城市生活垃圾流化床焚烧炉进料装置的研究开发
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The importance of energy and power engineering upon the development of national economy has been expounded, the development directions of said engineering in the future being discussed are as follows: enhancing the utiliztion efficiency of coal, petroleum and natural gas; adopting coal- cleaning and purifying technology; as well as developing and utilizing clean and regenerable energy source. We should make efforts to research new energy technology, creating exquisite, clean and harmonious ecological environment for the humanity, establishing important materral base for sustainable economic development of our country.
ANALYSIS OF RELIABILITY- ENHANCING IN START- UP COMMISSIONING OF A COMPLETE HOME- MADE 125MW TUR-
BO- GENERATOR SET , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , Huang Junqing et al( 7)
装置需要同时对多组分多物性, 形态、形状各异, 体积 大小不一的混杂物进行输送, 且要保持均匀、连续、量 可调节。另外, 流化床焚烧炉本身要求入炉燃料尽可 能均匀, 体积小以利于保证流化质量和排渣, 所以, 进 料装置如能在垃圾进料过程中改变垃圾本身的大小或 形状( 比如大变小, 过湿垃圾进行脱水等) , 就必须在性 能设计上具备多样性的特点。
表 2 3 种给料装置综合比较
类 别
进料 均匀
性
进料 连续
性
入料 改善 状况
运行 可靠
性
调节 性能
垃圾 适用
性
运行 维护
环境 效果
料斗 贮存
量
动力 消耗
体积 与自
重
制造 成本
液压 推送
差
差
无
好
好
好
要求 较高
差
不用 限量
大
大 较大
链板 传送
较差
好
无
好
好
好
要求 低
差
不可
堆放 太多
小
小
源自文库
小
多功
能双 螺旋
好
输送
另外, 垃圾料斗专门设有消除棚料拍压板和空料 光电式监测器, 下料口长时间断料时传感器会自动发 出信号。下料口门和排大件门均采用液压连杆开闭, 调速及控制让移采用操纵杆操作。
4 几种给料装置综合比较
3 种给料装置综合比较情况见表 2。由表 2 可见, 目前已有的液压推送和链板传送给料方式进料均匀性
和连续性较差, 这必然造成流化床锅炉冒正压, 影响焚 烧工况, 从而对现场环境造成污染。而多功能双螺旋 输送方式存在着比较明显的优势, 缺点是体积自重和 制造成本较大。
机器总重/ kg 尺寸( 长@ 宽 @ 高) / m
数值
600
300 100~ 600 175 100 液压油马达驱动 4100 3. 2 @ 1. 7 @ 1. 23
不太大但硬性不可破碎、当量直径大于 100 mm 的物块 时, 从动螺旋轴会让移一定位置, 同时保持推送该物块 至出口; 对尺寸较大无法进入装置, 或卡堵在双螺旋之 间的物件, 可通过扭力传感器, 打开排出门并使螺旋轴 反转逆向退出该物件。在出口端均料器上设有伞状螺 旋形拨料片, 可使带状物缠 绕时归集于中部, 以便切 割、分断; 可利用螺旋叶片的节距差及设置旋刀撕拉分 割大块柔性片袋物, 同时通过逐渐缩短轴向螺旋叶片 螺距, 可挤压含水物, 且挤出的渗滤水能通过装置汇集 口进行排放。
好
缺少
有 运行 好 记录
好
要求 较高
好
不用 限量
较小
大
大
5结论
1) 主动轴 2 ) 加强叶片 3) 动力箱 4 ) 从动轴 5) 排大料口 6 ) 棚料 传感器 7 ) 料斗 8 ) 棚 料消 除 装置 9) 缠 绕 物切 割 器 10) 进 料 腔 11 ) 汇水引出管 12 ) 出料口 13 ) 空料信号器 14 ) 出料门 15 ) 让移 装置 16) 均料器 17 ) 机架
THERMAL POWER GENERATION
Vol. 33 No. 7 Jul. 2003 Contents & Abstracts
