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关键词:垃圾焚烧发电厂;燃烧控制;方案
Abstract: with the quickening of the process of urbanization in our country, makes the city solid waste waste is more and more, and the production of rubbish in time continuously shortening, this is for the rubbish in the rapid processing, brought the very big trouble. To this, at present our country main use is the burning of the methods to deal with garbage. Because it has the huge when burnt, energy, and energy which can be used to power generation, which we have topic was analysed the burning garbage incineration power control plan, this article mainly from the three aspects of refuse incineration power plant of the combustion control scheme to a certain extent of the research and analysis, these three aspects respectively for the background and method, waste incineration process, waste incineration strategy to elaborate, now will research reports as follows.
Keywords: garbage burned power plant; Burning control; scheme
中图分类号:TM6文献标识码:A 文章编号:
最近几年,垃圾已成为城市最为头疼的一件事,对此,对于垃圾的无害化处理已经成为人们普遍关注的一个话题。目前,主要是通过对垃圾焚烧来将城市垃圾处理掉,而且焚烧垃圾时所产生的能量已经普遍运用到发电技术当中。不过由于垃圾在焚烧的时候,会产生有害物质,对此对其造成的环境影响也受到人们的普遍关注。
1研究背景和方法
1.1研究背景 本文的研究对象为我厂一期工程,设置3条500t/d的垃圾焚烧炉处理线,日处理城市生活垃圾1500t。垃圾焚烧系统配置3台垃圾焚烧炉,为西格斯多级空冷燃烧炉排,整个系统包括给料炉排、焚烧炉排(炉排包括五个组件,每个标准组件包括:2行翻动炉排片,2行滑动炉排片,2行固定炉排片,尾端组件包括:1 行翻动炉排片,3行滑动炉排片,2行固定炉排片)、液压装置、辅助和启动燃烧器、仪表和燃烧控制柜辅助系统等。余热锅炉由Seghers-Keppel公司设计,型号为UG-500-42.8/4.0/405-W,额定蒸发量42.8t/h,额定主汽温度405℃,额定主汽压力4.0MPa,位于焚烧炉的上部。同时设置二台型号为C12-3.8/1.4型中温、中压、单缸、冲动、调整抽汽冷凝式汽轮机组。我厂目前已经成为我国规模最大化的垃圾焚烧发电厂之一。我厂的控制范围主要有以下几个:焚烧炉,余热锅炉,汽轮机,除氧给水,减温减压,油系统,循环水系统。而这些系统又可以做的以下几个功能:数据的采集,模拟量的控制,顺序的控制,锅炉的安全联锁保护,汽机减温减压的控制,以及事故追忆等一系列功能。
1.2研究方法
1.3.1数据分析法:通过对我厂生产指标及生产数据的对比分析,通过对西格斯厂家技术文献的研究,以此获得客观而真实的数据,进而为我厂垃圾燃烧控制方案的分析工作提供很好的实际支持。
1.3.2参观访谈法:通过对西格斯在国内的同型号焚烧炉的垃圾焚烧电厂的参观访问和请教,我们与其内部高级管理人员进行一对一的实际交流,借由其专业的知识与丰富的经验,进一步完善此论文浅析垃圾焚烧发电厂的燃烧控制方案。
2垃圾焚烧炉的燃烧控制
2.1 垃圾焚烧的过程。
过程如下:1 将垃圾车拉来的垃圾倒入到已经有了特殊处理的垃圾坑中,在垃圾坑内经过充分发酵,脱水等环节。然后用垃圾吊将垃圾抓入焚烧炉给料斗中。2 垃圾由料斗经由溜槽滑到给料炉排上,直至料斗被填满为止。3给料炉排将平台上面的垃圾推到焚烧炉排上,垃圾在焚烧炉排上吸收炉膛内燃烧器的热辐射,将使垃圾中的水分进一步的蒸发,炉膛的温度也会进一步的升高。4 当炉膛内温度上升至450℃时, 炉膛内的垃圾开始慢慢燃烧,燃烧器也要慢慢退出。5 炉膛内的温度会一直上升,当炉膛的温度达到850℃及以上时,此时炉膛内燃烧旺盛,燃烧达最佳状态。6 当燃烧不好或垃圾热值不高时,炉膛温度会低于850℃,此时燃烧器会自动启动,维持炉膛温度在850℃以上2秒,保证二噁英的充分分解。
2.2燃烧过程是多输入,多输出的非线性系统。
所谓的燃烧过程是多输入,多输出的非线性系统,其实就是指,在垃圾焚烧的过程中,焚烧炉的安全性和焚烧温度,搅拌的混合程度,气体的停留时间,以及剩余氧量有着直接而紧密的关系。这4个因素相互之间相互影响,相互牵扯。如:垃圾焚烧的效率将会在一定程度上由焚烧的温度决定;垃圾的进料时间,以及帮助燃烧的空气供应量的速度将会在一定程度上决定剩余氧量;当焚烧物在焚烧炉的时间比较长的时候,此时需要略低于正常温度的燃烧温度,当焚烧物在焚烧炉的时间比较短的时候,此时需要略高于正常温度的燃烧温度。
2.3垃圾的焚烧策略。
2.3.1 自动燃烧的控制。
自动燃烧控制模式一般由剩余氧量控制。剩余氧量有四个控制点H、L、LL和LLL。当氧量达到L设置的数值时,停止焚烧炉排;当氧量达到LL设置的数值时,停止给料炉排;当氧量达到LLL设置的数值时,停止燃烧器运行;当氧量达到H设置的数值时,同时启动焚烧炉排和给料炉排。
相关统计显示,中国城市垃圾产生量以年均8%速度增长,和中国 GDP 增速处在统一水平上。其中,北京市2009年日产生生活垃圾 1.83万吨,投入垃圾处理资金高达百亿元,而全市垃圾日处理能力仅为1.27万吨,且其中80%至90%依靠填埋处理。目前,垃圾填埋场长期超负荷运转,且在四至五年内即将封场。
对于北京这个城市来说,垃圾处理厂建设已经是箭在弦上,全面建设正在悄然提速。
高安屯居民面色灰暗
3月份即将上马的苏家坨垃圾焚烧厂,前身是六里屯垃圾焚烧厂,海淀区政府早在2006 年底宣布,准备在六里屯垃圾填埋场的南侧,新建一座投资超过8亿元的垃圾焚烧发电厂,计划2007年3月动工。
由于垃圾焚烧会产生高致癌物“二英 ”――一种无色无味其毒性据称是氰化钾的 130 倍、砒霜的 900 倍的化学合成物,该项目遭到周边居民各种形式的反对,并在社会上引起较大争议。2007年6月,国家环保总局向外通报,建议六里屯垃圾焚烧发电项目在进一步论证前应予缓建,并随后了关于该项目的行政复议决定。
之后,关于六里屯垃圾焚烧厂是否建设的各种传闻时见报端。直到2011年1月,海淀区政府最终明确六里屯垃圾焚烧厂项目废止,取而代之的将是苏家坨垃圾焚烧厂。
据业内专家统计,从2007年6月北京由于居民反对叫停六里屯垃圾焚烧厂建设后,到 2011年1月全国共发生了十次因为垃圾焚烧选址引发的,其中北京三次。
2011年11月9日,西二旗大街聚集了附近多个小区的数百名业主,有人高举“坚决反对在西二旗地区建设垃圾处理厂”的条幅,抗议和围观的人群阻塞了马路,“那天晚上的抗议活动抓走了四个人,现在我们居民跟海淀区市政市容委不存在妥协的可能。”附近居民陈永莉(化名)律师在家里对《投资者报》记者说起当时的情形。
他们此举的目的是对将要筹建的“北京海淀西二旗餐厨垃圾相对集中资源化处理站项目 ”(简称西二旗垃圾站)表示反对。
根据“十一五”规划,北京市将建成北部阿苏卫、东部高安屯、西部六里屯、南部南宫等大型垃圾焚烧综合处理中心。由于选址困难,加上周边群众对垃圾焚烧不理解,目前只有高安屯垃圾焚烧场建成投入使用。显而易见,随着城市居民环境意识的迅速觉醒,北京市垃圾处理设施的建设面临空前的压力。
记者走访了北京市目前唯一建成并投入使用的大型垃圾焚烧发电厂――高安屯垃圾焚烧发电厂,它落户在朝阳区金盏乡高安屯村,具置是东五环外机场二高速转角处以东,小坝河与温榆河交汇处以西。
从马各庄东站下车,走过约一公里长的灰蒙蒙的马路,来到高安屯循环经济产业园区,会有穿过沙漠找到绿洲的感觉,现代化设施、整洁的园区给人印象深刻。然而垃圾焚烧厂外最近的两个村里,地面和空气都令人皱眉。记者现场发现,附近的居民大都面容灰暗。
五公里年油耗百万元
人口密度大,选址离居民区太近,是陈永莉反对在西二旗建垃圾处理厂的主要原因。她拿出环评报告向记者指出,根据《北京中心城控制性详细规划》(2006版),该地块规划建设项目为体育公园。北京市规划委员会在2011年11月23日公示《2011规函市政字0035 号》,将其调整为市政设施用地,建设餐厨垃圾处理站。
政府规划相对滞后,以前政府对这一块考虑得不够,没有预先留出地方,是造成现在这种困局的主要原因,中国城市建设研究院总工程师徐海云对记者表示,这也造成现在可选的地方比较少。
记者实地调查发现,筹备中的西二旗餐厨垃圾处理厂,东侧是回龙观定向安置房,距离仅约200米,陈永莉所在的领秀新硅谷小区距离垃圾处理厂也不超过500米。垃圾处理厂周围居住区密集。
陈永莉反复强调,相关部门刻意回避居民对规划变更和选址的质疑,只是说这个项目安全成熟,从技术、设施到管理一系列控制措施都很完善,不会污染。
居民区离垃圾焚烧厂多远才是安全距离,一直没有可靠标准。“目前,国家环保部的标准是300米以内不能建永久居住项目,现在有的人主张1公里、2公里,没有公认标准,关键是如何监测空气污染物浓度?”同济大学环境与工程学院教授赵由才电话中告诉《投资者报》。
徐海云曾参与了北京是门头沟区鲁家山垃圾焚烧项目可行性研究,“鲁家山是扇形收集面,收集面小,而且地方偏远,将来的运输成本非常高,而这最终的代价必将由北京市民承担。”徐海云对《投资者报》记者坦言,鲁家山项目最终能上马,是平衡现实的需要,也是无奈之举。
“由于公众对垃圾焚烧不理解,加上一些环保组织的抗议,北京市政府只好选址在一些偏远地区建比较大型的垃圾焚烧项目,实际上更好的选择是在距离垃圾产生地较近,建规模适中的焚烧厂。”徐海云对记者说。
多数受访的专家认为,垃圾焚烧厂建设应考虑垃圾运输的成本。记者根据公开资料测算,建设一个日处理量 1600 吨的垃圾焚烧厂,如果与垃圾转运站的距离每增加5公里,年运费光油耗就增加至少130万元。由于垃圾清运的责任主要落在市区环卫公司,实际上还是政府买单。
“政府规划部门单方面主导垃圾处理厂选址,也是造成选址争议的原因。有些项目事前缺乏与周边居民的充分沟通,甚至到了真正准备开工建设的环节,才让公众得知。”清华大学环境学院助理研究员岳东北向记者表示。
