)出版社，2000.485-491.

[4]吳永新.生活垃圾機械爐排焚燒爐結(jié)焦積灰的問題分析及控制對策研究.清華大學工程碩士學位論文.

收稿日期：2017-11-20

作者簡介：吳永新（1972-），男，碩士研究生，高級工程師，2013年畢業(yè)于清華大學環(huán)境工程與科學專業(yè)。