DEVELOPMENT AND PROSPECTS OF ENERGY AND POWER ENGINEERING , , , , , , , , , , , , , , Chen Xuejun( 2)
基于上述设计思想, 浙江大学热能工程研究所研 制开发出 DGJL175 型多功能双螺旋垃圾进料装置, 其 设计参数见表 1, 结构示意见图 1。
表 1 DGJL175 型多功能双螺 旋垃圾进料装置设计参数
项目
最大输出量( 垃圾堆积密度 300kg/ m3) / kg#h- 1 额定输出量/ kg#h- 1 可调范围/ kg#h- 1 螺旋直径/ mm 螺旋轴径/ mm 动力形式
INSTALLATION AND TYPE- SELECTION OF THE BY- PASS SYSTEM FOR 600MW SUPERCRITICAL UNIT AT QINBEI POWER PLANT , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , Huo Dongfang( 10)
3 多功能双螺旋垃圾进料装置的设计
多功能双螺旋垃圾进料装置是在传统双螺旋给料 机原理的基础上, 通过改进双轴结构, 加大动力选配, 增加螺旋轴强度, 变固定机 构为活动式, 设置同步机 箱, 强化螺旋叶片等设计而成。设计更新后的垃圾进 料装置将具备 4 大功能:
( 1) 装置可均匀连续输送物料, 且可线性调节给 料量。
技术交流
城市生活垃圾 流化床焚烧炉进料装置的研究开发
杨家林, 倪明江, 严建华, 岑可法, 李晓东, 池 涌, 蒋旭光, 马增益
( 浙江大学, 浙江 杭州 310027)
[ 摘 要] 针对城市生活垃圾流化床焚烧炉对垃圾进料的要求及垃圾物料的特殊构成, 提出多功能双螺 旋垃圾进料装置的设计思想, 并设计生产出工业应用样机。试验效果及与其它进料装置的综合比较表明, 该装置具有进料均匀性、连续性好等明显优势, 且在技术上完全可以进行大型化开发。
2 垃圾进料装置设计难度
我国原生城市生活垃圾一般在进焚烧炉厂前均没 有经过任何分拣、归类。这些垃圾有大有小, 有软有 硬, 有干有湿, 有块状也有带状, 有的还有毒有害, 带有 强烈异味, 可以说是 一种由多种物 料组成的混杂物。 而且随地区和季节不同, 垃圾物料组成会呈现较大的 差异。欲通过前处理系统对垃圾进行彻底的分拣、破 碎、筛滤乃至成形, 目前技术还很难实现。因此, 进料
流化床焚烧生活垃圾锅炉对垃圾进料的要求应该 满足以下 5 个条件: ( 1) 垃圾进料装置工作稳定、可靠, 并具有不小于 120% 的超负荷进料能力; ( 2) 进料连续均 匀, 有较准确的调节比; ( 3) 进料装置本身以及与锅炉连 接处有较好的密封性, 对厂区环境不会产生污染; ( 4) 对 来料垃圾的适应性好; ( 5) 整个装置操作简单、维护方 便, 结构、系统、控制性能应与垃圾热电厂规范相适配。
( 2) 对颗粒不太大又不适合双螺旋输送的物料有 改变其形状使之适宜输送的功能: 1) 砖块、石块、玻璃 器皿、陶瓷件在双轴的挤压下破碎; 2) 长形片状金属 杆、塑料、木质能被弯曲扭断; 3) 能切割、分断缠绕螺 旋轴的绳带; 4) 能撕拉、分割大块柔性物、布袋、纺织 品; 5) 对含水率大的物料、瓜皮、泡沫塑料等能挤压脱 去部分水量, 并汇集后外卸。
From the view point of reliability- enhancing test, the causes of faults and statistic data in start- up commissioning of a complete 125MW unit in one power plant have been ana-l ysed. It has been pointed out that the reliability of unit NO. 1 enhanced obviously during the time of start- up commissioning because of successively appeared problems having been solved one after another. But the reliability index in narrow sense without considering maintenance of units still remains at a low level until hand- over to trial production. The point estimation of a reliability- enhancing AMSAA model is given, and some forcast analyses having been carried out by using the said model. The results of analyses show, the practice being correct.
