關于生活垃圾焚燒發電項目防止飛灰儲存罐板結的探索及實踐

摘要：在空氣濕度相對較大的地區，如東南沿海及南方地區，生活垃圾發電廠生產中產生的飛灰在儲存罐內容易受潮結露而板結，造成飛灰在儲罐內裝卸過程時，容易出現下灰不暢甚至堵灰現象，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構進行優化、技改，有效解決了飛灰儲罐頻繁堵灰的疑難問題。既保證了除灰系統設備穩定運行，從而確保機組的穩定環保生產，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境造成二次污染及員工接觸污染物的可能性。

關鍵詞：垃圾發電；飛灰；板結；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）位于寧波市北侖區郭巨街道長浦一號，分兩期建成：一期建設規模為2臺500噸/日機械焚燒爐+1臺20MW汽輪發電機；二期擴建1臺500噸/日機械焚燒爐+1臺12MW汽輪發電機，日處理入爐垃圾量1500噸，環保排放執行歐盟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、浙江省工業旅游基地、浙江省循環經濟示范企業、全國綠色標桿示范企業等榮譽稱號。公司儲灰罐規格為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到危廢填埋場處理后填埋。

生活垃圾焚燒發電過程中產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緊靠海邊，環境空氣濕度較大、鹽分高，在夏季高溫濕熱的梅雨季節尤為顯著，在此環境中，灰倉內飛灰極易應潮濕而結塊甚至在灰罐內搭橋，發生放灰不暢或放灰異常的情況，且此現象持續時間逐年延長；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，給公司連續安全穩定、經濟運行帶來隱患，也給現場文明衛生帶來一定的影響。

1 飛灰儲罐結構優化、改造的方案

儲存罐飛灰板結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；內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，或罐內飛灰吸濕，均易造成粘結；結合上述易造成飛灰粘結的原因，在項目技術改造中，主要通過增加灰倉儲罐內熱風流化裝置、灰倉錐斗調減壓裝置、聲波清灰裝置、調減壓裝置、雷達料位計、斗提機下灰管隔離閥，來加強飛灰在儲存罐內部的流動性，增加飛灰的流化效果，防止飛灰在儲存罐內部板結；通過增加熱風循環流化系統，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℃，再經過分布均勻的氣化板進入灰倉椎體進行循環流化，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）在灰罐內設置一套調減壓裝置（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），通過低頻聲波發生器產生聲波振動使灰倉內壁結灰剝離；減少飛灰在筒壁的掛、結灰。（5）增加一套熱風循環流化系統（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）實現遠程控制：將4臺灰倉就地控制柜移出灰倉間，現場增加一套操作開關柜（遠方/就地切換開關，急停/啟動按鈕 ），所有系統設備啟動、停運等均通過PLC與DCS對接，實現自動化控制。（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：由于布袋除塵器及反應塔下卸灰閥鎖氣效果差，造成輸灰系統刮板機及斗提機內負壓較大，冷空氣從刮板機觀察孔等密封不嚴密處吸入輸灰系統，使飛灰在輸送過程中降溫潮濕，最后進入灰倉內出現板結堵灰。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，輸灰系統刮板機內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生。

2 飛灰儲存罐技改后效果

飛灰儲存罐優化、技改方案完成后，項目經歷了臺風、暴雨、炎熱、潮濕的天氣，放灰均正常，再未發生板結、堵灰現象，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/輔放灰設備安全穩定運行，改善了輸、放灰區域現場清潔文明生產的環境。改造后，在每年的5～10月份時間里，每天可節約檢修捅灰人工、清潔工3～4人，年可節約720人/次工時，折合節約人工費用約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，約減少經濟損失104.2萬元；另每年可節約因堵灰導致現場散裝灰裝包使用、轉運的灰包材料費、轉運費用約3.3萬元，以上綜合經濟效益約121.5萬元/年。

3 結論與建議

寧波公司通過對飛灰儲罐結構進行優化、技改，保證了除灰系統設備穩定運行，有效解決因頻繁堵灰而影響穩定環保生產、穩定生產的問題，避免了因堵灰需要員工人工捅灰、清潔環境的勞動強度，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、環境接觸污染物的可能性，保證了員工的職業健康。

建議技改方案中注意幾點：

（1）熱風循環流化裝置羅茨風機選型需要根據灰罐實際尺寸、加裝的氣化板數量進需要合理計算，保證有足夠的風量進入循環流化系統，同時避免過量的風量，造成能源的浪費。（2）調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而影響正常下灰。

參考文獻

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[2]十三五全國城鎮生活垃圾無害化處理設施建設規劃.國務院.2016.

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

[4]吳永新.生活垃圾機械爐排焚燒爐結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年畢業于清華大學環境工程與科學專業。