生活垃圾焚燒發(fā)電項目壓縮式垃圾脫水機

婁麗莎

摘? ?要：垃圾焚燒前的預處理方法主要分為堆放晾曬和壓縮脫水兩種。垃圾在堆放過程中，會產生有毒物質。惡臭物質多為有機硫化物或氮化物，它們刺激人的嗅覺器官，引起人們產生厭惡或不愉快情緒，有些物質還會損害人體健康。垃圾焚燒廠的惡臭對廠區(qū)周圍的影響較大，且對環(huán)境造成的影響不易消除。所以對垃圾進行壓縮脫水成為增加垃圾焚燒發(fā)電廠經濟性的必要步驟。

關鍵詞：垃圾;脫水機;液壓

1? ? 研究背景

垃圾焚燒發(fā)電是對垃圾進行高溫熱化學處理，將產生的熱能轉化為電能的技術，是對資源的再利用。垃圾焚燒發(fā)電與垃圾的其他處理方法相比，具有占地小、場地選擇容易、處理時間短、減量化顯著（減重一般達80%，減容一般達90%）、無害化較徹底以及可回收垃圾焚燒余熱等優(yōu)點。

但是垃圾焚燒發(fā)電依然存在缺點，主要是：建設投資、運營成本和技術含量較高以及對運營操作者要求較高。其中，焚燒處理技術的應用受垃圾熱值的影響較大，低熱值的垃圾難以采用該種技術。通常對垃圾進行適當預處理或從原生垃圾中分選出部分高熱值的垃圾進行處理效果比較好。

2? ? 問題提出

垃圾焚燒發(fā)電需要考慮兩方面的問題，一是垃圾的焚燒效率，即經濟方面的問題。二是污染物的排放，即環(huán)境方面的問題。由于垃圾熱值隨來源、季節(jié)等因素波動幅度較大，因此在沒有輔助燃料時燃燒不夠穩(wěn)定，難以控制有害氣體的產生與排放，容易造成環(huán)境污染。

3? ? 解決方法

由于我國垃圾的平均熱值較低，如果采用純垃圾焚燒的方式，就要添加較多的輔助燃油，大大增加了運行成本。因此通常采用垃圾與煤混燒的方案，將垃圾與煤配成有一定熱值的混合燃料，使其低位熱值高于6 000 kJ/kg，保證燃燒穩(wěn)定。這不僅解決了經濟方面的問題，同時垃圾與煤混燒還可有效控制和減少二噁英的生成和排放，也解決了環(huán)境方面的問題。

我國城市生活垃圾從特性來看，一般廚余約占25%～30%，紙張、竹木、纖維等約占15%～20%，灰土等不可燃物質約占10%，水分約占40%～50%，熱值普遍低于4 000 kJ/kg。解決辦法如下：一是垃圾焚燒前經預處理除掉部分水分。二是加大燃煤的添加比例。根據我國2000年發(fā)布的[關于印發(fā)《資源綜合利用電廠（機組）認定管理辦法》的通知]規(guī)定：垃圾焚燒發(fā)電采用流化床鍋爐的，原煤摻燒量不應超過入爐燃料的20%（重量比）。因此采用第一種方案更為可行。

4? ? 技術方案

垃圾壓縮脫水機屬于焚燒發(fā)電廠中的預處理設備，在整個發(fā)電廠內的工作流程中位于垃圾收受流程的后端。

垃圾壓縮脫水機的設計理念是：在垃圾進入焚燒爐前，使用垃圾壓縮脫水機進行壓縮脫水處理，從而大大減少垃圾的含水量，達到提高垃圾熱值和減少助燃煤添加量的目的。

垃圾壓縮脫水機主要由料斗、喂料機構、壓縮機構、推料機構、液壓系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)6部分組成。

垃圾壓縮脫水機的工作流程為：垃圾壓縮采用立壓式，垃圾推出為橫推式。采用垃圾抓斗投料或直接由垃圾車卸料到料斗。喂料機構將料斗內的垃圾從喂料槽推向壓縮槽，然后由壓縮機構對垃圾進行初步壓縮脫水，然后壓縮機構復位，喂料機構再次將料斗內的垃圾從喂料槽推向壓縮槽，壓縮機構對垃圾進行再次壓縮脫水，多次壓縮后（最多5次），壓縮機構保壓20 s，保壓時最大壓縮力可達2 000 kN，將垃圾中的水分擠壓至污水槽。被壓縮脫水后的垃圾由推料機構推到垃圾爐床。

4.1? 機械部分

主要技術參數(shù)：

垃圾最大處理量：>25 t/h（單臺設備）。

每循環(huán)工作時間：約6 min。

垃圾脫水率：約15%～20%（重量比）。

最大壓縮力：2 000 kN。

4.2? 液壓部分

液壓部分主要由主電機泵組、調壓閥組、控制閥組、蓄能器組、循環(huán)泵組、執(zhí)行器（液壓缸）、同步器等組成。系統(tǒng)配備有水冷卻系統(tǒng)、過濾系統(tǒng)、液位控制系統(tǒng)等，可實現(xiàn)油量、油溫、油壓的參數(shù)顯示，同時配備有相應的保護及報警裝置。

垃圾壓縮脫水機工作時，只有壓縮過程需要的壓力較大，其余過程需要的壓力都比較小，所有主油泵采用恒功率油泵，該泵可以根據工況自動調整壓力及流量，從而減少工作中的溢流損失，提高脫水機的工作效率，降低電能消耗，達到節(jié)能效果。

主要技術參數(shù)：

系統(tǒng)高壓工作壓力：25 MPa。

系統(tǒng)低壓工作壓力：16 MPa。

系統(tǒng)最大工作流量：185 L/min。

冷卻水量：>30 t/h。

報警油溫：≤10 ℃，≥65 ℃。

4.3? 電氣控制部分

電氣控制部分主要由高壓控制柜、低壓控制柜、操作臺、壓力檢測裝置、溫度檢測裝置、執(zhí)行器行程檢測裝置等組成。高壓控制柜、低壓控制柜、操作臺均設置在地面的操作室內。

操作臺主要由按鈕、報警指示燈、電源控制開關、保險、可編程邏輯控制器模塊、端子排、觸摸屏等組成。喂料、壓縮、推料整個過程都采用自動操作，不需到現(xiàn)場人工操作。能實現(xiàn)自動運行與手動控制，具有超壓報警及保護功能、油箱低油位報警功能和油缸運行受阻報警功能，保證壓縮式垃圾脫水機按規(guī)定程序執(zhí)行操作。有壓縮保壓時間設定功能，操作人員可根據垃圾含水量情況設定保壓時間。為保護人身安全，當設備處于檢修狀態(tài)時，能快速切斷電源?？杀O(jiān)視壓縮式垃圾脫水機的壓縮頭、出料閘門運行位置。

觸摸屏操作界面設計為“傻瓜”式界面，解鎖管理員模式后，可手動設置各參數(shù)且具有很強的互鎖功能，可在很大程度上避免誤操作。