图 1 进料装 置结构示意
该机采用双螺旋向内旋转输送垃圾物料, 螺旋轴 之间加厚加强的螺旋叶片能挤压破碎垃圾中一定数量 的块状物, 双轴之间夹紧力可调( ( 1~ 5) t) , 遇到粒径
ou 热力发电#2003( 7)
通过多次试验表明, 浙江大学研究开发的 DGJL175 型多功能双螺旋进料装置基本达到了原设计要求, 也基 本实现了 4 大功能。与原有的给料装置相比, 具有进料 均匀性、连续性好等明显优势。虽然该装置制造成本较 高, 但随着垃圾焚烧厂垃圾预处理系统的相继建立, 针 对不同对象的不同性能要求来改进设计, 相信其制造成 本会有明显降低。同时, 样机的研制过程和试验结果也 表明, 在技术上设计大型机完全可行。
[ 关键词] 进料装置; 锅炉给料; 垃圾焚烧; 流化床; 生活垃圾
[ 中图分类号] X705
[ 文献标识码] A
[ 文章编号] 1002 3364( 2003) 07 0039 02
1 城市生活垃圾流化床焚烧炉对垃圾 进料的要求
流化床焚烧城市生活垃圾技术较其它传统的焚烧 技术有着燃尽度高、污染排放少等明显优点, 现已成为 处理城市生活垃圾的一种发展方向, 因而垃圾进料装 置的研发是其重要的组成部分。
On the basis of analysing three types of bypass installation for domestic supercritical units, namely three- purpose valve by- pass system, integral by- pass system, and threestage by- pass system, a tentative idea for installation and type- selection concerning steam turbine. s by- pass system of home- made supercritical unit at Qinben Power Plant has been put forward. It is considered that the installation of by- pass system for 600MW supercritical unit at Qinbei Power Plant is extremely necessary, and the capacity of high pressure by- pass system should be about 50% of BMCR.
( 3) 少量完全不能正常输送的大物件( 如家俱、器
热力发电#2003( 7) n~
技术交流
皿机件及大块的不可燃物件) , 在不能进入双螺旋输送 形腔, 卡堵在装置入口或轴间影响正常输送时, 装置能 通过扭力传感器发出信号, 并将它们逆向推移, 以便排 出机外。
( 4) 对垃圾中形状尺寸大于螺旋叶片输送空隙的 硬性物件( 如金属类与硬性块状物) , 在双螺旋轴挤压 下不能变形或破碎时, 单侧螺旋轴会通过让移装置让 出一个间隔, 此时仍保持旋转输送, 将其推进至装置出 口入炉焚烧, 这样将大大减少装置的排障时间, 维持正 常工作。
ANALYSIS OF RELIABILITY- ENHANCING IN START- UP COMMISSIONING OF A COMPLETE HOME- MADE 125MW TUR-
BO- GENERATOR SET , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , Huang Junqing et al( 7)
装置需要同时对多组分多物性, 形态、形状各异, 体积 大小不一的混杂物进行输送, 且要保持均匀、连续、量 可调节。另外, 流化床焚烧炉本身要求入炉燃料尽可 能均匀, 体积小以利于保证流化质量和排渣, 所以, 进 料装置如能在垃圾进料过程中改变垃圾本身的大小或 形状( 比如大变小, 过湿垃圾进行脱水等) , 就必须在性 能设计上具备多样性的特点。
表 2 3 种给料装置综合比较
类 别
进料 均匀
性
进料 连续
性
入料 改善 状况
运行 可靠
性
调节 性能
垃圾 适用
性
运行 维护
环境 效果
料斗 贮存
量
动力 消耗
体积 与自
重
制造 成本
液压 推送
差
差
无
好
好
好
要求 较高
差
不用 限量
大
大 较大
链板 传送
较差
好
无
好
好
好
要求 低
差
不可
堆放 太多
小
小
源自文库
小
多功
能双 螺旋
好
输送
另外, 垃圾料斗专门设有消除棚料拍压板和空料 光电式监测器, 下料口长时间断料时传感器会自动发 出信号。下料口门和排大件门均采用液压连杆开闭, 调速及控制让移采用操纵杆操作。
4 几种给料装置综合比较
3 种给料装置综合比较情况见表 2。由表 2 可见, 目前已有的液压推送和链板传送给料方式进料均匀性
