生活垃圾焚烧发电项目压缩式垃圾脱水机

娄丽莎

摘   要：垃圾焚烧前的预处理方法主要分为堆放晾晒和压缩脱水两种。垃圾在堆放过程中，会产生有毒物质。恶臭物质多为有机硫化物或氮化物，它们刺激人的嗅觉器官，引起人们产生厌恶或不愉快情绪，有些物质还会损害人体健康。垃圾焚烧厂的恶臭对厂区周围的影响较大，且对环境造成的影响不易消除。所以对垃圾进行压缩脱水成为增加垃圾焚烧发电厂经济性的必要步骤。

关键词：垃圾;脱水机;液压

1    研究背景

垃圾焚烧发电是对垃圾进行高温热化学处理，将产生的热能转化为电能的技术，是对资源的再利用。垃圾焚烧发电与垃圾的其他处理方法相比，具有占地小、场地选择容易、处理时间短、减量化显著（减重一般达80%，减容一般达90%）、无害化较彻底以及可回收垃圾焚烧余热等优点。

但是垃圾焚烧发电依然存在缺点，主要是：建设投资、运营成本和技术含量较高以及对运营操作者要求较高。其中，焚烧处理技术的应用受垃圾热值的影响较大，低热值的垃圾难以采用该种技术。通常对垃圾进行适当预处理或从原生垃圾中分选出部分高热值的垃圾进行处理效果比较好。

2    问题提出

垃圾焚烧发电需要考虑两方面的问题，一是垃圾的焚烧效率，即经济方面的问题。二是污染物的排放，即环境方面的问题。由于垃圾热值随来源、季节等因素波动幅度较大，因此在没有辅助燃料时燃烧不够稳定，难以控制有害气体的产生与排放，容易造成环境污染。

3    解决方法

由于我国垃圾的平均热值较低，如果采用純垃圾焚烧的方式，就要添加较多的辅助燃油，大大增加了运行成本。因此通常采用垃圾与煤混烧的方案，将垃圾与煤配成有一定热值的混合燃料，使其低位热值高于6 000 kJ/kg，保证燃烧稳定。这不仅解决了经济方面的问题，同时垃圾与煤混烧还可有效控制和减少二噁英的生成和排放，也解决了环境方面的问题。

我国城市生活垃圾从特性来看，一般厨余约占25%～30%，纸张、竹木、纤维等约占15%～20%，灰土等不可燃物质约占10%，水分约占40%～50%，热值普遍低于4 000 kJ/kg。解决办法如下：一是垃圾焚烧前经预处理除掉部分水分。二是加大燃煤的添加比例。根据我国2000年发布的[关于印发《资源综合利用电厂（机组）认定管理办法》的通知]规定：垃圾焚烧发电采用流化床锅炉的，原煤掺烧量不应超过入炉燃料的20%（重量比）。因此采用第一种方案更为可行。

4    技术方案

垃圾压缩脱水机属于焚烧发电厂中的预处理设备，在整个发电厂内的工作流程中位于垃圾收受流程的后端。

垃圾压缩脱水机的设计理念是：在垃圾进入焚烧炉前，使用垃圾压缩脱水机进行压缩脱水处理，从而大大减少垃圾的含水量，达到提高垃圾热值和减少助燃煤添加量的目的。

垃圾压缩脱水机主要由料斗、喂料机构、压缩机构、推料机构、液压系统、电气控制系统6部分组成。

垃圾压缩脱水机的工作流程为：垃圾压缩采用立压式，垃圾推出为横推式。采用垃圾抓斗投料或直接由垃圾车卸料到料斗。喂料机构将料斗内的垃圾从喂料槽推向压缩槽，然后由压缩机构对垃圾进行初步压缩脱水，然后压缩机构复位，喂料机构再次将料斗内的垃圾从喂料槽推向压缩槽，压缩机构对垃圾进行再次压缩脱水，多次压缩后（最多5次），压缩机构保压20 s，保压时最大压缩力可达2 000 kN，将垃圾中的水分挤压至污水槽。被压缩脱水后的垃圾由推料机构推到垃圾炉床。

4.1  机械部分

主要技术参数：

垃圾最大处理量：>25 t/h（单台设备）。

每循环工作时间：约6 min。

垃圾脱水率：约15%～20%（重量比）。

最大压缩力：2 000 kN。

4.2  液压部分

液压部分主要由主电机泵组、调压阀组、控制阀组、蓄能器组、循环泵组、执行器（液压缸）、同步器等组成。系统配备有水冷却系统、过滤系统、液位控制系统等，可实现油量、油温、油压的参数显示，同时配备有相应的保护及报警装置。

垃圾压缩脱水机工作时，只有压缩过程需要的压力较大，其余过程需要的压力都比较小，所有主油泵采用恒功率油泵，该泵可以根据工况自动调整压力及流量，从而减少工作中的溢流损失，提高脱水机的工作效率，降低电能消耗，达到节能效果。

主要技术参数：

系统高压工作压力：25 MPa。

系统低压工作压力：16 MPa。

系统最大工作流量：185 L/min。

冷却水量：>30 t/h。

报警油温：≤10 ℃，≥65 ℃。

4.3  电气控制部分

电气控制部分主要由高压控制柜、低压控制柜、操作台、压力检测装置、温度检测装置、执行器行程检测装置等组成。高压控制柜、低压控制柜、操作台均设置在地面的操作室内。

操作台主要由按钮、报警指示灯、电源控制开关、保险、可编程逻辑控制器模块、端子排、触摸屏等组成。喂料、压缩、推料整个过程都采用自动操作，不需到现场人工操作。能实现自动运行与手动控制，具有超压报警及保护功能、油箱低油位报警功能和油缸运行受阻报警功能，保证压缩式垃圾脱水机按规定程序执行操作。有压缩保压时间设定功能，操作人员可根据垃圾含水量情况设定保压时间。为保护人身安全，当设备处于检修状态时，能快速切断电源。可监视压缩式垃圾脱水机的压缩头、出料闸门运行位置。

触摸屏操作界面设计为“傻瓜”式界面，解锁管理员模式后，可手动设置各参数且具有很强的互锁功能，可在很大程度上避免误操作。