记者了解到,作为全亚洲垃圾焚烧“典范”的日本,在垃圾焚烧场所选址方面,除了考虑自然因素与环境因素外,还充分考虑社会各界的意见。政府主管部门已经形成一个规范的做法,就是提出多个建设方案备选,多次确定候补地区,进行广泛的调查与分析评价,采取民众反对声音较小、社会接受程度较高的方案。
在赵由才看来,尽管中国的垃圾焚烧厂选址也会听取相关专家和居民的意见,但“由于体制的差异,政府和民间的沟通没有(日本)那么充分和顺畅”。
占地少处理快 发展焚烧是关键
北京市市政市容委相关人员告诉记者,“垃圾填埋场由于长期超负荷运转,预计北京大部分垃圾填埋场在四至五年内即将封场。”
根据北京市《关于全面推进生活垃圾处理的工作意见》(2009)的要求,生活垃圾产生量增长率今后每年要降低1至2个百分点,2012年下降到5%,2015年力争实现生活垃圾零增长;此外还明确提出,2012年北京市生活垃圾焚烧、生化处理和填埋的比例为2:3:5,到2015年要调整到4:3:3。很明显,调整处理结构的关键在于发展焚烧。
“要实现上述目标,不加速垃圾处理设施建设是不可能做到的,”国内顶级环境门户网站蓝白蓝网总经理李建军告诉《投资者报》,而“垃圾焚烧厂肯定是北京市今后建设的重点。”
城市生活垃圾处理方式主要有三种:填埋、堆肥和焚烧。“与填埋相比,焚烧的方式最大的优点是减量快、占地小、技术比较成熟,臭气容易控制,对于人口密度大、土地紧缺的大城市来说,是一个理性的选择。”徐海云说,“从中国的实际情况出发,城市垃圾不采用焚烧处理,没有别的出路。”
记者了解到,生活垃圾在高达850度的焚烧炉中燃烧后,垃圾能减量50%~80% ,经分类处理后燃烧甚至可减量90%。作为世界上最早应用垃圾焚烧技术的国家,日本70%以上的垃圾被推进焚烧炉,至今仍拥有超过1400座垃圾焚烧炉,首都东京就将近60座。
欧洲国家中,德国的垃圾焚烧做得最好,焚烧处理占比约为55%。“如果不算回收利用的垃圾,焚烧的比例高达80%左右。”徐海云表示。
除了“减量快”优势,垃圾焚烧厂尤为吸引人的一个特点就是“占地面积小”。以高安屯为例,2002年建设的垃圾填埋场,设计日处理1000吨,但占地高达600亩,而旁边2008年新建的垃圾焚烧厂,日处理1600吨,占地只有70亩。
垃圾处理经济账
“垃圾填埋场全部是政府投资,而垃圾焚烧发电厂则一般采用 BOT(私人资本参与基础设施建设)模式建设,建设成本由市场上具备相关资金和技术实力的企业承担。”李建军对投资者报说,“垃圾焚烧厂虽然每吨处理量固定投资高达30万元到40万元,但特许经营具有现金流稳定、风险低的特点,依然受到市场的追捧。”
李建军为记者详细地算了一笔账:以一个1000吨/日规模的垃圾焚烧发电厂为例,固定投资大致是3至4亿元,焚烧发电作为循环经济项目上网电价高达0.75元/度,几乎可与人工成本、固定资产折旧等运营费用相抵,再加上从政府获得 150~160元/吨的居民垃圾处理费,扣除企业针对炉渣、飞灰等排放物的治污成本,企业可实现70~80元/吨的净利润,全年净利润约为2500万~2600万元。
此外,政府还会给予一定的税收优惠,通常“垃圾焚烧厂的成本回收期在10~15年,而特许经营期一般在20~25年”。
以高安屯垃圾焚烧发电厂为例,每年发电2.2亿千瓦,光供电收入就有1.65亿元。“BOT 协议由政府和企业具体商定,牵涉土地使用、废物排放、电网接入等方方面面,但一句话,企业一方肯定不会亏。”李建军表示。
赵由才对垃圾焚烧的BOT模式颇有微词,“政府既想快速处理垃圾,又不愿多花钱,采用这种非常功利的模式,难免出现问题。”相比一些发达国家,垃圾焚烧厂的公益性更强。
数据显示,2009年北京市生活垃圾处理投入资金高达百亿元,然而95%是用于末端治理,也就是垃圾处理设施建设,而在发达国家,2/3的钱花在了减量化和资源化的管理上。
监管成最大难题
“与发达国家相比,我们引进的焚烧设备和技术已达先进水平,管理上还是要落后不少。”徐海云坦言,“以二英检测为例,二英无法实时监测,国外有的是每年检测一次,有的是两年检测一次,国内的新标准倾向于半年检测一次,但中国目前还做不到随机抽检,检测数据缺乏科学性和说服力。”
记者了解到,对于二英排放中国环保部目前采用的标准和欧盟有所不同,前者为1.0,后者为0.1,单位是(ng-TEQ/Nm-3),标示垃圾焚烧烟气中二英排放浓度。近年来,迫于舆论压力,中国的新标准可能向欧盟靠拢。
标准可以制定得很高,但监管跟不上。一位不愿具名的学者对《投资者报》记者表示,政府连完全市场化的食品企业都监管不好,对于与政府“密切合作”的垃圾焚烧厂,环保部门很难有所作为。
徐海云也向记者指出“对于超标排放的处罚措施还没有出来”。2009年,中科院研究团队曾选择国内19家垃圾焚烧厂调研二英排放,结果发现几乎70%的厂家达不到欧洲标准,有16%的厂家甚至达不到中国标准。
达尔文自然求知社垃圾学院陈立雯接受《投资者报》记者采访时难以掩饰对现状的担忧,“目前国内的垃圾焚烧厂,包括北京在内,管理和监督相当糟糕。垃圾没有经过任何分类就直接焚烧,导致气体排放不稳定,炉渣的危害性很高,而在国内炉渣只是被当做普通垃圾进行填埋或者烧砖。”
当今世界,环境污染日益加剧,环境保护已成为国民经济可持续发展的重要组成部分。临沂市是鲁西南重要的商贸枢纽,近几年来,随着商贸批发市场规模的发展,城市人口迅速增加。相应的城市生活垃圾的数量也在急剧增加,据统计,现在每天产生城市生活垃圾约600吨左右,并以每年平均10%增长率递增。临沂市政府把垃圾处理列为99年度市政府“为民十大工程”之一,决定投资5000万元,在临沂市城西北36公里处征地1500亩,用于城市生活垃圾的填埋。一期工程先征地500亩,现在正在进行勘探、水文调查、基础处理等前期工作。
城市生活垃圾的处理方法主要有填埋、堆肥、焚烧等。填埋法方便易行,处理量大,是现在城市垃圾处理的一种主要方法,但是易造成二次污染,特别是垃圾中的一些有毒有害物质填埋腐烂后,渗透到地下,引起地下水的污染;同时产生的一些有害气体
造成环境的二次污染,并且需占用大量的土地。焚烧法是最有效的方法,使城市垃圾处理基本上达到了减容化、无害化和能源化的目的。垃圾焚烧后,一般体积可减少90%以上,重量减轻80%以上;高温焚烧后还能消除垃圾中大量有害病菌和有毒物质,可有效地控制二次污染。垃圾焚烧后产生的热能可用于发电供热,实现了能源的综合利用。
2垃圾发电供热技术的可行性分析
城市生活垃圾焚烧发电技术在国外已有四十多年的历史,最先利用垃圾发电的是德国和法国,近几十年来,美国和***在垃圾发电方面的发展也相当迅速。目前,***拥有垃圾发电厂一百多座,发电总容量在320MW以上,单台设备最大处理垃圾能力为552吨/日。
我国垃圾焚烧发电供热技术起步较晚,现在还处于研究开发阶段。现已建立的部分垃圾发电站,基本上是引进国外的设备和技术。我国第一座垃圾发电站是在深圳,引进的是***三菱重工生产的两台炉排式垃圾焚烧炉,日处理垃圾150吨,配置500kW的汽轮发电机组来发电供热。1992年又上了一台杭州锅炉厂(引进***三菱重工技术)制造的垃圾焚烧炉,日处理垃圾150吨,配置1500kW汽轮发电机组。在上海、天津等城市也相继与法国、澳大利亚等国家合作建设垃圾发电厂。引进的这些垃圾锅炉基本上都是炉排炉,价格昂贵,而且在燃用低热值、高水份的垃圾时,为了保证锅炉的正常燃烧,达到需要的工艺参数,必须添加燃料油,运行成本较高,经济效益差。发展适合我国国情的垃圾焚烧炉,实现设备国产化,达到低污染和高效燃烧是众多科研单位和生产厂家正在研究开发的课题。
流化床燃烧技术是本世纪六十年代迅速发展起来的一种新型清洁燃烧技术。他利用炉内燃料的充分流动、混合,达到高效燃烧。我国在利用流化床燃烧技术燃用低热值燃料方面处于国际领先水平。特别是浙江大学热能工程研究所多年来进行废弃物(如洗煤泥、煤矸石、城市生活垃圾等)的研究开发和应用。成功开发出异重流化床城市生活垃圾焚烧技术,可实现高效清洁燃烧。采用流化燃烧技术焚烧垃圾的优点主要表现在以下几个方面:
a操作方便,运行稳定。由于流化床床料为石英沙或炉渣,蓄热量大,因而避免了床的急冷急热现象,燃烧稳定。垃圾的干燥、着火、燃烧几乎同时进行,无需复杂的调整,燃烧控制容易,易于实现自动化和连续燃烧。
b设备寿命长。炉内没有机械运动部件,使用寿命长。
c可采用全面的防二次污染的措施。对焚烧时产生的有害物质进行处理,在不增加太多投资的前提下,可将NOX、SO2等气体排放控制在国家标准以下,炉渣呈干态排出,便于炉渣的综合利用。
d流化床焚烧炉由于炉内燃烧强度和传热强度高,相同垃圾处理量的流化床焚烧炉和炉排炉相比体积要小,故而投资小,适应于大型化发展。
e燃料适应性广,可燃烧高水分、低热值、高灰分的垃圾,床内混合均匀,燃尽度高,使垃圾容积大大减少,特别适应于垃圾热值随季节变化很大的特点。
因此,流化床垃圾焚烧是一种综合性能优越的焚烧方式,尤其适合我国垃圾热值低、成分比较复杂的国情。随着我国人民生活水平的提高,城市生活垃圾中无机物含量将大幅度下降,有机物、纸、塑料等高热值废弃物成份逐渐上升,使之具备了能源化利用的可能。当城市生活垃圾随着季节变化或影响过低时,为保证供电或供热,可将垃圾与辅助燃料(如原煤、废油等)在同一炉内混烧。
目前,城市生活垃圾流化床焚烧发电新技术已应用到商业化运营的热电项目上。1998年浙江大学热能研究所与杭州锦江集团将联合开发的此项技术应用到余杭热电厂,把余杭热电厂原有的一台35t/h链条锅炉改造为垃圾流化床焚烧炉,燃用杭州市部分地区的城市生活垃圾。锅炉经改造后,单台炉日处理垃圾150~250吨,同时补充部分辅助燃料--原煤,以保证热电厂的正常供热和发电。
余杭热电厂的垃圾焚烧炉至今已运行十个月,运行状况良好。其运行情况如下:垃圾焚烧炉运行稳定,各项技术参数和指标均达到了设计要求,保证了发电机组的正常运行;最长连续运行时间超过一个月;平均每小时焚烧垃圾约7吨,最大量可达到11吨/小时;对垃圾成分、热值随季节性变化和适应性好。
通过以上的分析说明,在我国发展垃圾发电,在技术上已经有了很大的突破,特别是近几年来循环流化床燃烧技术发展迅速,为垃圾焚烧技术的发展创造了有利的条件。目前,我国各地热电厂循环流化床锅炉的数量正在大幅度上升,并向大型化发展,运行操作和管理水平在不断提高,并趋于成熟,对垃圾流化床焚烧炉的推广应用又创造了较好的环境。
3方案的选择
垃圾焚烧发电项目建设方案的确定,应从本地的实际情况出发,结合城市发展水平而定。国外的技术比较成熟,但设备的价格昂贵,投资太大,一般中小城市难以承受。采用国内的技术和设备,投资小,很适合我国的国情。一般来说,在一个城市是新建一座垃圾焚烧发电厂,还是利用现有的热电厂进行改造,应进行可靠的分析和研究。笔者认为,利用现有的小热电厂进行改造将比新建一座更有利,分析如下:
王云翠等:开发垃圾发电技术实现热电持续发展
热电技术2000年第1期(总第65期)
a新建一座垃圾发电厂,在整体布局和结构上可能合理些,但投资较大,如新建一座日处理垃圾300~500吨中型垃圾发电厂,要建3×35t/h锅炉+2×6MW汽轮发电机组,需投资1.4~1.5亿元。投资大,产出低,项目经济效益低下。
