论文部分内容阅读
【摘 要】垃圾焚燒发电迅猛发展的实际证明：建造垃圾焚烧发电工程是最快捷、最有效、最彻底处理我国垃圾的好方法；采用机械式往复炉排燃烧技术是无害化、减量化、资源化处理垃圾的最佳方式之一；能保证燃烧稳定，确保可靠发电和供热，使废弃资源的综合利用，发挥较好的经济效益，本文阐述了生活垃圾焚烧机械炉排炉运行中常见的故障原因分析，并提出了相应的解决方法。
【关键词】垃圾焚烧炉；常见故障；处理
0.前言
2012年4月19日，国务院办公厅印发的《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》明确表示，到2015年，全国城镇焚烧处理设施能力达到无害化处理总能力的35%以上。“十二五”期间，我国城市生活垃圾无害化处理设施建设投资总量将达2636亿元。随着生活垃圾焚烧发电厂技术的发展，机械炉排焚烧炉也逐渐成为各企业的首选。因此，解决机械炉排炉在运行中的各种故障尤为重要，以此来保证垃圾焚烧炉能够安全、稳定、连续的运行。
1.生活垃圾焚烧炉系统简介
1.1生活垃圾焚烧炉的组成
生活垃圾焚烧炉由液压装置、燃烧设备、给料装置、炉排装置、排渣装置、炉墙及密封装置、供风装置、吹灰装置、空气预热装置等组成。
1.2生活垃圾焚烧炉焚烧流程
垃圾由垃圾吊车从垃圾池吊入给料斗后进入落料槽。落料槽连接给料斗和焚烧炉的炉膛。它是由一个从顶部到底部尺寸逐渐增大的矩形横截面管组成。给料斗和落料槽的垃圾质量组成了焚烧炉给料备用容量，并确保了焚烧炉和外界的密封。落料槽上部，设一个隔离门，以使启动和关闭期间焚烧炉与外界之间的气密性，它的控制由液压气缸完成。根据燃烧控制的指令，使用给料器按设定的速度将垃圾推入炉内。给料器带有若干推杆，每个推杆都由液压驱动。焚烧炉由多列炉排组成，炉排为25°倾角，每一列炉排的活动框架带动框架上的炉排片完成机械运动，活动框架由液压驱动。垃圾经过干燥、燃烧和燃尽段，实现完全燃烧，使炉渣中的残留可燃物控制炉渣热灼减率≤3%，炉渣最后送至出渣机。垃圾燃烧状态，操作员可通过设置在焚烧炉后端摄像头，在中控室工业电视上监控。
焚烧炉助燃一次风由一次风机从垃圾池上部抽出，经蒸汽-空气预热器加热至230℃后，进入炉排底部的公共风室，最后经各风室空气调节挡板进入炉膛助燃，一次风还起到冷却炉排片作用。一次风的风量是通过一次风机变频器调速和风门来控制。
焚烧炉助燃二次风由二次风机从焚烧锅炉间抽取，经蒸汽-空气预热器加热至166℃后，分别进入焚烧炉膛前拱、后拱的二次风喷嘴喷入炉内，以使空气、烟气搅混，使可燃气体二次燃烧，将烟气中的CO浓度降到最低，并使烟气在850℃环境下停留2s以上，以确保二噁英全部分解。二次风的风量是通过二次风机变频器调速和风门来控制。
为了控制一、二次风温度，在蒸汽-空气预热器的蒸汽进口管道设调节阀控制。加热一次风的蒸汽-空气预热器为三段式，加热二次风的蒸汽-空气预热器为一段式，一次风蒸预器二段和二次风蒸预器的加热蒸汽来自汽机一级抽汽，其参数为1.4MPa，300℃，一次风蒸预器一、三段加热蒸汽为抽自锅炉汽包的饱和蒸汽，其参数为4.4MPa（a），256℃。蒸汽-空气预热器加热蒸汽的疏水通过疏水器排到除氧器或疏水扩容器。
垃圾焚烧后产生的炉渣在出渣机中用水熄灭、降温，然后由液压驱动出渣机器将炉渣推出。出渣机中水的另一作用是水封，以防止空气通过出渣机漏入炉内，保证炉膛负压。炉排间隙的少量落灰由压缩空气通过倾斜灰管吹入出渣机。
2.某品牌机械炉排简介
某品牌炉排（见图1）为逆推炉排，炉排与炉排片均向下倾斜，整个炉排无阶段性落差，送气孔设在炉排片两侧，有自清扫作用，可动炉排片与固定炉排片呈阶梯式纵向交互配置。炉排上垃圾靠重力向下方滑落，底层的垃圾受可动炉排片逆向运动的推力而涌向上层，达到翻搅的作用。炉排片分为固定和活动两种，间隔排列。当一排活动炉排片向前运动时，被固定炉排片隔开的相邻活动炉排片则向后退，这样的设计保证使垃圾得到很好地搅拌和混合。由于炉排的特殊运动，可使炉排上的垃圾层有规律地形成小的高峰和低谷，使垃圾不停翻动，达到与空气的充分接触，完全燃烧。
