生活垃圾焚燒爐推料器卡阻原因分析及對策

余笑楓 張欽華

摘要：目前，隨著經(jīng)濟的不斷增長和城市化進程的加快，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。我國的生活垃圾焚燒爐技術經(jīng)歷了從引進、消化吸收到創(chuàng)新的階段，隨著生活垃圾焚燒爐的普及應用，在適應國內生活垃圾特性的運行過程中，焚燒爐設備出現(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策，為生活垃圾焚燒爐的長期安全穩(wěn)定運行，防止此類事故的再次發(fā)生提供了參考。

關鍵詞：垃圾焚燒;推料器卡阻;原因分析;預防措施

典型的生活垃圾焚燒爐包括進料斗、進料擋板、水冷斜槽、推料器、爐排、爐排支撐鋼結構、灰斗、出渣機、液壓站、爐膛、余熱鍋爐、輔助燃燒系統(tǒng)、砌筑、一二次配風系統(tǒng)等。作為生活垃圾焚燒爐物料輸入端，給料系統(tǒng)的設計非常關鍵。推料器給料的可靠性對生活垃圾焚燒爐長期安全穩(wěn)定運行起著重要作用，如何保證推料器的順暢運動，是一項重要工作。

1事故概況

某生活垃圾發(fā)電廠的焚燒爐，推料器在正常運行過程中，一段時期內出現(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，嚴重時需被迫停爐處理，給垃圾電廠造成了較大的經(jīng)濟損失。

2給料系統(tǒng)的結構型式

圖1是該焚燒爐的給料系統(tǒng)圖，正常運行時，垃圾抓斗抓取垃圾坑里的生活垃圾投入進料斗，垃圾經(jīng)進料擋板和水冷斜槽后落在推料平臺上，然后由推料器的11個推箱將平臺上的垃圾推送到爐排上進行燃燒。圖2是該推料器結構示意圖，推料平臺上面安裝有推料箱的運動導軌，每個推箱長約2000mm，寬約900mm，高約300mm。每個推箱由一個油缸液壓驅動，推箱的四個滾輪在導軌上滾動。正常運行時11個推料箱平行同步運動，速度可根據(jù)燃燒負荷調整，前進的最大行程1600mm。

1—進料斗2—進料擋板3—水冷斜槽4—推料器5—爐排1—油缸2—推

料箱3—導軌4—推料平臺

通過DCS與液壓系統(tǒng)的控制反饋信號，以及對事故發(fā)生前、發(fā)生時與發(fā)生后的運行數(shù)據(jù)進行比對分析，結合停爐檢查的設備狀態(tài)，分析得出以下結論：

（1）液壓驅動方面原因：液壓缸物理結構特點導致推料箱回退時容易卡阻。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。主要是因為液壓油從無桿腔進油、從有桿腔回油時，油缸的活塞桿伸出、推箱往前運動;反之，液壓油從有桿腔進油、從無桿腔回油回時，推箱往后運動、推料箱回退。因此，液壓油在設定的壓力下，活塞桿伸出時，液壓油缸的受力面積比縮回時的受力面積大，活塞桿伸出時驅動油缸的壓力比活塞桿縮回時驅動油缸的壓力大。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，由于進料斗的寬度較寬，抓斗撒落垃圾時不均，往往中間多、兩邊少，導致中間負載大，因此中間位置的幾個推箱更易發(fā)生卡阻。

（2）投料運行控制方面原因：投料料位過高導致推料阻力增大。分析：

正常情況下，垃圾進料系統(tǒng)所設計的料位計，用于控制投料料位在合理范圍內，不至于過高或過低?，F(xiàn)場實際運行過程中，為了更加清晰地看到料位，投料操作人員習慣性地依靠設置在進料斗上方的攝像頭進行投料監(jiān)控。出于保守操作考慮，實際垃圾投料料位已堆至進料斗的二分之一處。通過現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)結合設計圖紙進行核算，從推料平臺至進料斗二分之一處的垃圾高度有9米，計算出該料位下的垃圾足夠焚燒爐四個小時的垃圾燃燒用量。而最高料位設計值只有4.5米。顯然，料位太高，推料箱的負載加重，加上垃圾不均質，有時出現(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，導致推料箱的驅動力不足以克服阻力。極端情況下，推料箱的負載比原設計加重直接引發(fā)了推料箱的卡阻現(xiàn)象。

（3）設備結構方面原因：由于制造與安裝誤差，導致推料箱運行阻力增大。分析：推料箱結構設計上，要求是推料箱兩兩之間的間隙是6mm，推料箱與平臺之間的間隙是3mm，最外側的推料箱與水冷斜槽內側之間的間隙是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)場設備表面的刮擦痕跡可以看到），這在一定程度上也增加了運動時的阻力。

（4）運行控制管理方面原因：垃圾給料控制調節(jié)不規(guī)律，增加卡阻風險。經(jīng)檢查現(xiàn)場運行控制數(shù)據(jù)，各班組運行人員操控技術水平不一，有的是通過改變推料箱的行程長度來改變給料速度，這樣會造成出料口堆積過厚過緊實的垃圾堵住垃圾下落。時間一長垃圾出料口面積越來越小，大大增加推料箱的前進阻力。

（5）其他方面原因：出料口的砌筑工程存在安裝失誤。在核對出料口的大小時，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，又增大了垃圾運動時的摩擦力。

4對策與建議

通過分析焚燒爐推料箱卡阻的原因，可以從以下幾個方面來著手解決問題。

（1）通過調整攝像頭的位置和角度，增加料位儀表，減小和設置好垃圾料位的高度，將料位監(jiān)控在設置好的料位范圍內，減少推料平臺上的垃圾重量，減輕推料箱的負載。抓吊垃圾時嚴格按照操作規(guī)程，力求拋撒垃圾的料位上表面平齊，各推料箱的負載相對一致。

（2）制造和安裝設備過程中，嚴控推料器各運動部件間的間隙，各部件間的運動必須順暢，無卡澀，表面無刮擦痕跡。

（3）適當增加油缸的大小和液壓油的壓力，增加推料箱的驅動力。

（4）在運行調節(jié)焚燒負荷時，盡量通過調節(jié)推料箱的速度，而不是調節(jié)推料箱的行程來改變給料的速度，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，推料箱上沒有垃圾，并且垃圾爐啟爐時間較長，推料箱長時間曝露受熱膨脹，容易造成各推料箱之間膨脹受限所引起的卡阻。啟爐時應保持推料器的推料箱進行空載運行，自行消除膨脹。

5結束語

自從采取上述對策及建議整改后，該電廠的焚燒爐運行安全穩(wěn)定，很少發(fā)生類似事故，獲得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

參考文獻：

[1]CJJ90-2009，生活垃圾焚燒處理工程技術規(guī)范[S]

[2]GB18485-2014，生活垃圾焚燒污染控制標準[S]

[3]GB18750-2020，生活垃圾焚燒爐及余熱鍋爐[S]