b热电厂在现有的基础上进行改造,可以利用原有的生活办公设施及生产厂区和配套设备,节省投资,见效快。同时,进行改造也可以有两个方案;一是在热电厂厂地允许的情况下,建新的垃圾焚烧炉和发电机组,那样机组分布较合理,但在目前电力需求趋于饱和的情况下,新机组发电并网比较困难;原有的锅炉进行改造,配套热电厂现有的机组,比较容易操作,可以节省大量的投资,实施容易,能起到事半功倍的效果。
临沂热电厂位于临沂市西南部的工业区内。现有3×35t/h链条锅炉+1×75t/h循环流化床锅炉和1×C6+1×B6+1×C12中温中压汽轮发电机组。供热主管线长20余公里,主要为50余家工业生产用户和机关宾馆居民采暖供热。现有的两台35t/h链条炉需要燃用优质烟煤,虽经几次改造,但是效果不大。锅炉效率低,经测试锅炉热效率为78%,面临着被淘汰的可能。如果把链条炉改造成流化床垃圾焚烧炉,可以解决临沂市的垃圾处理问题,同时提高锅炉的热效率,适应时代的发展,对我厂经济效益将有很大的改观。因此,我们选择了利用原有锅炉进行改造的方案。
4锅炉改造方案
4.1锅炉本体改造
锅炉改造维持原炉膛中上部及尾部烟道不变,将炉膛下部炉排及渣斗拆除,使炉下部改为流化床密相燃烧区,密相区内布置倾斜埋管。埋管采用加装鳍片和喷涂方式防止磨损。炉体水冷壁内侧敷有耐火层,防止磨损。锅炉本体外部的汽水管道系统不变。增加了流化风室及布风板、风帽,阻力大大增加,原有风机压头不能满足要求,所以选用高压头送风机。引风机也需改型。在炉膛出口设置分离器和返料器,经分离器分离下的颗粒可实现炉内循环,增加其停留时间,这样大大提高燃烧效率,且尾部受热面的磨损程序大大减轻。
4.2垃圾处理系统
生活垃圾由汽车运至厂内垃圾储存仓,在厂内渣场位置建一座半地下的全密封的垃圾库。
与现在的输煤栈桥并行建一条密封的耐腐蚀的垃圾输送皮带。垃圾储存仓内设有破碎机,单梁吊车。并设有电磁去铁器、污水泵等。垃圾运至库内,经垃圾炉前处理系统送入炉内。预处理系统一方面可打碎特大垃圾及塑料袋、木板、玻璃瓶、砖块石块等杂物,同时也可使垃圾均匀入炉,破碎后的垃圾用吊车抓到输送带上,送到炉前,经往复式给料机送入炉内。
采用吸风管将垃圾坑内散发的臭气吸至炉内,进行燃烧脱臭,不让垃圾臭气弥散。垃圾中的污水收集在坑底废液池内,然后经泵喷射至炉内流化床段上方焚烧,使其充分裂解,减少污染。
4.3焚烧系统
因垃圾焚烧炉是链条炉改造的,用石英砂或炉渣作床料。每小时燃烧垃圾6~9吨。垃圾进入焚烧炉后,与炽热的床料混合焚烧,由于流化床良好的横向混合特性,可确保床内焚烧能保持稳定运行。焚烧炉内设计温度和烟气停留时间分别为850℃和3秒左右,并保持强烈混合,使有害成分在炉膛内充分裂解和破坏。高温烟气从炉膛出口至过热器、省煤器、空气预热器、烟气处理装置和电除尘器,最后经烟囱排入大气。
由于垃圾热值受来源、气候、季节等因素的影响很大,为达到高效低污染焚烧的目的,用煤充当辅助燃料。
点火采用床下自动点火系统,经预燃室进入风室,关入炉膛。
整个除灰系统处于干式密封状态,因此避免了厂区内粉尘污染和污水污染,排出的灰渣可综合利用。
4.4热工控制系统
焚烧炉采集了较全面的运行参数,供垃圾焚烧炉运行调节、操作与检测,主要参数有各主要部分的温度显示与记录,各主要部分的压力显示,主要管路的流量,炉膛含氧量。另外控制系统除含有常规温度、压力、流量、远控、报警等功能外,还配套垃圾预处理及焚烧炉内重要部位的实时工业电视监视。考虑到垃圾的脏臭等特殊性,绝大多数的调节手段均集中于主控室内,使运行人员工作强度降低,提高了工作效率。
4.5锅炉厂用电系统
本期工程厂用电采用380伏电压,利用原有的厂用电系统。本期工程不再增加低压厂用变压器。
4.6环保措施
垃圾流化床锅炉是城市解决环保问题的重要设施,对保护环境、减少污染起到了很大的作用。垃圾处理实现了减量化、资源化、无害化,解决了困扰城市发展的一大难题,保护了人民身心健康,美化了城市环境,提高了人民的生活质量。垃圾流化床锅炉本身亦采取了一系列措施来解决产生的污染问题。
4.6.1建立全密封的垃圾库。将垃圾存放在垃圾库中,并用吸风管将垃圾坑内散发的恶气送入炉内做二次风,运行燃烧脱臭;垃圾底部设有一废液池,收集污水,当达到一定量后,把污水喷射到炉内流化床段上方焚烧,使用充分分解,减少污染。
4.6.2垃圾在垃圾库中经简单破碎后,经一条全密封的皮带送入炉内。炉内设计温度为850℃左右,烟气停留时间为3秒左右,炉内床料并保持充分混合,使有害成分在炉膛内充分裂解、破坏、焚烧。
4.6.3采取较全面的防止二次污染的措施,对焚烧时产生的有害的物质进行了处理,可将NOX、SO2及HCl等气体控制在国家标准之下。为进一步净化尾气,在尾部安装了脱除有害气体的烟气处理装置。炉渣呈干态排出,无渣坑废水,亦不需处理重金属污水的设备。
当处理含硫或含氯高的垃圾时,基于流化床燃烧方式的优点,采用炉内加石灰石可脱除SO2和HCl。
4.6.4由焚烧炉尾部排出的飞灰经过电除尘器,飞灰浓度低于国家标准,排出烟囱。整个系统处于干式密闭状况,因此避免了厂区内的粉尘污染和污水污染,排出的灰渣可综合利用。
5垃圾焚烧发电项目的经济性分析
热电厂现有的三台35t/h链条炉改造为流化床垃圾焚烧炉后,日处理垃圾能达到600吨,配置一台C12MW的汽轮发电机组,原热力系统、汽水系统、输煤系统不变,新建垃圾处理系统。项目经济性分析如下:
整个改造工程需要投资4800万元左右;
销售收入按设备的容量计算,销售电、汽年收入约5360万元;
年运行费用约4100万元;
年销售税金及附加费约350万元;
年获利润约900万元(包括所得税);
项目投资回收期约5.5年;
总投资利率约18.8%;
总投资利税率约26.2%;
该项目在财务上是可行的。
垃圾焚烧发电供热项目是一项社会公益事业,主要体现了社会效益。同时热电厂通过技术改造,设备更新换代,取得了一定的经济效益,找到了新的经济增长点,实现了热电厂的可持续发展。
6结束语
6.1结论
6.1.1城市生活垃圾焚烧发电供热属一项新兴的产业,它解决了城市垃圾造成的污染。与填埋、堆肥相比节省了大量土地,减少了二次污染,同时充分利用了再生能源,达到了对垃圾处理的减容化、无害化、资源化的目的,社会效益显著。
6.1.2城市生活垃圾焚烧技术已日渐成熟,已实现了垃圾焚烧炉设备全部国产化,并有示范工程,而且已显示出它的可靠性、稳定性。我国的垃圾焚烧发电供热事业已初露端倪,并已纳入产业化轨道,其发展势头迅猛。据有关部门资料介绍,北京、天津、武汉、长沙、南京、温州、汕头、珠海、中山等城市都有发展规划。至2000年,全国将建有大中型垃圾发电厂3~5座,小型工厂10~15座,至2010年,各地将建有各类垃圾能源工厂150~200座。我省已有荷泽、平度、枣庄等市垃圾发电厂已立项及设备订货。
6.1.3热电厂的原有锅炉设备特别是35t/h链条炉效率低,要求煤种好,需要进行更新改造。改为垃圾焚烧锅炉后,技术水平高,是一条优化组合资产,节能降耗,提高经济效益的开拓之路。
6.2建议
城市生活垃圾焚烧发电供热工程是一个社会公益和环保事业,它体现出巨大的社会环保效益,并且又是一个投资高,技术密集型的企业。就其性质来讲,它属于综合利用高新技术产业项目。它的发展需得到各级政府及有关行业的支持配合,国家应加大力度,研究落实扶持政策,促进该项目顺利运行。它应该享受有关的优惠政策。
6.2.1按照国家有关规定,该项目银行应优先安排基本建设贷款,并给予一定比例的财政贴息。
6.2.2垃圾发电的电量应全部上网,电力主管部门不安排该项目机组作调峰运行。
6.2.3垃圾发电供热机组的并网运行电价、供热热价在还款期内应实行“生产成本+本付息+合理利润”的定价原则。
6.2.4该项目企业所得税、增值税要按照资源综合利用企业和高新技术企业的规定执行。
诚然,垃圾处理设施属于邻避性公共服务设施,建设过程中存在的“邻避效应”,一度使各地垃圾处理设施建设陷于停滞状态,个别突发事件甚至导致处理项目无法正常运营,进而对垃圾处理全链条造成影响。不过,近期记者在广东省内采访时却发现,各地在破解“邻避效益”上积累了宝贵经验。
佛山:
与邻为朋,实现共享发展
走进南海固废处理环保产业园的大门,放眼望去,眼前尽是一座座由不规则几何体组成、设计感十足的现代建筑;深呼吸一口,空气干净清新,竟闻不到一丝异味――若非两栋高耸的烟囱顶端依稀冒着白色的水蒸气,甚至让人难以察觉这里竟是一座每日处理3000吨固废的垃圾焚烧项目。
“把固废处理对周边环境的影响降到最低,使其真正融入到居民社区,构建一个邻利型服务设施,实现共享发展,是我们从最初一直沿袭下来的发展理念。”南海绿电再生能源有限公司曾飞经理向记者介绍:南海固废处理环保产业园区坚持高标准建设、高标准运营、高标准排放的“三高”方针,污水污泥、垃圾渗滤液、飞灰等垃圾处理过程中的伴生物,均设有专门的处理设施,“一站式”解决,各项关键环保指标远低于欧盟标准。
“说实话,焚烧发电厂刚开始说要改建的时候,很多村民也存在极大的抵触心理,十年前这里烟很黑,味道又大,污水遍地。但现在看到这个园区绿树成荫,熏鼻的恶臭也消失了,环境大为好转。”家住产业园附近的村民丁先生表示:如今,作为附近的居民,人们随时可以预约进入厂区内了解运行情况。工作人员每次都很有耐心地讲解处理设施的必要性、运作原理、排放数据等。如是反复几次后,心里踏实多了,村民们也表示理解支持。
原来,南海固废处理环保产业园区内的设施均设有参观区域,加上目前正在建设的环保公园和环保展厅,旨在把园区建成一个工业旅游点,随时向周边居民、学生免费开放,并进而开展持续性的公众沟通与体验活动,让公众从科学的角度认识垃圾焚烧。此外,园区除了给周边的村民铺设公路、带来节日慰问外,还向周边居民优先提供一些低技术含量的岗位,解决其生计问题,真真正正地使其感受到园区是“好邻居、好伙伴”,使“邻避”转变成“邻利”。
记者在现场看到,与垃圾焚烧厂一门之隔的广东轻工职业技术学院南海校区前,一块崭新的大型LED显示屏矗立在那里,焚烧发电厂的各项排放数据实时显示其中,有无超标,一目了然。
“广东轻工职业技术学院距离我们园区仅300米,学生可以随时到产业园里的环保公园休闲娱乐,在环保展厅里进行科学探索,在产业园里对环保科学进行亲身实践。”曾飞告诉记者说:“目前轻工学院和产业园区域双方更是决定进一步实现‘无界化’,把两个区域的围墙拆除,实现‘厂中校、校中厂’,打造垃圾焚烧发电厂与社区和谐共处的标杆。未来,南海固废处理环保产业园内的环保公园、环保展厅和运营工厂等,将与轻工学院的工业展览馆、校区景观长廊等景点连为一体。”
据了解,南海固废处理环保产业园还和广东轻工职业技术学院签署战略合作协议,双方将共同建立“瀚蓝环境学院”以及高层次科研平台,并在环保行业人才培养、产学研研究、学生创新创业、科研成果转化、核心课程开发等多方面进行深度合作。
中山:
生态补偿,主导“让利模式 ”
近年来,随着群众环保意识的觉醒,越来越多人开始参与到污染性公共项目决策中来,用各种手段维护自己的权益。由于沿途各方利益无法协调,受损者得不到合理补偿而导致邻避项目一度停滞的例子比比皆是。
2014年年初,中山黄圃镇的乌珠村村民与中山北部垃圾焚烧处理基地之间发生了矛盾,村民通过上访、行政诉讼甚至围堵厂区大门等方式对垃圾焚烧厂提出抗议,基地运作一度陷入停滞。