炉排的长度是固定的，宽度可根据垃圾燃烧量和热负荷调节。由于每一排炉排的片数是有限的，所以，当机械负荷或热负荷较高时，炉排的列数则要增加。
垃圾在焚烧炉内燃烧过程分为三阶段：干燥段、燃烧段和燃尽段。各段的空气供应量和运行速度是可以调节的。①干燥段：利用炉壁和火焰的辐射热，垃圾从表面开始干燥，部分产生表面的燃烧。干燥垃圾的着火温度为200℃左右，垃圾在干燥段上的滞留时间为30min。②燃烧段：这是燃烧的中心部份。垃圾在干燥段干燥、热分解产生的可燃性气体，在本段产生旺盛的火焰。垃圾在燃烧段滞留时间约30min。为了提高燃烧效果，均匀地供应垃圾、垃圾的搅拌混合和适当地分配空气等极为重要。③燃尽段：垃圾在燃尽段上滞留时间约1h。保证垃圾在燃尽段有充分的滞留时间，可将炉渣的热损失降至1%～2%。
该炉排主要特点：单台焚烧炉垃圾处理量120～720t/d。焚烧性能良好，炉渣热灼减率0.7%～2%；烟气中飞灰含碳量<3g/m3。运行过程中燃烧参数稳定。炉排的空气冷却高效。维护成本低，炉排有效寿命>10年，可用率>98%。
3.生活垃圾焚烧炉运行中常见的故障及处理
3.1主泵失压
原因：主泵磨损，主泵变量机构故障，加载电磁换向阀卡滞，安全溢流阀卡滞，压力继电器失效等。
处理办法：更换主泵，清洗溢流阀，清洗或更换电磁换向阀，更换压力继电器。
3.2推料器故障
3.2.1推料器同步失败
原因：左右两侧位移相差较大，主要是因为左右两侧速度不相同，同步等待时间不足。 處理方法：将推料器改为长行程，手动后退到位，使其达到同步后再恢复正常进料。
3.2.2推料器动作异常
原因：比例方向阀卡滞，比例放大器故障，推料器限压溢流阀卡滞，同步马达磨损以及液压缸泄漏等。
解决方法：清洗或更换比例方向阀或限压溢流阀，检查比例方向阀或限压溢流阀，检查比例放大器，更换马达，更换液压缸密封件。
3.2.3推料器机械故障
原因：导向轮脱落，推料器支撑滚轮在导轨上偏移太多，推板位置整体偏移、支撑滚轮头部有异物卡住。
处理方法：发现以上情况，立即停止给料，将滚轮头部异物取出，假如支撑滚轮移位，应压火通知检修处理。
3.3逆推炉排故障
（1）前进可以到位，但后退不能到位。原因：料层太厚或机械阻力过大或限位开关故障。处理方法：将料层减薄，控制在正常范围，在规定范围内适当提高油压或者短时间提高炉架速度，待逆推正常后恢复原来设定值，检查限位开关信号是否正常。
（2）逆推炉排不能动作。原因：可能是机械原因或液压系统故障。处理方法：检查液压缸底座是否正常，关节轴承是否松脱，油压是否正常等。
（3）逆推炉排动作异常。原因：比例方向阀卡滞，比例放大器故障，液压缸泄漏，机械原因。处理方法：清洗或更换比例方向阀，检查比例阀放大器，更换液压缸密封件，如系机械故障，应检查逆推支撑滚轮，导向轮是否卡滞。
3.4出渣机故障
（1）动作异常。原因：电磁换向阀卡滞，液压缸泄漏等。处理方法：清洗或更换电磁换向阀，更换液压缸密封圈。
（2）出渣机后退到位，但前进不到位。原因：机械阻力过大或限位开关信号失灵等。处理方法：检查限位开关正常，出渣机确实不能到位，检查出渣机进口油压是否正常，将出渣口灰渣部分趴通，必要时将油压调高，如果还有该现象，应怀疑出渣机内部有异物卡住或底部耐磨衬板变形等。
4.结语
笔者认为我国垃圾无害化处理的发展水平很不平衡，设备制造无统一标准，也不规范，仍需不断改进，大力推广和努力完善。例如：强化垃圾的分类收集管理；本体及辅机的改进完善，实行系列化、标准化；政策的公正、公平的具体落实等。总之无害化处理垃圾，还须以政府为主导，统一规范，统一标准，需要政策大力的支持。各科研院所，制造企业，电厂企业要联合攻关，为加快我国垃圾焚烧发电工程的科学而有序发展，做出不懈的努力。