和连续性较差, 这必然造成流化床锅炉冒正压, 影响焚 烧工况, 从而对现场环境造成污染。而多功能双螺旋 输送方式存在着比较明显的优势, 缺点是体积自重和 制造成本较大。
机器总重/ kg 尺寸( 长@ 宽 @ 高) / m
数值
600
300 100~ 600 175 100 液压油马达驱动 4100 3. 2 @ 1. 7 @ 1. 23
不太大但硬性不可破碎、当量直径大于 100 mm 的物块 时, 从动螺旋轴会让移一定位置, 同时保持推送该物块 至出口; 对尺寸较大无法进入装置, 或卡堵在双螺旋之 间的物件, 可通过扭力传感器, 打开排出门并使螺旋轴 反转逆向退出该物件。在出口端均料器上设有伞状螺 旋形拨料片, 可使带状物缠 绕时归集于中部, 以便切 割、分断; 可利用螺旋叶片的节距差及设置旋刀撕拉分 割大块柔性片袋物, 同时通过逐渐缩短轴向螺旋叶片 螺距, 可挤压含水物, 且挤出的渗滤水能通过装置汇集 口进行排放。
好
缺少
有 运行 好 记录
好
要求 较高
好
不用 限量
较小
大
大
5结论
1) 主动轴 2 ) 加强叶片 3) 动力箱 4 ) 从动轴 5) 排大料口 6 ) 棚料 传感器 7 ) 料斗 8 ) 棚 料消 除 装置 9) 缠 绕 物切 割 器 10) 进 料 腔 11 ) 汇水引出管 12 ) 出料口 13 ) 空料信号器 14 ) 出料门 15 ) 让移 装置 16) 均料器 17 ) 机架
THERMAL POWER GENERATION
Vol. 33 No. 7 Jul. 2003 Contents & Abstracts
DEVELOPMENT AND PROSPECTS OF ENERGY AND POWER ENGINEERING , , , , , , , , , , , , , , Chen Xuejun( 2)
基于上述设计思想, 浙江大学热能工程研究所研 制开发出 DGJL175 型多功能双螺旋垃圾进料装置, 其 设计参数见表 1, 结构示意见图 1。
表 1 DGJL175 型多功能双螺 旋垃圾进料装置设计参数
项目
最大输出量( 垃圾堆积密度 300kg/ m3) / kg#h- 1 额定输出量/ kg#h- 1 可调范围/ kg#h- 1 螺旋直径/ mm 螺旋轴径/ mm 动力形式
INSTALLATION AND TYPE- SELECTION OF THE BY- PASS SYSTEM FOR 600MW SUPERCRITICAL UNIT AT QINBEI POWER PLANT , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , Huo Dongfang( 10)
3 多功能双螺旋垃圾进料装置的设计
多功能双螺旋垃圾进料装置是在传统双螺旋给料 机原理的基础上, 通过改进双轴结构, 加大动力选配, 增加螺旋轴强度, 变固定机 构为活动式, 设置同步机 箱, 强化螺旋叶片等设计而成。设计更新后的垃圾进 料装置将具备 4 大功能:
( 1) 装置可均匀连续输送物料, 且可线性调节给 料量。
技术交流
城市生活垃圾 流化床焚烧炉进料装置的研究开发
杨家林, 倪明江, 严建华, 岑可法, 李晓东, 池 涌, 蒋旭光, 马增益
( 浙江大学, 浙江 杭州 310027)
[ 摘 要] 针对城市生活垃圾流化床焚烧炉对垃圾进料的要求及垃圾物料的特殊构成, 提出多功能双螺 旋垃圾进料装置的设计思想, 并设计生产出工业应用样机。试验效果及与其它进料装置的综合比较表明, 该装置具有进料均匀性、连续性好等明显优势, 且在技术上完全可以进行大型化开发。
2 垃圾进料装置设计难度
我国原生城市生活垃圾一般在进焚烧炉厂前均没 有经过任何分拣、归类。这些垃圾有大有小, 有软有 硬, 有干有湿, 有块状也有带状, 有的还有毒有害, 带有 强烈异味, 可以说是 一种由多种物 料组成的混杂物。 而且随地区和季节不同, 垃圾物料组成会呈现较大的 差异。欲通过前处理系统对垃圾进行彻底的分拣、破 碎、筛滤乃至成形, 目前技术还很难实现。因此, 进料
流化床焚烧生活垃圾锅炉对垃圾进料的要求应该 满足以下 5 个条件: ( 1) 垃圾进料装置工作稳定、可靠, 并具有不小于 120% 的超负荷进料能力; ( 2) 进料连续均 匀, 有较准确的调节比; ( 3) 进料装置本身以及与锅炉连 接处有较好的密封性, 对厂区环境不会产生污染; ( 4) 对 来料垃圾的适应性好; ( 5) 整个装置操作简单、维护方 便, 结构、系统、控制性能应与垃圾热电厂规范相适配。
( 2) 对颗粒不太大又不适合双螺旋输送的物料有 改变其形状使之适宜输送的功能: 1) 砖块、石块、玻璃 器皿、陶瓷件在双轴的挤压下破碎; 2) 长形片状金属 杆、塑料、木质能被弯曲扭断; 3) 能切割、分断缠绕螺 旋轴的绳带; 4) 能撕拉、分割大块柔性物、布袋、纺织 品; 5) 对含水率大的物料、瓜皮、泡沫塑料等能挤压脱 去部分水量, 并汇集后外卸。