有鉴于此,中山市从2014年年中起,开始探索引入生态补偿的做法,对于一些确实受到损害的市民,本着实事求是、以人为本的原则,给予合理的生态补偿,争取群众的支持,帮助项目长远有利推进。
“优先考虑群众方方面面的利益、一切以群众为出发点、消除群众的心理抵触因素、打消群众顾虑是我们开展生态补偿工作的出发点,目的在于把垃圾处理项目的邻避效应减至最低。”中山市环境保护局相关负责人向记者介绍道。
记者了解到,根据中山市财政局编制的《中山市垃圾综合处理基地生活垃圾处置设施环境实施细则(试行)》,生态补偿主要由进入基地处置生活垃圾镇区(不包括处置设施所在镇)缴纳的环境补偿金以及财政补贴共同支付,资金比例为各占一半,共24元/吨。而基地的所在镇作为获得补偿的对象,按照“保障性补偿为主,实物补偿为辅”的原则,用于基地受影响范围以及周边村的配套设施建设和管理、环境建设、公益建设和购买保险等等。
“通过生态补偿,中山在2015年成功破解了北部基地的邻避困难,并在此管理模式的基础上,2016年继续将这一创新模式经验在中心基地进行推广,取得了显著效果。”中山市环境保护局相关负责人表示说:“截至目前,群众对垃圾焚烧处理项目普遍持肯定的态度,中心基地垃圾焚烧发电厂三期扩容项目的公众参与调查工作在没有受到任何阻力的情况下推进,目前环评工作已顺利结束。”
无独有偶,位于潮南风华村的垃圾焚烧发电项目一经公布,立刻遭到了附近居民的反对。面对这种困境,2015以来,潮南区通过创新建立生态补偿和利益共享机制,在合法合理的前提之下,充分尊重群众权益,通过利益共享,消除群众的抵触情绪,最终成功推动垃圾焚烧项目顺利建设。
在与村民沟通协商的过程中,潮南区按照“谁受益、谁付费,谁受损、谁受偿”的原则,探索建立生态补偿机制,帮助解决项目所在地周边群众的生产生活实际问题。潮南的做法首先是做好征地补偿,由区财政一次性向村民支付征地补偿费;其次,提供社会保障,项目运营期每年帮助村民缴纳医保、城乡居民社保;三是坚持利益共享,按人口每年给予固定的补偿;最后是扶持当地发展,帮助项目所在地区解决修建道路、修筑桥梁等基础设施和公共福利项目。在这样的背景之下,村民代表对项目落地和生态补偿方案一并表决同意通过。
“‘生态补偿’制度自实施以来,获得群众普遍支持,成效显著,同时也为全国垃圾处理工作带来宝贵的借鉴经验。”原潮南区区委书记陈武南表示:生态补偿机制的本质是对利益重新协调分配。通过利益共享,企业出让一定的预期经营收益,政府提供更加完善的公共服务,从而弥补村民对于土地被征收、生活环境可能被改变的心理预期以及项目实施后对道路交通等方面的实质性影响,达成了一种新的利益平衡。
深圳:
规划选址,源头上找问题
过去,邻避项目由于规划选址时论证不充分,缺乏多厂址必选、多因素分析。项目选址让人感觉缺乏权威性、科学性的保证。在规划选址时未能与区域今后发展结合考虑,简单地将垃圾处理设施与周边关系割裂、孤立建设,从而受到选址周边居民反对的实例比比皆是。
有鉴于此,深圳老虎坑环保产业园在厂区选址之初,就强调在项目属地社区广泛开展调研,与村社干部、群众代表等深入交流座谈,认真倾听群众意见,系统分析各方诉求,在建设规划的阶段上找出路。
“环保产业园三面环山,四周皆为工业园区,与最近的居住区直线距离均在数百米以上,规划超前、合理。”深圳老虎坑环保产业园相关负责人表示说:“这样的成果,与项目建设伊始,主管部门统筹安排,城市规划、发展改革、国土资源、环境保护等部门的通力配合,属地政府统一思想,形成一股合力不无关系。”
记者了解到,为了进一步规范垃圾焚烧设施的规划选址问题,今年11月广东拟定了《关于居民生活垃圾集中处理设施选址工作的决定(草案)》(一下简称《草案》)。《草案》明确了要坚持“规划先行”,进行选址方案比选,充分听取周边居民、专家以及社会有关方面的意见,鼓励采取原地扩建、改建和采用产业园建设等先进处理模式,避免垃圾处理设施重复选址和分散选址。
“在规划阶段,就着手考虑解决可能产生‘邻避问题’的因素。”广东省人大环资委副主任委员黄诚宽在接受媒体采访时表示,居民生活垃圾集中处理设施应该通过多个选址方案比选,最大程度兼顾社会各方利益。
事实上,在今年11月上旬,住建部、国家发改委、国土资源部和环境保护部联合的《关于进一步加强城市生活垃圾焚烧处理工作的意见》(以下简称《意见》)中就为垃圾焚烧处理设施的用地规划划定了标准。
《意见》提出,要加强焚烧设施规划选址管理。项目用地纳入城市黄线保护范围,规划用途有明显标示。优先安排垃圾焚烧处理设施用地计划指标,地方国土资源管理部门可根据当地实际单列,并合理安排必要的配套项目建设用地,确保设施同步或超前落地建设。
《意见》还强调,可将焚烧设施控制区域分为核心区、防护区和缓冲区,防护区为园林绿化等建设内容,占地面积按核心区周边不小于300米考虑。垃圾焚烧用地应该提前规划,设施选址应符合相关政策和标准的要求。同时,加强区域统筹,实现设施共享。不能擅自占用或随意改变用途,严格控制设施周边的开发建设活动等。
一、督察整改工作情况
城市管理行政执法局先后召开2次相关会议研究部署督察整改工作;主要领导先后做出2次批示,对生态环境保护督察反馈问题整改情况、反馈案件办理排查、海龙镇生活垃圾中转站建设、积存渗滤液处理、垃圾焚烧发电项目、黑臭水体治理工程等工作提出明确要求;副局长孙永昌深入污水处理厂、生活垃圾填埋场检查积存渗滤液处理情况,副局长佟辉深入农村生活垃圾中转站现场,协调推进农村生活垃圾中转站建设和检查污水处理厂运行情况等工作;分别出台1份配套政策、制度、方案,进行了1次整改宣传报道;针对生态环保督察反馈问题中我局在油烟治理、污水处理厂提标改造、生活垃圾填埋场存在监管不严不实偏松偏软、渗滤液车间改造未按序时建设要求、生活污水直排辉发河、农村生活垃圾污染问题突出、污水处理厂未达到A级标准排放、水污染防治推进不明显、反馈问题整改还不够有力等问题,执法局举一反三,狠抓监督管理建立长效机制,在反馈问题整改过程中定期督查督办并实行考核问责,切实推进环保督察反馈问题整改工作有序开展稳步推进。
二、督察整改任务进展情况
截至目前,城市管理行政执法局中央生态环境保护督察反馈问题共有整改任务5项,应完成整改任务5项,实际完成3项,没有达到序时进度要求的0项,本月有2项按照制定的整改工作计划序时推进,分别是任务二十七(近年来,省对水污染防治工作重视程度、推进力度明显不够,水环境保护问题日益突出,辽河流域污染明显加剧,支流伊通河、水质没有改善,饮用水水源规范化建设滞后。)整改进展情况:1、福民砂轮厂平房区黑臭水体治理工程8月份已治理完成,正在组织环保验收。2、第三季度排水管网普查已完成,水质检测已经开展并对各企事业单位及重点点位水样进行采集,累计检测26个点位,后期将根据水质检测报告结果分析排污单位是否存在偷排现象,严格实行审批制度,达到要求才准与其向市政管网排放。任务四十六(目前,全省55座城市生活垃圾处理场有48座渗滤液处理设施不完善,共积存渗滤液118万立方米,污染隐患突出。)整改进展情况:1、9月份处理后期产生的垃圾渗滤液2万吨。2、垃圾焚烧发电项目9月份主厂房各单元基础、烟囱基础、采暖锅炉房基础及综合楼室内装修工程施工;累计完成开挖土方量约30000立方米,混凝土用量约1100立。
省级生态环境保护督察反馈问题共有整改任务6项,应完成整改任务6项,实际完成4项;没有达到序时进度要求的0项。本月有2项按照制定的整改工作计划序时推进,分别是任务十四(部分整改措施未达到序时要求。市生活垃圾填埋场渗滤液处理车间扩容改造工程未按序时要求进行建设。)整改进展情况:垃圾焚烧发电项目9月份主厂房各单元基础、烟囱基础、采暖锅炉房基础及综合楼室内装修工程施工;累计完成开挖土方量约30000立方米,混凝土用量约1100立;任务十八(农村生活垃圾污染问题突出。农村生活垃圾处理只做到了村收集,转运过程中红梅镇、山城镇等乡镇存在随意掩埋的现象,污染周边环境。)整改进展情况:1、2020年农村生活垃圾治理全年实现服务企业标准化运营,垃圾日产日清,达到乡镇垃圾清运全覆盖。各乡镇依据《农村生活垃圾清运考核办法》对服务企业进行日常考核,执法局依据每天进入垃圾场的垃圾量和乡镇日常考核结果对服务企业垃圾清运费用进行核算、拨付。2、垃圾焚烧发电项目9月份主厂房各单元基础、烟囱基础、采暖锅炉房基础及综合楼室内装修工程施工;累计完成开挖土方量约30000立方米,混凝土用量约1100立。3、8月份海龙镇农村生活垃圾中转站土建施工已全部完成,现正在等待设备,预计9月底设备到货。
中央生态环境保护督察“回头看”反馈问题共有整改任务6项,应完成整改任务6项,实际完成5项;没有达到序时进度要求的0项。本月有1项按照制定的整改工作计划序时推进,分别是任务十五(2018年6月,省制订《全省农村生活垃圾治理整县推进工作方案》,要求各市县做好农村非正规垃圾堆放点排查,并于7月底前完成整治方案制订并上报备案。截止“回头看”进驻时,全省仍有10个县区未按要求制订工作方案,18个县(市、区)一直未上报排查情况。)整改进展情况:按照2020年制定的整改工作计划,垃圾焚烧发电项目9月份主厂房各单元基础、烟囱基础、采暖锅炉房基础及综合楼室内装修工程施工;累计完成开挖土方量约30000立方米,混凝土用量约1100立。
三、存在的主要问题
市生活垃圾焚烧发电项目位于李炉乡连山村生活垃圾填埋场内,由隶属山东凯远集团公司的正和晴阳环保电力有限公司以特许经营“BOO”方式建设。项目分为二期,总规模为1000吨/日,总投资约4.9亿元。项目前期手续立项、环评、水保、规划、土地已办理,综合楼主体框架已建完。因投资方山东凯远集团遇到经营困难,造成项目不能正常实施。市政府与山东凯远集团多次沟通后,与2019年6月21日,与隶属山东凯远集团公司的正和晴阳环保电力有限公司,签订《解除合同协议书》。2019年6月21日,与山东兆基投资有限公司签订《生活垃圾焚烧发电项目框架合作协议》,2019年8月29日,市世基电力科技有限公司与市人民政府签订《特许经营协议》2020年6月垃圾焚烧发电项目进入现场施工。
四、下一步工作安排
1、按时限完成海龙镇农村生活垃圾中转站建设任务。
关键词:垃圾焚烧发电;垃圾吊车;选型;布置;检修
Abstract: this paper, based on the shenzhen east Waste incineration power plant this one specific of urban living garbage burned power project design practical, according to junk the Crane (formally known as junk grab Crane, English name Waste Handling Crane) choice and its layout optimization calculation, the work will be for the owner and sign a garbage Crane manufacturers purchasing technical agreement provides the foundation.