【关键词】垃圾焚烧炉；常见故障；处理
0.前言
2012年4月19日，国务院办公厅印发的《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》明确表示，到2015年，全国城镇焚烧处理设施能力达到无害化处理总能力的35%以上。“十二五”期间，我国城市生活垃圾无害化处理设施建设投资总量将达2636亿元。随着生活垃圾焚烧发电厂技术的发展，机械炉排焚烧炉也逐渐成为各企业的首选。因此，解决机械炉排炉在运行中的各种故障尤为重要，以此来保证垃圾焚烧炉能够安全、稳定、连续的运行。
1.生活垃圾焚烧炉系统简介
1.1生活垃圾焚烧炉的组成
生活垃圾焚烧炉由液压装置、燃烧设备、给料装置、炉排装置、排渣装置、炉墙及密封装置、供风装置、吹灰装置、空气预热装置等组成。
1.2生活垃圾焚烧炉焚烧流程
垃圾由垃圾吊车从垃圾池吊入给料斗后进入落料槽。落料槽连接给料斗和焚烧炉的炉膛。它是由一个从顶部到底部尺寸逐渐增大的矩形横截面管组成。给料斗和落料槽的垃圾质量组成了焚烧炉给料备用容量，并确保了焚烧炉和外界的密封。落料槽上部，设一个隔离门，以使启动和关闭期间焚烧炉与外界之间的气密性，它的控制由液压气缸完成。根据燃烧控制的指令，使用给料器按设定的速度将垃圾推入炉内。给料器带有若干推杆，每个推杆都由液压驱动。焚烧炉由多列炉排组成，炉排为25°倾角，每一列炉排的活动框架带动框架上的炉排片完成机械运动，活动框架由液压驱动。垃圾经过干燥、燃烧和燃尽段，实现完全燃烧，使炉渣中的残留可燃物控制炉渣热灼减率≤3%，炉渣最后送至出渣机。垃圾燃烧状态，操作员可通过设置在焚烧炉后端摄像头，在中控室工业电视上监控。
焚烧炉助燃一次风由一次风机从垃圾池上部抽出，经蒸汽-空气预热器加热至230℃后，进入炉排底部的公共风室，最后经各风室空气调节挡板进入炉膛助燃，一次风还起到冷却炉排片作用。一次风的风量是通过一次风机变频器调速和风门来控制。
焚烧炉助燃二次风由二次风机从焚烧锅炉间抽取，经蒸汽-空气预热器加热至166℃后，分别进入焚烧炉膛前拱、后拱的二次风喷嘴喷入炉内，以使空气、烟气搅混，使可燃气体二次燃烧，将烟气中的CO浓度降到最低，并使烟气在850℃环境下停留2s以上，以确保二噁英全部分解。二次风的风量是通过二次风机变频器调速和风门来控制。
为了控制一、二次风温度，在蒸汽-空气预热器的蒸汽进口管道设调节阀控制。加热一次风的蒸汽-空气预热器为三段式，加热二次风的蒸汽-空气预热器为一段式，一次风蒸预器二段和二次风蒸预器的加热蒸汽来自汽机一级抽汽，其参数为1.4MPa，300℃，一次风蒸预器一、三段加热蒸汽为抽自锅炉汽包的饱和蒸汽，其参数为4.4MPa（a），256℃。蒸汽-空气预热器加热蒸汽的疏水通过疏水器排到除氧器或疏水扩容器。
垃圾焚烧后产生的炉渣在出渣机中用水熄灭、降温，然后由液压驱动出渣机器将炉渣推出。出渣机中水的另一作用是水封，以防止空气通过出渣机漏入炉内，保证炉膛负压。炉排间隙的少量落灰由压缩空气通过倾斜灰管吹入出渣机。
2.某品牌机械炉排简介
某品牌炉排（见图1）为逆推炉排，炉排与炉排片均向下倾斜，整个炉排无阶段性落差，送气孔设在炉排片两侧，有自清扫作用，可动炉排片与固定炉排片呈阶梯式纵向交互配置。炉排上垃圾靠重力向下方滑落，底层的垃圾受可动炉排片逆向运动的推力而涌向上层，达到翻搅的作用。炉排片分为固定和活动两种，间隔排列。当一排活动炉排片向前运动时，被固定炉排片隔开的相邻活动炉排片则向后退，这样的设计保证使垃圾得到很好地搅拌和混合。由于炉排的特殊运动，可使炉排上的垃圾层有规律地形成小的高峰和低谷，使垃圾不停翻动，达到与空气的充分接触，完全燃烧。
