生活垃圾焚烧炉推料器卡阻原因分析及对策

余笑枫 张钦华

摘要：目前，随着经济的不断增长和城市化进程的加快，城市生活垃圾不断增多，垃圾焚烧发電作为“减量化、无害化、资源化”处理生活垃圾的最佳方式，正逐步取代传统的垃圾填埋处理方式。我国的生活垃圾焚烧炉技术经历了从引进、消化吸收到创新的阶段，随着生活垃圾焚烧炉的普及应用，在适应国内生活垃圾特性的运行过程中，焚烧炉设备出现了一些具有代表性的问题。本文介绍的生活垃圾焚烧炉推料器卡阻的原因分析及对策，为生活垃圾焚烧炉的长期安全稳定运行，防止此类事故的再次发生提供了参考。

关键词：垃圾焚烧;推料器卡阻;原因分析;预防措施

典型的生活垃圾焚烧炉包括进料斗、进料挡板、水冷斜槽、推料器、炉排、炉排支撑钢结构、灰斗、出渣机、液压站、炉膛、余热锅炉、辅助燃烧系统、砌筑、一二次配风系统等。作为生活垃圾焚烧炉物料输入端，给料系统的设计非常关键。推料器给料的可靠性对生活垃圾焚烧炉长期安全稳定运行起着重要作用，如何保证推料器的顺畅运动，是一项重要工作。

1事故概况

某生活垃圾发电厂的焚烧炉，推料器在正常运行过程中，一段时期内出现若干次卡阻的异常现象，特别是回退过程中推箱回退不到位，严重时需被迫停炉处理，给垃圾电厂造成了较大的经济损失。

2给料系统的结构型式

图1是该焚烧炉的给料系统图，正常运行时，垃圾抓斗抓取垃圾坑里的生活垃圾投入进料斗，垃圾经进料挡板和水冷斜槽后落在推料平台上，然后由推料器的11个推箱将平台上的垃圾推送到炉排上进行燃烧。图2是该推料器结构示意图，推料平台上面安装有推料箱的运动导轨，每个推箱长约2000mm，宽约900mm，高约300mm。每个推箱由一个油缸液压驱动，推箱的四个滚轮在导轨上滚动。正常运行时11个推料箱平行同步运动，速度可根据燃烧负荷调整，前进的最大行程1600mm。

1—进料斗2—进料挡板3—水冷斜槽4—推料器5—炉排1—油缸2—推

料箱3—导轨4—推料平台

通过DCS与液压系统的控制反馈信号，以及对事故发生前、发生时与发生后的运行数据进行比对分析，结合停炉检查的设备状态，分析得出以下结论：

（1）液压驱动方面原因：液压缸物理结构特点导致推料箱回退时容易卡阻。分析：推料箱的卡阻现象多发生在靠中间位置的几个推箱，并且主要在推料箱回退过程中出现卡阻现象。主要是因为液压油从无杆腔进油、从有杆腔回油时，油缸的活塞杆伸出、推箱往前运动;反之，液压油从有杆腔进油、从无杆腔回油回时，推箱往后运动、推料箱回退。因此，液压油在设定的压力下，活塞杆伸出时，液压油缸的受力面积比缩回时的受力面积大，活塞杆伸出时驱动油缸的压力比活塞杆缩回时驱动油缸的压力大。所以推料箱的卡阻现象多发生在推料箱回退过程中。此外，由于进料斗的宽度较宽，抓斗撒落垃圾时不均，往往中间多、两边少，导致中间负载大，因此中间位置的几个推箱更易发生卡阻。

（2）投料运行控制方面原因：投料料位过高导致推料阻力增大。分析：

正常情况下，垃圾进料系统所设计的料位计，用于控制投料料位在合理范围内，不至于过高或过低。现场实际运行过程中，为了更加清晰地看到料位，投料操作人员习惯性地依靠设置在进料斗上方的摄像头进行投料监控。出于保守操作考虑，实际垃圾投料料位已堆至进料斗的二分之一处。通过现场测量数据结合设计图纸进行核算，从推料平台至进料斗二分之一处的垃圾高度有9米，计算出该料位下的垃圾足够焚烧炉四个小时的垃圾燃烧用量。而最高料位设计值只有4.5米。显然，料位太高，推料箱的负载加重，加上垃圾不均质，有时出现夹杂有高密度的砖头石块之类的建筑类垃圾，局部阻力增大，导致推料箱的驱动力不足以克服阻力。极端情况下，推料箱的负载比原设计加重直接引发了推料箱的卡阻现象。

（3）设备结构方面原因：由于制造与安装误差，导致推料箱运行阻力增大。分析：推料箱结构设计上，要求是推料箱两两之间的间隙是6mm，推料箱与平台之间的间隙是3mm，最外侧的推料箱与水冷斜槽内侧之间的间隙是6mm，推料箱的上表面与水冷斜槽的下表面之间的间隙是10mm。但实际制造安装过程中，有部分间隙没有控制到位，甚至有些推料箱产生了接触摩擦（从现场设备表面的刮擦痕迹可以看到），这在一定程度上也增加了运动时的阻力。

（4）运行控制管理方面原因：垃圾给料控制调节不规律，增加卡阻风险。经检查现场运行控制数据，各班组运行人员操控技术水平不一，有的是通过改变推料箱的行程长度来改变给料速度，这样会造成出料口堆积过厚过紧实的垃圾堵住垃圾下落。时间一长垃圾出料口面积越来越小，大大增加推料箱的前进阻力。

（5）其他方面原因：出料口的砌筑工程存在安装失误。在核对出料口的大小时，发现出料口上沿处砌筑了部分粗糙表面的浇注料，既减小了出口面积，又增大了垃圾运动时的摩擦力。

4对策与建议

通过分析焚烧炉推料箱卡阻的原因，可以从以下几个方面来着手解决问题。

（1）通过调整摄像头的位置和角度，增加料位仪表，减小和设置好垃圾料位的高度，将料位监控在设置好的料位范围内，减少推料平台上的垃圾重量，减轻推料箱的负载。抓吊垃圾时严格按照操作规程，力求抛撒垃圾的料位上表面平齐，各推料箱的负载相对一致。

（2）制造和安装设备过程中，严控推料器各运动部件间的间隙，各部件间的运动必须顺畅，无卡涩，表面无刮擦痕迹。

（3）适当增加油缸的大小和液压油的压力，增加推料箱的驱动力。

（4）在运行调节焚烧负荷时，尽量通过调节推料箱的速度，而不是调节推料箱的行程来改变给料的速度，以免垃圾堆积在出料口处，减小出口的面积。

（5）第五，焚烧炉启炉时，推料箱上没有垃圾，并且垃圾炉启炉时间较长，推料箱长时间曝露受热膨胀，容易造成各推料箱之间膨胀受限所引起的卡阻。启炉时应保持推料器的推料箱进行空载运行，自行消除膨胀。

5结束语

自从采取上述对策及建议整改后，该电厂的焚烧炉运行安全稳定，很少发生类似事故，获得了良好的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]CJJ90-2009，生活垃圾焚烧处理工程技术规范[S]

[2]GB18485-2014，生活垃圾焚烧污染控制标准[S]

[3]GB18750-2020，生活垃圾焚烧炉及余热锅炉[S]