Keywords: garbage burned power; Garbage crane; Selection; Decorate; overhaul
中图分类号: TM6 文献标识码:A 文章编号:
1 前言
在垃圾焚烧发电厂中,垃圾吊车布置在密闭且呈微负压状态的垃圾池上方,工作时将垃圾池内的垃圾抓运至储坑旁边处于高位的焚烧炉进料斗供焚烧炉燃烧。我国垃圾成分复杂,水分高,热值低且随季节变化大,为了保证焚烧炉的稳定燃烧,垃圾的均匀化非常重要,这一过程主要靠垃圾吊车及其操作人员来实现。经过垃圾吊车对储坑内垃圾的搅拌、倒跺、搬运等操作,垃圾得到均匀化,同时垃圾渗滤液的及时、顺利排除使垃圾含水率降低而热值得到提高。在垃圾焚烧发电厂的垃圾焚烧处理线上,垃圾吊车为重要性仅次于焚烧锅炉和烟气净化装置的设备,作为垃圾焚烧炉的“一级给料器”,其配置及布置的合理性关乎焚烧炉的稳定和良好运行。
2 概述
2.1工程概况
本工程位于深圳市东部龙岗区,拟建总规模为日焚烧处理生活垃圾5000吨,采用6台垃圾焚烧处理量为850t/d的机械逆推炉排炉,配套中温中压自然循环卧式布置余热锅炉,产生的蒸汽用于3台30MW汽轮发电机组发电,排放的烟气采用“半干法+湿法+SNCR+SCR”组合工艺进行净化处理达到高标准后排放。项目建成后将是世界上最大的垃圾焚烧发电厂,预计总投资将达30多亿元。
2.2垃圾吊车选型原则
在选用垃圾吊车的时候,主要考虑以下因素:
实际抓斗内压缩后的垃圾密度可能更高,国外吊车厂家如科尼和德马格选用是0.55t/m3,国内厂家选用的也差不多。
要有备用垃圾吊车,在任何一台垃圾吊车检修时,所有焚烧炉的给料斗不受影响,同时备用量不应太大以免造成浪费。
对于处理规模较大的垃圾焚烧炉,进料斗横向尺寸较大,有时为了防堵,要求抓斗在进料斗上方作横向运动分几次放料,由此需占用一定的时间。
越大型的垃圾吊车,惯性越大,控制起来越困难。
即使每个循环的给料和倒跺搬运是全自动工况下进行,考虑到可能的吊车设备故障,也应该考虑半自动和手动的工况要求。
选用3台及以上的垃圾吊车时,在实际的布置中须保证每台垃圾吊车的检修尤其是抓斗的外运都没问题。
考虑吊车操作司机的休息时间。
3 垃圾吊车的选型
3.1前提条件
本项目垃圾焚烧处理规模为5000t/d,即208.3t/h;
液压抓斗在抓取垃圾时的充满率为0.9~1.0,设计取0.9;
垃圾池中未经压缩的垃圾容重为0.15~0.30 t/m3,抓斗内经过压缩的垃圾容重为0.3~0.6 t/m3,设计取0.55 t/m3;
根据经验,每个给料循环时间约为90秒,每个倒跺搬运搅拌时间约为135秒。
3.2选型计算
每台吊车每小时工作时间远少于60分钟,则势必造成设备容量的浪费;每小时工作时间太接近60分钟,则吊车工作太频繁,故障率高,操纵人员也容易疲劳。根据国内外抓斗吊车制造厂的有关吊车规格,同时结合本工程实际,将垃圾吊车的三种配置方案进行计算并比较,见下表。
表3-1 垃圾吊车配置方案比较表
经比较,选用6台抓斗容积12.5 m3的垃圾吊车,3用3备,每台处于工作状态的垃圾吊车每小时内工作42.5分钟,考虑足够的时间裕量,又不至太浪费,比较合理。
3.3技术要求
对采购垃圾吊车的技术要求主要包含技术成熟性、先进性、可靠性,使用安全性,运行灵活性,维护方便性,控制和通信等,其它特殊功能要求包括垃圾吊车应能适应中国垃圾热值低的特点,适应垃圾池内富含腐蚀性气体的恶劣工作环境,液压系统散热性要强,变频器的容量考虑比电机高1~2倍等。通常将这些信息写入技术规格书。
4 垃圾吊车的布置
4.1垃圾吊车布置方式介绍
(1)分层布置
若垃圾焚烧厂仅设置一个垃圾池,选用了三台或以上垃圾吊车,而垃圾池两端垃圾吊车检修跨的数量在垃圾吊车同层布置情况下不能保证中间的垃圾吊车检修、抓斗外运及备用吊车投入,则可以考虑采用垃圾吊车分层布置。
垃圾吊车分层布置时,对其自动化要求较高,上下层吊车之间相撞的可能性很大,特别是在操作不当、上层吊车的抓斗未提升至下层吊车顶部以上足够高度的情况下,上层吊车的抓斗对下层吊车的撞击将造成严重后果。分层布置要求设置上下两层吊车轨道,导致厂房高度增加,土建投资加大。国内广州市李坑生活垃圾焚烧发电二厂的垃圾吊车采用此种布置方式。
(2)同层布置
若垃圾焚烧厂设置两个或以上的垃圾池,选用了三台或以上的垃圾吊车,垃圾池的端头保证有足够数量的检修跨可供任何一台吊车在故障时停泊检修及抓斗外运,则全部垃圾吊车可以同层布置。
4.2跨度与轨顶标高
(1)跨度
垃圾吊车大车双梁靠四轮运行于两根平行的轨道上,每根轨道运行两个车轮,大车梁垂直于轨道,小车则运行于大车梁上,以此承受吊车本身和抓斗垃圾的荷载,并使垃圾抓斗实现水平和垂直方向的三维运动。大车所运行的两根轨道中心的距离即为吊车跨度。吊车跨度对其造价的影响很大,因此布置中在保证使用要求的情况下尽量缩小吊车跨度。一般垃圾焚烧发电厂垃圾吊车跨度在25~35m之间,本工程因规模较大,垃圾池宽度也大,吊车跨度为39.4m。
(2)轨顶标高
影响轨顶标高的因素是焚烧炉进料斗顶部标高和吊车抓斗闭合时底部距离轨顶的最小距离要求。通常轨顶标高按下式确定:
H=H0+ΔH+h
H —轨顶标高,m;
H0—焚烧炉进料斗顶部标高,m;
ΔH—吊车抓斗闭合时底部距离轨顶的最小距离要求,由厂家确定,m;
h —吊车抓斗闭合时底部距离焚烧炉进料斗顶部的距离要求,一般取1.5~2m。
4.3本工程垃圾吊车的布置
由于本工程规模巨大,采用6台处理量850t/d的焚烧炉,在6炉并列布置情况下,垃圾池横向尺寸很大,同时采用了6台垃圾吊车,3用3备,因此设置3个垃圾池,每个垃圾池对应2台炉,每个垃圾池两端均各有至少一个吊车检修跨;选用6台12.5m3垃圾吊车,单台垃圾吊车起重量20t,同层布置,3个垃圾池的垃圾吊车轨道是无缝对接的,这对于每个池所对应的两台焚烧炉而言,垃圾吊车是1用1备的,而对于全厂6台焚烧炉而言,垃圾吊车是3用3备的。不过由于一般情况下,每个垃圾池内1用1备的两台垃圾吊车为对应的两台炉给料,而仅在必要的情况下,垃圾吊车才运动到另外一个垃圾池上方去,所以,大多数情况下,每个垃圾池上空的1用1备两台垃圾吊车均仅为本垃圾池对应的两台焚烧炉给料。
本工程虽然设置了6台垃圾吊车,但相对于本工程6台焚烧炉的配置而言是合适的。由于设置了3个垃圾池、3处垃圾吊车检修外运竖井、3处垃圾吊车检修平台、3台垃圾吊车检修电动葫芦,因此,6台垃圾吊车中任何1台的检修都不成问题,同时焚烧炉给料也不受影响。
4.4垃圾吊车的检修
就本工程而言,垃圾吊车需要检修时,可以将垃圾吊车移到就近的垃圾池端部的平台处,进行停泊检修。进料斗之间的平台也可满足垃圾吊车抓斗的停放检修。在每个垃圾池两端均设置了检修竖井,垃圾抓斗可以直接通过这些检修竖井卸到卸料大厅外运。在每个垃圾池两端垃圾吊车检修平台上方均设置垃圾吊车检修电动葫芦,电动葫芦的运动轨道固定在垃圾仓屋顶下檐,在不检修垃圾吊车时电动葫芦的吊钩及吊绳收紧到不影响垃圾吊车运动。在垃圾吊车轨道旁边设置走台板,满足检修人员的走动。垃圾抓斗检修竖井不使用时用钢盖板盖住。
5 结语
垃圾吊车是垃圾焚烧发电厂里的重要设备,其选型关乎吊车本身与焚烧炉的设备匹配合理性,投资费用,以及投产后是否能良好运行等。我国垃圾焚烧发电事业正蓬勃发展,本文通过总结垃圾吊选型布置方面的设计实践,希望对同行也有借鉴作用。
参考文献:
[1] 中华人民共和国建设部. 生活垃圾焚烧处理工程技术规范. 中华人民共和国行业标准. 2002, 9.
[2] 《劳动人事争议调解仲裁相关法律法规文件汇编》编委会. 桥式起重机安全操作规程标准与技术. 中国劳动社会保障出版社, 2009, 4.
关键词:垃圾焚烧 发电厂 分散控制系统 设计 应用
中图分类号:TM619 文献标识码:A 文章编号:1674-198X(2015)04(b)-0096-01
城市的快速发展,大量垃圾的产生使得城市面临着垃圾围城的状态。焚烧法作为一种城市垃圾的处理办法,凭借其自身的减量化、资源化以及无害化的处理方式得到广泛应用。可见,垃圾焚烧发电厂显然已经成为当前城市化建设的重要内容。对发电厂分散控制系统设计与应用进行研究,使得控制系统具备良好的性能,为垃圾焚烧发电厂的正常运行提供保障。
1 分散控制系统概述
1.1 分散控制系统含义
所谓分散控制系统,主要是指通过利用先进的计算机应用技术、通信网络技术、信号处理技术、测量控制技术以及人接机口技术对整个生产过程进行集中操作、管理、监视以及分散控制的一种重要控制技术。
1.2 分散控制系统特征
分散控制系统当中的特征主要包括以下几个方面的内容:第一,能够对系统运行过程中的各项数据进行处理,提升系统运行便捷性,数据处理快捷;第二,分散控制系统在整个系统中的安装方便,具备规范化特点;第三,系统调试快捷,为运行效果提供保障;第四,控制功能涵盖整个系统中的各项内容,功能完善;第五,在现实中的操作较为集中,能够实现各环节的集中控制;第六,系统通行能力较长,可应用在各种控制系统当中;第七,人机交互界面各项功能分布较为直观,便于操作。通过上述各项特征分析,分散控制系统在现代应用具有重要意义。
2 垃圾焚烧发电厂分散控制系统的设计
垃圾焚烧发电厂分散控制系统的设计,需要通过4个环节进行设计实现,保证各项内容得以开展,为控制系统的有效性奠定基础。
2.1 分散控制系统设计目的
分散控制系统是面向垃圾焚烧发电厂自动化生产以及运行的一种全新控制系统,能够全面满足现场总线要求。并且分散控制系统主要是采用数据库技术,进而实现一体化的编程。分散控制系统具备强大的伸缩能力,在实际编程的过程中采用的是国际化的标准。在现场的控制方面,符合有关部门的规定以及I/O站与控制器之间的数据通信。
2.2 操作员站的设计
对于操作员站硬件方面的选择,需要保证与垃圾焚烧发电厂现场运行的控制器状况。分散控制系统在该操作员站硬件方面需要使用6台机器,并安装人机接口软件,在中文Windows7系统中运行。由于在分散式控制系统当中应用的是全局数据库内容,因此操作员画面以及数据内容是共享的[1]。
2.3 控制站的设计
控制站是整个分散控制系统的关键性内容,对于分散控制系统的设计,需要应用现场总线控制(IndustriaIITAC800F)与高性能的32位RISCCPU核心处理器运行,保证分散控制系统优先级能够满足垃圾焚烧发电厂的控制要求。保证控制器内容为8MB。由于全局数据库内容的应用,使得整个分散控制系统运行过程中的标签与变量内容可实现共享。
2.4 工程师站的设计
基于工程师站的设计,在分散控制系统中可以安装一台工程师站,并使其运行Control Builder的中文软件作为支撑,在Win7系统中正常运行[2]。同时,在工程师站方面,需要保证各方面编制程序的完整性,其中包括对过程站、硬件、操作站一体化编程与调试。该控制系统中服务器以及客户机的方案全面替代全局数据库,在最大程度上避免了由于信息交互内容所产生系统瘫痪状况,为维护垃圾焚烧发电厂的稳定运行奠定基础。
3 垃圾焚烧发电厂分散控制系统的应用
分散控制系统在设计完成后,对整个垃圾焚烧发电厂具有重要意义,并且在该系统设计中,包含多项子系统,为发电厂的正常运行提供保障。其中包括顺序控制系统、数据采集系统以及机组保护系统等。上述系统的合理应用,能够全面提升分散控制系统实效。
3.1 顺序控制系统应用
在顺序控制系统应用层面,主要是按照分级划分的原则进行设计,其中的内容主要包括控制系统当中的执行级、功能组级以及子功能组级构成。顺序控制系统中包含热力系统的辅机、汽机系统的辅机以及焚烧线的辅机,各项系统的协调运行构成整体运行内容。在整个发电厂正常运行过程中,其中涉及到的各项内容可以按照指令内容进行终端与暂停。一旦发电厂发生故障,则可以对整个分散控制系统运行及时终端,恢复整个控制设备以及零部件回归到运行前状况,在系统LCD当中显示故障产生的实际原因。
3.2 数据采集系统应用
数据采集系统功能的应用,主要是为整个分散式控制系统运行数据进行存数与封装。如:可将系统运行的内容通过柱状图、模拟图、成组参数以及趋势曲线内容通过LCD进行直观显示[3]。同时,对分散式控制系统运行当中的各项数据进行定制以及多级别分析,实现预警处理,控制发电厂安全运行效果。对警报以及操作内容进行记录,能够将各项数据打印成表,为系统安全性提供良好的发展环境。对历史数据的统计与存储,能够为整个系统的运行奠定基础,实现全方位的发展,为后续垃圾焚烧发电厂分散控制系统的改造提供数据。
3.3 机组保护系统应用
机组保护系统的应用,主要是对整个分散式控制系统实效进行分析,维护其健康稳定的运行。如:为机组运行跳闸的回路留有足够的冗余空间;对输入系统的互锁以及跳闸信号进行细致的质量检查,对存在的不同问题进行快速反应,采取专业化的过程为系统开关提供跳闸信号,并使用3个监控元件对全过程内容进行监控,通过信号分析传达可靠信号内容。
4 结语
采用焚烧发电的方式对垃圾进行处理,既能够保证有效的解决垃圾污染的问题,还能够实现资源的再生与利用。可靠的分散式控制系统的设计,能够提升与维护整个发电厂的安全运行,提升垃圾处理效率,推动生态环境的和谐发展,旨在为后续垃圾焚烧发电技术积累经验。
参考文献
[1] 毛龙祥.分散控制系统在垃圾焚烧发电厂的应用[J].科技风,2012,10(10):193-195.