From the view point of reliability- enhancing test, the causes of faults and statistic data in start- up commissioning of a complete 125MW unit in one power plant have been ana-l ysed. It has been pointed out that the reliability of unit NO. 1 enhanced obviously during the time of start- up commissioning because of successively appeared problems having been solved one after another. But the reliability index in narrow sense without considering maintenance of units still remains at a low level until hand- over to trial production. The point estimation of a reliability- enhancing AMSAA model is given, and some forcast analyses having been carried out by using the said model. The results of analyses show, the practice being correct.
图 1 进料装 置结构示意
该机采用双螺旋向内旋转输送垃圾物料, 螺旋轴 之间加厚加强的螺旋叶片能挤压破碎垃圾中一定数量 的块状物, 双轴之间夹紧力可调( ( 1~ 5) t) , 遇到粒径
ou 热力发电#2003( 7)
通过多次试验表明, 浙江大学研究开发的 DGJL175 型多功能双螺旋进料装置基本达到了原设计要求, 也基 本实现了 4 大功能。与原有的给料装置相比, 具有进料 均匀性、连续性好等明显优势。虽然该装置制造成本较 高, 但随着垃圾焚烧厂垃圾预处理系统的相继建立, 针 对不同对象的不同性能要求来改进设计, 相信其制造成 本会有明显降低。同时, 样机的研制过程和试验结果也 表明, 在技术上设计大型机完全可行。
[ 关键词] 进料装置; 锅炉给料; 垃圾焚烧; 流化床; 生活垃圾
[ 中图分类号] X705
[ 文献标识码] A
[ 文章编号] 1002 3364( 2003) 07 0039 02
1 城市生活垃圾流化床焚烧炉对垃圾 进料的要求
流化床焚烧城市生活垃圾技术较其它传统的焚烧 技术有着燃尽度高、污染排放少等明显优点, 现已成为 处理城市生活垃圾的一种发展方向, 因而垃圾进料装 置的研发是其重要的组成部分。
On the basis of analysing three types of bypass installation for domestic supercritical units, namely three- purpose valve by- pass system, integral by- pass system, and threestage by- pass system, a tentative idea for installation and type- selection concerning steam turbine. s by- pass system of home- made supercritical unit at Qinben Power Plant has been put forward. It is considered that the installation of by- pass system for 600MW supercritical unit at Qinbei Power Plant is extremely necessary, and the capacity of high pressure by- pass system should be about 50% of BMCR.
( 3) 少量完全不能正常输送的大物件( 如家俱、器
热力发电#2003( 7) n~
技术交流
皿机件及大块的不可燃物件) , 在不能进入双螺旋输送 形腔, 卡堵在装置入口或轴间影响正常输送时, 装置能 通过扭力传感器发出信号, 并将它们逆向推移, 以便排 出机外。
( 4) 对垃圾中形状尺寸大于螺旋叶片输送空隙的 硬性物件( 如金属类与硬性块状物) , 在双螺旋轴挤压 下不能变形或破碎时, 单侧螺旋轴会通过让移装置让 出一个间隔, 此时仍保持旋转输送, 将其推进至装置出 口入炉焚烧, 这样将大大减少装置的排障时间, 维持正 常工作。