炉排的长度是固定的，宽度可根据垃圾燃烧量和热负荷调节。由于每一排炉排的片数是有限的，所以，当机械负荷或热负荷较高时，炉排的列数则要增加。
垃圾在焚烧炉内燃烧过程分为三阶段：干燥段、燃烧段和燃尽段。各段的空气供应量和运行速度是可以调节的。①干燥段：利用炉壁和火焰的辐射热，垃圾从表面开始干燥，部分产生表面的燃烧。干燥垃圾的着火温度为200℃左右，垃圾在干燥段上的滞留时间为30min。②燃烧段：这是燃烧的中心部份。垃圾在干燥段干燥、热分解产生的可燃性气体，在本段产生旺盛的火焰。垃圾在燃烧段滞留时间约30min。为了提高燃烧效果，均匀地供应垃圾、垃圾的搅拌混合和适当地分配空气等极为重要。③燃尽段：垃圾在燃尽段上滞留时间约1h。保证垃圾在燃尽段有充分的滞留时间，可将炉渣的热损失降至1%～2%。
该炉排主要特点：单台焚烧炉垃圾处理量120～720t/d。焚烧性能良好，炉渣热灼减率0.7%～2%；烟气中飞灰含碳量<3g/m3。运行过程中燃烧参数稳定。炉排的空气冷却高效。维护成本低，炉排有效寿命>10年，可用率>98%。
3.生活垃圾焚烧炉运行中常见的故障及处理
3.1主泵失压
原因：主泵磨损，主泵变量机构故障，加载电磁换向阀卡滞，安全溢流阀卡滞，压力继电器失效等。
处理办法：更换主泵，清洗溢流阀，清洗或更换电磁换向阀，更换压力继电器。
3.2推料器故障
3.2.1推料器同步失败
原因：左右两侧位移相差较大，主要是因为左右两侧速度不相同，同步等待时间不足。 處理方法：将推料器改为长行程，手动后退到位，使其达到同步后再恢复正常进料。
3.2.2推料器动作异常
原因：比例方向阀卡滞，比例放大器故障，推料器限压溢流阀卡滞，同步马达磨损以及液压缸泄漏等。
解决方法：清洗或更换比例方向阀或限压溢流阀，检查比例方向阀或限压溢流阀，检查比例放大器，更换马达，更换液压缸密封件。
3.2.3推料器机械故障
原因：导向轮脱落，推料器支撑滚轮在导轨上偏移太多，推板位置整体偏移、支撑滚轮头部有异物卡住。
处理方法：发现以上情况，立即停止给料，将滚轮头部异物取出，假如支撑滚轮移位，应压火通知检修处理。
3.3逆推炉排故障
（1）前进可以到位，但后退不能到位。原因：料层太厚或机械阻力过大或限位开关故障。处理方法：将料层减薄，控制在正常范围，在规定范围内适当提高油压或者短时间提高炉架速度，待逆推正常后恢复原来设定值，检查限位开关信号是否正常。
（2）逆推炉排不能动作。原因：可能是机械原因或液压系统故障。处理方法：检查液压缸底座是否正常，关节轴承是否松脱，油压是否正常等。
（3）逆推炉排动作异常。原因：比例方向阀卡滞，比例放大器故障，液压缸泄漏，机械原因。处理方法：清洗或更换比例方向阀，检查比例阀放大器，更换液压缸密封件，如系机械故障，应检查逆推支撑滚轮，导向轮是否卡滞。
3.4出渣机故障
（1）动作异常。原因：电磁换向阀卡滞，液压缸泄漏等。处理方法：清洗或更换电磁换向阀，更换液压缸密封圈。
（2）出渣机后退到位，但前进不到位。原因：机械阻力过大或限位开关信号失灵等。处理方法：检查限位开关正常，出渣机确实不能到位，检查出渣机进口油压是否正常，将出渣口灰渣部分趴通，必要时将油压调高，如果还有该现象，应怀疑出渣机内部有异物卡住或底部耐磨衬板变形等。
4.结语
笔者认为我国垃圾无害化处理的发展水平很不平衡，设备制造无统一标准，也不规范，仍需不断改进，大力推广和努力完善。例如：强化垃圾的分类收集管理；本体及辅机的改进完善，实行系列化、标准化；政策的公正、公平的具体落实等。总之无害化处理垃圾，还须以政府为主导，统一规范，统一标准，需要政策大力的支持。各科研院所，制造企业，电厂企业要联合攻关，为加快我国垃圾焚烧发电工程的科学而有序发展，做出不懈的努力。