最近一段时间,以广州番禹区垃圾焚烧发电厂项目停建风波为起点,群众反垃圾焚烧抗议活动似乎有“遍地开花”之势。以环境污染和担忧健康为由,北京、广东、江苏、上海等地先后发生了多起类似。
垃圾焚烧发电产业的形象已经跌入谷底,新建和在建的垃圾焚烧项目或将会遭遇更大的阻力。而城市垃圾却不会因此停止增长的步伐,垃圾围城仍在加速。
据记者了解,目前北京共有13个垃圾处理系统,现有生活垃圾处理设施16处,日产垃圾量为1.84万吨,现有的垃圾处理设施日处理能力仅为1.04万吨,垃圾处理设施全部超负荷运行,超负荷率达到67%。
当前对于城市垃圾有三种技术较可靠的处理方式,即卫生填埋、焚烧发电和堆肥。在北京市处理的生活垃圾中,填埋、堆肥、焚烧的比例为90:8:2。最多再过四五年,垃圾填埋场将不堪负荷,垃圾将无处可埋。
2009年9月1日,北京市政府出台的《北京市关于全面推进生活垃圾处理工作的意见》中,要求为满足今后50年发展的需要,结台北京生活垃圾产生量的预测和垃圾成份的特点,在北京东南西北四方位选址规划4个大型生活垃圾综合利用循环经济园区,预留用地,择机建设。此外,意见还明确提出了要“加强建设生活垃圾焚烧厂,到2012年全市垃圾焚烧比例达20%,2015年达到40%。”
垃圾焚烧发电-――这可能是北京在垃圾围城局面下一个无奈的选择。
但垃圾焚烧发电更面临着“繁荣的魔咒”:在很多市民看来,一座新的垃圾焚烧发电厂建成,或许会导致若干生命的消逝和一个城市社区的萧条。
显然,垃圾焚烧发电被套上了追魂索:上马项目越多,遭遇的阻力越大。人们需要对垃圾焚烧做出理性判断,尽快确定一条垃圾减量化的有效路径,以解城市垃圾之困。
焚烧增加还是减少二英?
清华大学环境科学与工程系聂永丰最近麻烦缠身――因为主张用焚烧解决垃圾问题,聂永丰被人冠之以“因为密切的利益关系而为垃圾焚烧摇旗呐喊”,更为糟糕的是,他甚至接到恐吓电话。
与聂永丰同为“主烧派”的另几位专家也为此苦恼不堪。他们的烦恼缘于前段时间席卷全国的垃圾焚烧民意危机。北京市规划的5个垃圾焚烧发电项目至今都未能开工建设,而居民的反焚烧也由单纯的反对选址演化为反对焚烧路线,但由于其关键元素“二英”无法在线监测,使得焚烧项目推动者和反对者呈胶着状态。可以肯定的是,这场波及全国的“反烧”浪潮越来越接近日本、美国、德国等发达国家曾经经历过的反烧浪潮。
二英,这些被称为世纪之毒,被定性为一级致癌物的化合物群体也在短短数年之间迅速成名,同时也与垃圾焚烧项目紧紧联系在一起。在“反烧派”专家的质疑里,二英是首当其冲的罪魁祸首,比如他们提出公众关注的焦点――垃圾焚烧所排放的二英“致癌”问题。
在这次质疑的浪潮中,被舆论称为“反烧派”领军人物的中科院环科所退休专家赵章元,又一次被推上了风口浪尖:至今网上仍有很多深受垃圾之害的居民在论坛里积极联系赵章元。这些市民眼里赵章元的威望很高,他代表的是深受垃圾苦楚的那部分百姓。
新闻媒体关于此争论连篇累犊的报道也起到了推波逐浪的作用,比如一些媒体报道,世界发达国家出现了垃圾焚烧炉数量减少的趋势(全世界拥有垃圾焚烧炉数量最多的日本也从高峰期的6000余座下降到1280座),由此推断出美欧日等国近年来兴起了“禁烧风”,以此说明垃圾焚烧排放的二英问题在发达国家中亦不能彻底解决。
“垃圾焚烧不是产生二英的唯一途径,甚至不是主要途径;相反,填埋和堆肥所产生的二英是焚烧的几千倍,对人体危害更大,为什么要选择危害更大的方式呢?”中国城市建设研究院总工程师徐海云对记者解释,无论是先前北京六里屯还是广州番禺垃圾发电项目遇阻事件,很大因素是先前此地为比较大的垃圾填埋场,对当地民众的身体健康已造成影响,居民对建设垃圾电厂存在心理障碍。比如记者在调查中就了解到,很多居民反对六里屯垃圾焚烧厂,很重要程度上是在担心一直不能消散的臭味和建设后的焚烧厂将污染北京饮用水和周边环境。
从2000年就提出“坚定不移、排除干扰、发展生活垃圾焚烧处理”的徐海云也是坚定的“主烧派”,“中国就是发展晚了,所以才会产生这么多矛盾。”他告诉记者,我们忽略了大量生活垃圾露天焚烧和填埋场自燃向大气中排放的二英。国外研究表明,1吨垃圾露天垃圾焚烧或在填埋场自燃排放的二英,是同样垃圾经过现代化垃圾焚烧排放二英的几千倍。比如日本,垃圾焚烧完后,排放到空气中的二英仅为1%,飞灰中剩余30%左右,二英含量较焚烧前大大减少。
德国研究表明,当垃圾被运往焚烧厂时,二英含量每公斤就已达50纳克。生活垃圾经过焚烧后,空气中二英排放量只相当于原有含量的1%,向环境中所有介质排放量为17.63纳克,相当于原有含量的35.3%。这也说明经过垃圾焚烧,垃圾中原有二英的64.7%得到分解,因此,通过垃圾焚烧处理,环境中的二英净含量是大大下降的。因此,无论是德国、日本还是美国的环境当局,近几年都公开宣布,现代化的生活垃圾焚烧厂污染排放已经很低,已经不是二英的主要排放源。
“垃圾焚烧中只要保持800℃以上的高温,稳定燃烧,二英的总排放就会显著减少。”徐海云告诉记者,发展现代化的垃圾焚烧,实际是削减二英排放的措施,目前反而被说成是“罪魁祸首”。“美国一年要烧3000多吨垃圾,总的二英排放仅为12克,中国民间烧柴,产生的二英更多。”
在徐海云看来,北京地少人多,填埋与堆肥成本很高,所以走垃圾焚烧发电之路是刻不容缓的,但同时他表示民众心理是可以理解的,“大家都知道应该建公共厕所,但都不希望它们距离自己家太近。”
至于媒体所报道的“发达国家出现了垃圾焚烧炉数量减少趋势”的现象,威立雅环境集团中国区总裁周
小华告诉记者,欧美及日本等国的垃圾发电站数量的确在减少,但这是“关小并大”的结果,事实上规模十分稳定。如德国垃圾电厂数量和处理能力一直在增长,从1990年到2005年,焚烧增长量占80%-90%,目前已增至70余座,年处理垃圾超过1800万吨。
数据显示:日本的生活垃圾焚烧厂数量在下降,但连续运行的规模较大的生活垃圾焚烧厂无论是数量还是处理能力也是在不断增加。正是因为那些小规模的垃圾焚烧厂不能连续运行,达标成本高等原因,才导致关闭,并因此建设现代化的垃圾焚烧厂。美国近十多年的确没有新建生活垃圾焚烧厂,但美国生活垃圾年焚
烧量一直稳定在3000-3300万吨,仅次于日本,排在世界第二位。
“很显然,经过几十年的实践,焚烧已成为主要发达国家对垃圾进行减量化处理的重要手段,其所用的技术是可控的、稳定的、安全的;所谓二英超量排放的问题早已解决。相反,垃圾焚烧技术成为二英的减排技术。”徐海云如是说。
技术不是问题
“同样是垃圾焚烧,为什么在德国出现垃圾供不应求、要从别国进口垃圾来焚烧,而在我国却产生巨大争议,甚至酿成全国性的社会事件?”记者了解到,群众之所以反对建垃圾焚烧厂,疑问无外乎集中在:现有的焚烧技术是否成熟到垃圾焚烧厂建在家门口而不会对健康造成危害?
关于技术是否成熟可控这个问题,接受记者采访的企业、专家和技术人员的答案难得的一致:不管从国际还是国内来说,垃圾焚烧的技术都是成熟而可靠的,还有很多新技术层出不穷。但他们也谈到,由于垃圾成份的地域性很强,因此在选择技术的时候,还要参考本地的实际情况。
从世界各地成功的经验来看,垃圾焚烧技术已经得到彻底的研究,实地测试并建立了完备的体系;目前常用的技术主要有两种:炉排炉技术和循环流化床技术,而这两种成熟的排放控制技术也使世界各国的焚烧厂不再被看做二英污染源。
由于各国垃圾中有机物含量不同,因此选用的技术和工厂的管理运营方式也要符合不同地区的不同情况。比如炉排炉技术就是德国和其他欧洲国家垃圾焚烧领域中的中坚技术,这是由欧洲国家垃圾中有机总量比率低(30%-35%)固定垃圾热值高(平均热值超过1万千焦/千克)决定的。
中国的垃圾含水量较欧洲国家高很多,有机物含量占家庭垃圾总量的比率达到60%-80%,固体垃圾的平均热值只有4000-6000千焦/千克。这样的垃圾难以自行燃烧,需要进行前期处理,例如干燥,焚烧前分类以及矿物质燃料混合处理等。具体到北京,周小华谈到,这些年来,随着北京经济的发展,北京的垃圾成份也发生了很大的改变,除了进入垃圾的塑料(约占15%-16%)、纸(11%-12%)增多以外,高湿度的厨余垃圾也明显增加了。据记者了解,除生活垃圾之外,每天北京要产生3000-5000吨污泥,污泥的大量增加和末端资源化问题也日益成为困扰这个城市环境建设的难题;此外还有1200吨泔水和总量为1000万吨的农林废弃物。
记者了解到,炉排炉技术目前多用于混合垃圾焚烧,为高温燃烧,大口大口吃垃圾,投资较高,但运营维护费用较低,循环流化床容量小,高温燃烧,用于PDF成型燃料焚烧,一般应添加20%左右的煤进行助燃,投资较炉排炉较低,但运营维护成本要高一些。总体说两者各有优势,但都符合两个基本指标:技术的稳定性和对污染控制水平的合格性。
近几年来,由于国家逐渐放开公用事业市场化发展,吸引了很多社会资本投资垃圾处理领域:仅2007-2009年,国内共有19起投资环保行业,其中投向垃圾处理的占12起,抢占垃圾商机的不仅有巴菲特,很多国内企业也纷纷下血本投入,致使新技术层出不穷,尤其是在设备制造上,很多关键设备都实现了国产化,大大降低了投资成本。
“应该因地制宜选择适合北京市情的技术进行焚烧。”大多数被采访者观点惊人的一致:应该因地制宜采用已被实践证明了的、成熟的技术,政府提供一个能够成功运营的平台就可以了。“我们没有时间也没有精力再去折腾了。”
成熟技术自不必说了。记者了解,针对北京的垃圾处理,也产生了一批新兴公司,这些公司大多具有自主研发的新技术,其中部分经过了稳定的燃烧试验,已被证明稳定有效。但是,在成熟技术和工艺当道的情况下,新技术和新公司很难挤进去。比如专吃餐厨垃圾的北京嘉博文公司,也是花费数年艰辛,才逐渐挤进这个拥挤不堪的市场。或许,新旧技术之争也会伴随着垃圾焚烧的逐渐普及而此消彼长。
垃圾焚烧选用新技术还是成熟技术?记者认为,选择的标准应以是否更加适合北京垃圾现状、能否稳定正常运营、能否取得更好的处理效果。比如记者接触到的采用流化床工艺的一种名为“复合致密型生物质燃料发电”技术,这种技术是在华电集团支持下,北京新日月生物质科技有限公司研发的,专为北京垃圾量身定做的。它将生活垃圾、城市淤泥、餐厨垃圾和农林废弃物分别进行干化处理后,混合对滚成型,制成生物质成型燃料,添加助燃剂用于发电后,体积较原来减少90%,减量80%,灰渣基本不产生有机物,可直接做肥料填埋。不仅解决了生物质成型无法解决的高成本、低热值等问题,还大大节省了运营成本。
同时,这种新技术解决了几个领域的一些老的瓶颈问题:一是解决了生物质成型无法解决的高成本、低热值问题;二是解决了城市淤泥的资源化作为污水处理产业链中一个老大难问题;三是为北京每天产生的800-1000吨餐厨垃圾缺口找到了一个合理有效的处理途径;四是使用一种叫做“中立风压扬长法”的技术,使处于混合状态的生活垃圾进行很好的分类,有效分离出刚性物质和软物质。
据华电集团北京热电有限公司总经理助理宁民兴介绍,采用这种技术焚烧垃圾所产生的二英排放,仅为日本的十分之一!也就是说,居民在垃圾焚烧厂附近居住,也是安全的。更难能可贵的是,经权威测试,在不需要国家补助的情况下,只要享受现有政策基于这一技术的垃圾处理运营,其利润率能达到8%左右。而目前国内大部分垃圾焚烧发电厂如果没有国家补贴,基本都处于亏损状态。
由此可见:不管是原先较为稳定的老技术还是层出不穷的垃圾焚烧新技术,都能为垃圾焚烧提供可行的解决方案。可是为什么仍然有人质疑呢?徐海云认为,这主要是目前缺乏严格的监管机制和检测手段。比如,现有炉排炉工艺尾气中二英排放是否达标,如何确保检测数据的连续性;又如,在目前电价补贴政策下,现有流化床工艺掺烧燃煤的比例需要严格的监管,否则难保不向小火电方向发展。监管到位,才是取信于民的基础。监管问题不解决,垃圾处理厂仍然危机重重。
源头分类是关键
记者在采访中发现,“主烧派”和“反烧派”也会产生交集:就是他们都认为垃圾处理应从源头减量和源头分类做起。即便是赵章元也说过这样的话:他不是否定垃圾焚烧技术,只是他认为应该慎烧,要在做好垃圾分类的基础上焚烧。
我们知道,垃圾处理的目标是减量化,源头分类、焚烧都是减量化的手段。
以赵章元为代表的反烧派认为:通过源头细化分类,垃圾减量化可达90%多,甚至完全利用而达到零剩余。在源头分类这一手段没有利用好的情况下直接动用焚烧的手段,是不恰当的。
徐海云谈到,垃圾焚烧发电的前提就是垃圾分类,但垃圾来自千
家万户和每一天,分类总是相对的,不管如何分类,到最后总要有混合垃圾,这就需要利用焚烧的手段进一步减量化。
看到这里,我们可以得到这样一种判断:“主烧派”和“反烧派”的分歧并非不可弥合:分歧在于对源头分类所能达到的减量化程度看法不一;但双方都认为,源头分类才是关键。
某绿色组织的中国项目成员就告诉记者,与焚烧相比,他们更加倾向于首先加强源头的治理。比如建设一个垃圾焚烧发电场动辄数亿元,但北京每年投入到垃圾分类中的资金才区区几千万,在源头分类没有做出实质性努力之前,如何做好垃圾焚烧呢?
