生活垃圾焚燒廠垃圾吊車選型與控制室布置的設計研究

王鴻飛，郝江濤，邢曉娜

（中國城市建設研究院有限公司，北京100120）

1 前言

垃圾吊車（垃圾抓斗起重機）是保證垃圾焚燒系統(tǒng)正常運行的關鍵設備之一，承擔著將垃圾池內的垃圾送入焚燒爐進料斗以及保持料斗不低于最低料位，保證焚燒爐正常工作并防止回燃的投料功能；攪拌垃圾池內垃圾，以改善垃圾不均勻性的混料功能；將卸料門附近的垃圾池內垃圾送到不妨礙卸料區(qū)域，避免卸料門處發(fā)生擁堵的倒垛功能；統(tǒng)計實際焚燒量的稱量功能以及將落入垃圾池內的大件垃圾取出來的抓取功能。

垃圾吊車工作條件的主要特征有：①在濕度大、灰塵大及充滿腐蝕性氣體的惡劣環(huán)境中工作；②年工作時間長，工作頻繁，滿載率高；③可靠性要求高，一旦垃圾吊車出現(xiàn)故障并無法及時維修，勢必造成垃圾焚燒廠停運。因此，垃圾吊車的配置及其控制室布置的合理性關乎整個垃圾焚燒廠的穩(wěn)定和良好運行。

2 垃圾吊車的選型

2.1 垃圾吊車的數(shù)量的確定

一般每座焚燒廠通常設置2 臺垃圾吊車，1 用1 備，同時設置1 個備用抓斗。對于一些有4 條焚燒線的垃圾焚燒廠，也有1 個垃圾池內設置3 臺垃圾吊的情況，2 用1 備，但此種設置方式存在中間垃圾吊車檢修不方便的情況。對于焚燒線多于4 條的垃圾焚燒廠，一般采用增加垃圾池數(shù)的方式，依然保證每個垃圾池內有兩臺垃圾吊車，1 用1 備。

2.2 垃圾吊車基本規(guī)格的確定

垃圾吊車的基本參數(shù)標明吊車主要性能特征和作業(yè)能力，是正確選用設備的基本依據(jù)。本文以3×500 t/d 的垃圾焚燒廠為例，介紹如何根據(jù)垃圾量確定垃圾吊的基本規(guī)格。

設計條件：垃圾處理規(guī)模為1 500 t/d，即62.5 t/h。

液壓抓斗在抓取垃圾時的充滿率為0.9～1.0，設計取0.9；垃圾池中未經壓縮的垃圾容重為0.15～0.30，抓斗內經壓縮的垃圾容重為0.3～0.6，設計取0.55。根據(jù)經驗計算，每個給料循環(huán)時間約為90 s，根據(jù)國內外有關廠家的經驗，每小時倒剁搬運攪拌時間是給料時間的1.5 倍，即每個倒剁搬運攪拌循環(huán)時間約為135 s。擬選用2 臺垃圾吊車，1 用1備，垃圾抓斗容積配置方案為8 m3、10 m3、12.5 m3，具體如表1 所示。通過比較，選出最佳方案。

表1 垃圾吊車配置方案對比

根據(jù)表1 的對比結果，選用2 臺10 m3垃圾吊車，1 用1 備，能保證垃圾吊車工作時有足夠的時間裕量，又不至于太浪費，比較合理。

2.3 垃圾吊車控制方式的確定

垃圾吊車的控制方式一般分為手動控制、半自動控制和全自動控制。隨著垃圾焚燒行業(yè)的發(fā)展，目前，純手動控制的垃圾吊車已不多見，目前常見的為手動+半自動控制和手動+半自動+全自動控制方式。手動、半自動和全自動操作方式的比較如表2 所示。

表2 垃圾吊車控制方式對比

2.4 垃圾吊車的技術要求

垃圾吊車的技術要求主要包括技術的先進性、可靠性、安全性、運行方式的靈活性、維護方便性和控制及通信等以及其他特殊要求，如垃圾吊車能適應中國垃圾熱值低的特點、適應垃圾池內富含腐蝕性氣體的惡劣工作環(huán)境，液壓系統(tǒng)散熱性強、變頻器的容量考慮比電機高1～2 倍等。通常這些信息會在技術協(xié)議中體現(xiàn)，各項目之間的差異不大。

2.5 垃圾吊車的檢修

一般垃圾池端部會設有檢修平臺，當垃圾吊車需要檢修時，可以將垃圾吊車移到就近的垃圾池端部的平臺處，進行停泊檢修。根據(jù)垃圾吊控制室的布置，在垃圾池的一端或兩端會設置檢修豎井，垃圾抓斗可以直接通過檢修豎井卸到卸料大廳外運。一般在垃圾吊車檢修平臺上方會設置垃圾吊車檢修電動葫蘆，電動葫蘆的運動軌道固定在垃圾倉屋頂下檐，在不檢修垃圾吊車時電動葫蘆的吊鉤及吊繩收緊到不影響垃圾吊車運動。在垃圾吊車軌道旁邊設置走臺板，便于檢修人員的走動。垃圾抓斗檢修豎井不使用時用鋼蓋板蓋住，鋼蓋板可根據(jù)建設單位的要求，設為手動形式或電動形式。

也有項目在垃圾池端部未設有檢修平臺，垃圾抓斗需要檢修時候，通過垃圾卸料門運出，但此種方式需要考慮將垃圾卸料門的尺寸加大，以滿足垃圾抓斗的通過。此種方式應用不多，此處不再詳述。

3 垃圾吊車控制室

垃圾焚燒廠垃圾吊車控制室的設置位置，一般有三種形式：①在垃圾池靠卸料大廳一側的中間位置，進料斗的對面，地面標高比進料斗稍高；②在垃圾池端頭，在進料斗層、運行層或在運行層和進料斗層之間，當設置在運行層時可與中央控制室連通；③在垃圾池靠焚燒爐一側的中間位置，進料斗的下面一層。垃圾吊控制室位置對比如表3 所示。

表3 垃圾吊控制室位置對比

通常，設在垃圾池端頭側僅適用于2 條或以下焚燒線的垃圾焚燒廠，否則遠端無法目視。3 條線及以上的垃圾焚燒廠一般將控制室設在靠卸料大廳一側，但此種方式基建投資費用較高。目前焚燒廠已很少采用控制室設在靠焚燒爐一側的方式。

4 結語

垃圾吊車是垃圾焚燒發(fā)電廠里的重要設備，合理的選型是保證焚燒線正常運轉的重要前提。本文對垃圾吊車的選型及垃圾吊控制室的布置發(fā)面進行了一定的闡述。中國垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)正蓬勃發(fā)展，希望本文能為同行在選型與設計方面提供一定的借鑒作用。