一些垃圾处理企业也在用行动探索着他们的忧虑:他们在对垃圾焚烧新工艺和技术的研究中,十分重视把好分类关。在采访中,宁民兴就告诉记者,中国的垃圾分类远不如国外,所以如果在垃圾焚烧之前不做分类,垃圾焚烧成本高、效率低、所产生的有害物质也更大。同时他认为,鉴于目前的实际情况,要求垃圾分类达到欧洲或者日本的水平,还得有多年的努力和探索。
事实上,北京这几年来在垃圾分类上作了不少尝试,但结果都收效甚微。如何做好源头分类工作,这是摆在城市管理者面前的一个大难题。
在周小华看来,目前除了20-30%可回收的垃圾之外,把北京所有的垃圾仔细分类是不现实的。一是因为居民尚未普及分类意识;二是能分选的垃圾交叉污染很多,回收成本也较高,目前仍然没有很多社会企业去做这个。
“可以一步步完善。”周小华认为北京不妨先尝试将干垃圾和湿垃圾分开,干垃圾利于焚烧,提高热值,热效率也会大大提高,对炉子的损害也大大降低;而对于湿垃圾的处理,全世界范围内目前都不算很成功,但北京可以少部分尝试厌氧气化,并小面积推广。
按照北京市的统计数据,全市生活垃圾产生总量619万吨,再生资源回收量达374.72万吨(来源:政协北京市第十一届委员会第二次会议大会书面发言材料之七十一),如果加上餐馆的厨馀垃圾约40万吨(这部分垃圾事实上已经回收利用,当然回收利用过程中可能存在这样或那样的问题),还有堆肥处理近20万吨,垃圾资源回收利用率实际达到40.5%。徐海云认为,如果按照相同口径,参照发达国家的生活垃圾的处理比例的统计方式,北京的生活垃圾处理比例大致为:40%回收利用,60%为卫生填埋。
与世界上一些国家相比,北京的这个数字并不低。徐海云认为我们的差距在于:北京没有把有机物分类回收作为一个主要方向,而生活垃圾中有机垃圾占到60%!
“当前北京市生活垃圾中最突出的是餐厨垃圾分类。”徐海云谈到,北京市对餐厨垃圾的处理方式只是将其通过分选,直接进行堆肥处理;或者仿效少数发达国家生活垃圾管理模式进行家庭餐厨垃圾分类,这两种模式在北京推广都不现实。
徐海云指出,实际上目前北京市生活垃圾(环卫部门收集的)成份,最大的组成部分往往是水。一吨水通过下水道进入污水处理厂的处理成本是1元左右,而通过垃圾收运处理要200元以上,如果仅汉将家庭中高水份的西瓜皮、汤、果皮等垃圾粉碎通过下水道排除,成本低,又不会增大下水道和水处理系统的负荷,再辅助密闭化垃圾收集,生活垃圾含水量降低到40%左右是容易实现的。而大幅度提高垃圾热值,有利于垃圾焚烧处理,以北京市600万吨生活垃圾年清运量计算,减少20%的水分,相当于至少节约2.4亿元垃圾收运处理费用。
“其实很多人并不清楚什么是分类收集。”徐海云举例:发达国家都有废纸单独收集的垃圾桶,但国内大多数居民都会把旧报纸和废纸板作为废品出售。因此,尽管我们废纸的平均回收率只有发达国家的50%左右,但单独分析,废纸板、旧报纸、书刊等回收率要高于发达国家。“我们生活垃圾中水分高、热值低,根本原因是我们的经济发展水平造成的,比如我们去农贸市场而不是去超市购物导致餐厨垃圾多;人为将汤水放入垃圾袋以及垃圾敞开收集混入雨水等,这些习惯都需要我们慢慢改正。”
“要破解垃圾源头分类的难题,首先要选择好最有效的路径,然后做出系统性,制度性的安排。”徐海云表示,垃圾分类不是简单放几个不同垃圾桶就可以实现的,这需要在法律的框架下建立持续的宣传、督导体系,建立分类收运与处理系统,无论是城市管理者还是每一个市民,都需要在其中承担管理的责任、支付处理的成本。
“最重要的是,现有生活垃圾处理场地需要从法律上给予保障,这不仅是这个垃圾场服务范围内全体居民的利益,也是垃圾管理可持续发展的需要。垃圾管理的细化将需要更多的用地,如各类垃圾资源化利用所需要转运、仓储、加工。如果现有生活垃圾处理场地因为部分人为不当利益被挤走,就有可能产生多米诺骨牌效应,垃圾处理设施无处可选。”
这里我们不妨借鉴一下国外的经验。周小华谈到,欧洲就通过一系列制度上的安排从源头减少垃圾:以德国为例,玻璃瓶在生产之前企业是要预先支付一笔钱用于回收,通过奖励政策鼓励“绿色包装”;在政策春风下,各种企业不断提高技术水平,减少垃圾,也由此在产业链上产生了一些新的投资机会和新的公司,比如致力于各种包装物回收的绿点公司,仅在德国它们就有2万多成员单位;此外,德国的有机物分类处理费用也从市民中收取,尤其是餐厨垃圾,要购买专用的垃圾袋分装,这笔费用折合每户每年150欧元,有了一定的经济压力,市民对分类就自觉多了!
这场持久战的结果是:到2006年末,德国回收、焚烧、填埋的比重为68%
31%
0.7%,成为欧洲乃至世界上垃圾减量化处理最成功的国家。
我们从德国的案例看出,通过源头细化分类,垃圾资源化大致可达到70%,这基本上是目前所能企及的最高水平了,剩下的30%通过焚烧,垃圾的减量化达到了99%。这也应该是目前垃圾减量化处理的最佳模式了。
北京这样的超大城市,产生的垃圾量是巨大的,显然,我们既不能把包袱甩给兄弟省市,也不能把包袱留给我们的后人,这就需要我们的城市、我们每一个市民,都以高度的责任心和使命感,做出艰苦卓绝的努力,把垃圾减量化进行到底。
“68%、31%、0.7%”,这应该是北京的目标。
效率与监管如何平衡
2009年以来我国多个城市对生活垃圾焚烧发电项目进行了BOT招标,近期签约的有:光大国际投资的济南市第二生活垃圾综合处理厂(焚烧发电厂)BOT特许经营项目、中国节能投资公司下属可再生能源公司投资的成都市祥福生活垃圾焚烧发电特许经营项目。前者占地面积120亩,投资9亿元,施工工期为18个月,计划建设4台日处理能力为500吨的焚烧炉,是目前国内一次性建设规模较大的垃圾焚烧项目,特许
期限25年。后者该项目总投资概算约8亿元,规模为日处理城市生活垃圾1800吨,年处理能力65万吨。
与众多招标信息相辅相成,记者在采访中发现,很多企业都对垃圾焚烧发电表示出浓厚兴趣,华电、大唐、威立雅、清华同方、中科通用等不同所有制的企业纷纷下水。据宁民兴介绍,华电即将投建的垃圾发电焚烧项目预计投资9.36亿,建设周期为一年,预计年发电4亿度,减排二氧化碳27.4万吨,预计可消灭污泥49.5万吨,生活垃圾22万吨,餐厨垃圾4.95万吨,节省标煤10.2万吨。
在专家眼里,各企业抢滩垃圾焚烧发电站不仅出于战略布局的要求,还有着现实的经济考量。记者了解,垃圾发电行业属于由公共财政承担的政府公用事业,企业的收益来源于政府方面的补贴。据一位电力专家介绍,根据《中华人民共和国企业所得税法》等法规,国家除保证垃圾发电的电量全部上网外,还给予每度0.25元的补贴,同时免征增值税,并给与三年免征所得税、后三年减半的优惠,再获当地财政部门的垃圾处理费补贴,目前大约是每吨150-300元之间。
“诸多优惠政策落地,垃圾发电企业基本不会亏损。”这一点得到了宁民兴的证实。他认为垃圾焚烧发电是公益事业,有政府相应的补贴,不仅不亏,而且收益稳定。
因此连外资都对北京的垃圾焚烧发电项目跃跃欲试,周小华谈到,威立雅在广州、上海以PPP模式分别与当地政府合作,都取得了不错的效果,同时希望能与北京市政府以PPP模式合作一个最先进的垃圾末端处置设施。
在很多企业眼里,北京垃圾处理的市场化程度一向很低,基本由政府大包大揽,这样做固然很好地兼顾垃圾处理的公益性,但容易造成规划脱节严重滞后。最典型的如高安屯垃圾焚烧厂,由于从规划到投入使用历经十年之久,当年的规划早已不符合现实情况,比如最近的办公楼距离垃圾焚烧厂不到2公里;垃圾填埋场的恶臭和医疗垃圾焚烧厂对周边居民也造成了很大的影响。
据记者了解,目前上海垃圾处理项目多采用BOT模式,广州市场化程度高,部分项目采用PPP模式,而北京多为政府运作。单就记者采集到的三地垃圾处理费用来看:目前广州不到30元/吨,由企业运行;北京60元/吨,由政府运行;上海BOT填埋居多,全成本(包括投资)76元/吨。显然,单从运营成本来说,北京远高于广州和上海。
再看看其他国家是怎么做的:一般说来,发达国家的市场化比例不是很高,政府管理占50%左右。比如法国,由于公共设施由政府控制,一般采用政府投资企业运营的模式(PPP);而在德国,由最初政府自己做逐渐变为私有化,目前仍有一半垃圾处理项目由政府来主持;在英美是完全民营化,经费也是由民营企业自行筹集,但他们建立了有效的监管体系,因此得以有效运营;日韩则是完全政府化。
“近年来,日本和欧盟也开始提市场化运作,他们的衡量标准只有一个:企业能否做,能否高效运作”。周小华表示,垃圾处理的公共性决定了它的完善也是一个多方兼顾的过程,目前的现实应该是一个混合方式,“完全依靠政府的力量肯定是不够的,政府应该放开眼界,寻求一种1+1>2的机制。”
然而,经济有效并不是衡量这个事情的唯一标准。事实上,在垃圾处理上如何引进市场化的因素,一直是有争议的问题,而争议的焦点,就在于效益和监管之间如何平衡。垃圾处理属于公用事业,监管的责任在政府,市场化程度高了,效率上去了,监管的成本也上去了。
因此,主张由政府或以国企担纲垃圾处理主角的呼声依然强势,这一方观点认为:从这几年BOT模式在北京的推行来看,效果并不理想。作为一种公益性很强的项目,国有企业应该在市政工程中发挥更大的作用。
落实到垃圾焚烧发电,徐海云认为这是一个技术、智力密集型项目,其中还牵涉到民生问题,完全由政府做有问题,完全市场化也有问题。两者应该结合起来。比如垃圾处理外部性很强,完全市场化对社会责任感不强的企业,政府既要做过程监管,又要做责任监管,监管成本偏高。
“比如,我们可以尝试政府投资,引进大企业进行管理,并不断总结既有工程管理模式的优缺点:以技术、经验、效率为衡量标准,适合市场的,应该市场化。完全政府化,有效率问题。”
徐海云谈到,欧洲经济繁荣时规划了很多垃圾焚烧厂,这几年垃圾量不断下降,回收提高,焚烧量少,负荷不满,如果是企业投资,没有那么多垃圾企业也要支付那么多垃圾焚烧费,这也是不合理的。不妨借鉴欧洲和日本从经济角度推动垃圾市场化的做法。
将垃圾压力转为创新动力
近期是垃圾焚烧的多事之秋。
与征地、拆迁、司法等引起的相比,因垃圾焚烧而起的对社会稳定所构成的威胁更大。其一,涉及的人数更为庞大。由于垃圾焚烧厂多建于居民区周边,涉及到的人群动辄几万甚至数十万,如此大规模的群体反对,对社会稳定的威胁绝非一般事件可以比拟。其=,由于涉及生命健康,往往呼声一起,应者云集。这种群体性恐慌与激愤更容易被放大,牵涉者往往同心同德,一致对外;尤其是在精英聚集的地方,他们拥有丰富的社会资源,也往往会因此调用自己的资源,容易升级和扩大,形成对峙;其三,持续时间很长。
我们知道,欧盟和日本都是在环境保护上十分严厉的国家,那么,既然他们都能接受高比例的垃圾焚烧,为何在环保水平还远低于欧日的中国,刚起步的垃圾焚烧反而遭遇了更多反对呢?
一种观点认为:焚烧是过时的垃圾处理方式,欧目的高焚烧率只是反映了其过去的观念和政策,而现在焚烧方式正在被抛弃,焚烧炉也在大量关闭。徐海云认为这种观点纯属“莫须有”,的确有很多小型焚烧炉被关闭了,但也新建了许多规模更大的新焚烧厂;总炉数的减少其实反映了新建焚烧炉的处理规模更大,因此总的焚烧率并未降低。
另一种观点认为:国外在垃圾处理技术上已经有了长足的发展,最新技术和严格的监管可以确保不给附近居民带来损害。而中国不具备这些条件……
记者在采访中发现了这样几个问题:政府和公众掌握信息的不对称:比如反对者认为国际上盛行“禁烧风”,而政府和权威专家却是“主烧”的支持者;粗放落后的垃圾处理设施让公众心生恐惧,北京的几大垃圾填埋场依旧恶臭漫天,根据填埋扬的运行情况,居民们实在对焚烧厂能否达到欧盟标准没有信心;监管体系没有建立,政府和民众之间没有一个好的沟通渠道。
因此,我们可以发现,人们的种种担忧和争议,尽管在表面上都指向处理方式、技术和标准,实际上隐含着对管理者一种深深的不信任,对监管能力和实施能力的不信任,和对事前审评、事后检测中信息真实度的怀疑。
可见,垃圾焚烧项目不仅仅是一个简单的技术项目,它对社会配套机制高度敏感。发达国家可以采用垃圾焚烧,是因为它们有成熟的法治监管,舆论监管和民众参与。而中国的各项体制改革还在进行之中,权利的制衡以及公众参与的透明度还存在较多缺陷,对垃圾焚烧的有效监管暂时还没有能力做到。
当然,硬币的另一面,也有着不一样的风景。
周小华认为这些事件体现了普通市民对环保知情权上的关注,同时使很多人了解了垃圾处理不是一件简单的事情,而是需全民共同支持的事,政府在决策上要有沟通。应当把这些争议事件作为推进制度创新的契机。比如,通过意见收集和诉求表达的过程,强化业主委员会代表业主利益的功能,通过政府与业主代表互动将利益协商机制常规化和制度化,通过诉讼明确洁净空气权利的边界和代价,等等。
关键词:逆动式垃圾焚烧余热发电锅炉;安装;注意事项
中图分类号:tk229.929 文献标识码:a 文章编号:1006-8937(2012)17-0104-02
逆动式垃圾焚烧余热发电锅炉作为一种国内主流的垃圾处理设备在国内垃圾无害化处理行业中得到广泛使用。逆动式垃圾焚烧炉排其工作原理是炉排片在液压机构的驱动下做往复运动,从而推动垃圾逆流向上运动,可使来自燃烧区灼热灰渣与干燥区域中的垃圾更加充分地混合,有利于垃圾的引燃,并使垃圾底层部垃圾燃烧。这种炉排适用于含水量高热值低的垃圾焚烧处理。本文结合杭州锅炉集团生产的slc300-3.85/400型垃圾焚烧余热锅炉二段燃烧装置现场安装经验,总结出来的有效降低施工成本、缩短施工周期的施工方法。工法主要阐述二段式垃圾焚烧装置中的给料平台、逆推炉排、顺推炉排的安装工艺,详细说明了如何利用锅炉钢架吊装逆推炉排及安装过程中的注意事项。其特点是合理选择吊装方案,充分利用锅炉钢架,分析计算起重器材受力情况科学选用起重器材,使得吊装过程更安全并有效降低施工成本。
1 锅炉工作参数结构特点
锅炉最大连续蒸发量30.5 t/h、过热蒸汽出口温度400℃、过热蒸汽出口压3.85 mpa、垃圾处理量300 t/d。本炉为单锅筒,自然循环水管锅炉。下部是炉排和绝热炉膛,炉膛上方是第一、二、三通道,四周布满膜式水冷壁。第三通道布置了对流蒸发器和三级对流过热器。尾部烟道布置了一级省煤器和一级烟气空气预热器。锅炉燃烧设备采用逆推和顺推两段式复合炉排。锅炉构架采用全钢结构,整个水冷壁系统的三个通道及过热器、蒸发器、锅筒均通过吊挂杆悬挂在顶部梁格上。尾部省煤器、烟气空气预热器搁置在尾部柱和梁上(详见图1锅炉结构示意图)。其中二段式垃圾焚烧装置安装主要由落料槽及破桥装置、给料平台、逆推炉排本体、顺推炉排本体、风室及吹灰通道、液压出渣机等组成。炉排上方布满了通道水冷壁及灰斗,安装作业空间小吊装难度大。
2 给料平台及炉排支架安装
安装顺序为:给料平台吊装就位顺推炉排支架寄放在⑤~⑥轴线上方(如图2所示)逆推炉排支架地面组装逆推炉排架吊装、就位、找正、固定给料平台找正、固定顺推炉排支架找正、固定顺推、逆推风室及吹灰通道安装出渣机出渣通道及落料槽安装。给料平台分左右两件组成总重23 t,用70 t汽车吊分两部份吊装。由于垃圾焚烧发电厂建筑结构比较复杂,当土建完成上部结构施工后,给料平的吊装工作将十分困难。所以当给料平台基础施工完成验收合格后(如图5.2.7①~②轴线的钢平台)应及时就位给料平台,为方便逆推炉排支架大斜梁与给料平台基础的焊接固定工作,就位时应朝炉前方向移动200 mm,待逆推支架找正、固定后再与其连接。顺推炉排支架单件出厂重14 t,当逆推炉排就位完成后将无法吊装,因此逆推就位前应先将顺推寄放在⑤~⑥轴线上方(如图2)。逆推炉排支架分左右两件出厂总重28.2 t,通过大斜梁固定在锅炉钢架上,由于炉排上方已布满的膜式水冷壁及灰斗,吊装空间不足无法使用汽车吊。采用地面整体拼装,在14.6 m钢梁上安装起重滑车(如图2)进行吊装。炉排支架地面拼装对角线误差应小于5 mm、左右侧构架的水平标高允许误差为±2 mm。吊装前应试装逆推炉排支撑钢梁,使之能轻松安装到位并调整支撑钢梁顶部与给料平台底部钢梁的高差值应符合图纸要求,确保逆推炉排安装角度(25°)。逆推炉排吊装到位后迅速将炉排支撑钢梁安装到位焊接固定后找正炉排并焊接大斜梁固定炉排。接下来安装固定小斜梁然后可安装寄放在⑤~⑥轴线上方的顺推炉排。
给料平台、逆推、顺推安装:给料平台与逆推炉排之间采用螺栓连接,两者之间应装填3 mm厚的硅酸铝纤维板加以密封,逆推炉排中央构架与给料平台支架之间为固定连接(在热膨胀中心线上),螺栓紧固后应点焊防松。逆推炉排侧面构架与给料平台支架、大斜梁之间为滑动连接,螺栓紧固后应放松半圈再点焊防松,使炉排受热后可以向炉侧和炉后膨胀。顺推炉排安装时应注意保持逆推与顺推之间有40 mm的热鼓胀间隙。炉排找正固定后可进行风室及放灰通
道安装,为保证逆推炉排与顺推炉排的吹灰管道正确对接,安装时应保证左右吹灰管道中心距离为2 575 mm,误差小于5 mm。风室与炉排支架采用焊接密封,风室内部与支架之间应密封满焊,外部与支架之间为断焊加强。给料平台、逆推、顺推在安装炉排片之前应进行冷态试车,试车需要一台工作压力为16 mpa的液压站,试车目的是检查各驱动系统的动作是否准确灵活。给料平台的滑动平台动作应灵活无卡壳、停顿、蛇行等现象,行程满足设计要求;逆推炉排行程最高点与最低点位偏差不大于±3 mm、行程允许偏差为0~-2 mm、炉排支梁高度在行程中点时允许偏差为±1.5mm、z型梁的蛇行量允许偏差为±2 mm。逆推冷态运行过程中z型梁与支撑滚轮之间应接触良好、z型梁侧面与导向滚轮的控制在2~4 mm之间,可通过调整垫片的厚度或片数达到要求;顺推炉排最工作行程允许偏差为±3 mm,活动梁处于中间位置时相邻圆钢的水平距离允许偏差为±2 mm、垂直距离允许偏差±1.5 mm。为方便运输落料槽在厂里分块制作在施工现场组对安装,当落料槽就位找正固定后应及时将所有的拼接缝进行密封焊接,保证渗滤液不外漏。破桥装置的作用是当生产过程中垃圾“搭桥”(堵料)时,将垃圾强行推入给料平台打通进料通道。安装时应详细检查测量滑块与轨道之间的间隙,其值控制在1-3 mm之间保证破桥装置动作准确灵活。
3 炉排组件安装
逆推炉排组件共分16级,分两列布置每级每列有19块炉排片中间为分割块。炉排片在制造厂已经通过预组装,每片上均有位置标记,安装时应一一对应不得错装。先安装中央分割块调整两侧平面度合格后,从首级炉排片开始依次安装各级炉排片,每级组件必须从中央分割块侧面开始往补偿侧安装,拧紧炉排片之间的连接螺栓。组装后炉排片与中央分割块侧面和与补偿侧的间隙活动炉排间隙为2±0.3 mm,固定炉排片的间隙为0 mm;活动炉排单列总宽度为2371±1 mm,固定炉排单列总宽度为2375±1 mm。任何一级炉排片与上一级之间的接触间隙不大于1 mm。顺推炉排组件的安装方法及要求与逆推相同。安装完成后应进行24小时冷态试运行,运行时各驱动系统的动作应准确灵活,无异常声响。运行后应重新拧紧炉排组件上连接螺栓,并点焊死防松。
4 起重器材选用
hqd4型(4轮)额定起重量20 t;跑绳选用6×19w+fc、公称抗拉强度1 570 mpa、直径d=16mm、最小破断拉力z=13.2(t)走8顺穿;绑扎吊索选用6×19w+fc(双股)、公称抗拉强度1 570 mpa、直径d=36 mm、最小破断拉力z=624 t、卷扬机额定起重量5 t。
起重器材验算主要包括以下几个方面。
①计算载荷:qj=q×k1×k2=28.2×1.1×1.2=37.224 t
注:k1为动载系数、k2为不平衡系数。
②起重滑车验算:滑车受力fh=qj2=37.2242=18.2 t≤20t,即安全。
③绑扎吊索验算:吊索受力fd=fh2=18.62=9.3 t,即安全。
绑扎吊索安全系数:τ=62.49.3=6.7≥6,即安全。
④起重跑绳验算:跑绳受力fp=18.68=2.325 t
跑绳安全系数:τ=13.22.325=2.677≥5,即安全。
5 结 语
该炉排专项施工方案科学合理,施工人员配合紧密动作协调,严格执行“三检”制度,施工过程无安全质量事故发生,对社会环境等影响降到最低。该分项工程一次验收合格调试一次通过,炉排运转正常,经济效益和社会效益明显。