鍋爐垃圾給料系統(tǒng)改造前后經(jīng)濟(jì)分析

祝興林，程晉喜

（安徽皖能環(huán)保電力有限公司，安徽 合肥 230001）

鍋爐垃圾給料系統(tǒng)改造前后經(jīng)濟(jì)分析

祝興林，程晉喜

（安徽皖能環(huán)保電力有限公司，安徽 合肥 230001）

針對垃圾給料系統(tǒng)存在的冒正壓和冒灰問題，提出了將循環(huán)流化床垃圾焚燒爐垃圾給料系統(tǒng)由滾筒給料改造為無軸雙絞龍給料的改造方案，對比分析了改造前后鍋爐的運(yùn)行參數(shù)和經(jīng)濟(jì)效益。改造實(shí)施后，給料層運(yùn)行環(huán)境得到有效改善，鍋爐效益及經(jīng)濟(jì)效益得到明顯提升。

垃圾焚燒爐；給料系統(tǒng)；改造

1 概述

某電力公司垃圾焚燒爐為無錫太湖鍋爐有限公司與北京中科通用能源環(huán)保有限責(zé)任公司聯(lián)合設(shè)計(jì)開發(fā)的循環(huán)流化床垃圾焚燒爐，型號為WB-45/3.82-T(205T-JS1)。該焚燒爐的垃圾給料系統(tǒng)設(shè)備有：垃圾受料斗、一級鏈板給料機(jī)、二級鏈板輸送機(jī)、垃圾反撥均料器、滾筒給料機(jī)。給料系統(tǒng)對垃圾顆粒度要求不高，但給料系統(tǒng)體積龐大，且滾筒給料機(jī)與爐膛之間間隙較大，造成自身密封性相對較差。當(dāng)垃圾給料不均或含水量變化較大時(shí)，極易因瞬間爆燃造成系統(tǒng)冒正壓，并向外冒灰。

在運(yùn)行中，由于垃圾給料系統(tǒng)頻繁冒正壓且向外冒灰，使垃圾給料系統(tǒng)現(xiàn)場工作環(huán)境極其惡劣，分揀人員無法長時(shí)間在鏈板機(jī)邊工作，嚴(yán)重影響垃圾分揀效果，并進(jìn)一步影響鍋爐的正常給料和運(yùn)行。當(dāng)陰雨天氣大氣壓較低時(shí)，垃圾給料系統(tǒng)冒正壓造成廠區(qū)、下風(fēng)口村莊異味較重，企業(yè)環(huán)保壓力大。

2 改造方案及效果分析

為有效解決垃圾給料系統(tǒng)冒正壓、冒灰問題，該電力公司多次組織工程技術(shù)人員參觀調(diào)研其他垃圾發(fā)電廠，并對技改可行性、技改效果和技改費(fèi)用進(jìn)行深入探討。結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際布置，該電力公司給料系統(tǒng)采用對顆粒度要求不太高的無軸雙螺旋絞龍給料機(jī)，其具體改造方式如下。

(1) 取消原布置在15 m層的滾筒給料機(jī)，將爐前輸送鏈板機(jī)縮短2～4 m，保留現(xiàn)有垃圾分揀平臺，在15 m層的爐前鏈板輸送機(jī)后布置長約6 m的無軸雙螺旋絞龍給料機(jī)。給料機(jī)出口垃圾經(jīng)過垃圾落料管進(jìn)入爐內(nèi)，給料機(jī)與垃圾落料管之間對接加裝膨脹節(jié)。分揀平臺的保留確保了可以將大塊建筑垃圾石頭分揀出來，從而保證無軸雙螺旋絞龍給料機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

(2) 將原輸送鏈板改成水平布置，長度適當(dāng)調(diào)短2～4 m，再通過垂直高度2.5 m的受料斗進(jìn)入布置在15 m層的無軸雙絞龍給料機(jī)。同時(shí)，在無軸雙絞龍給料機(jī)出口垂直段前加裝鎖氣器。通過垂直通道和絞龍給料機(jī)加裝鎖氣器，形成自密封空間，解決了原給料機(jī)因密封性差造成漏風(fēng)導(dǎo)致冒正壓的問題。同時(shí)，原垃圾落料管易堵塞及垃圾輸送鏈板的故障率較高問題也緩解，分揀垃圾的空間也得以增大。

改造后的效果如下：

(1) 與未改造前相比，鍋爐運(yùn)行工況及現(xiàn)場運(yùn)行環(huán)境有了明顯改善，鍋爐運(yùn)行工況沒有大幅度波動，床溫維持在850 ℃左右；

(2) 與未改造前相比，鏈板機(jī)故障率大幅下降，垃圾給料系統(tǒng)的維護(hù)工作量減少，垃圾給料系統(tǒng)的維護(hù)工作主要由潤滑鏈條及滾輪完成；

(3) 無軸雙絞龍給料機(jī)的底板及絞龍鋼帶磨損較大。

3 改造前后的經(jīng)濟(jì)性分析

2014-04-12，2號爐垃圾給料系統(tǒng)改造完畢。從5月3日起至今，2號爐垃圾給料系統(tǒng)的運(yùn)行情況良好。改造前后鍋爐的經(jīng)濟(jì)性分析如下。

3.1 改造前鍋爐運(yùn)行狀態(tài)

(1) 由于給料口冒灰，垃圾給料層環(huán)境極差。

(2) 引風(fēng)機(jī)電流較大，功耗增高。

(3) 因垃圾下料口冒正壓較大，造成鍋爐漏風(fēng)損失較多，煤耗較高。

(4) 鍋爐燃燒狀況惡化，鍋爐效率下降。

(5) 垃圾給料系統(tǒng)故障率高、易堵垃圾，難以保證機(jī)組的運(yùn)行時(shí)間。

改造前，2號爐垃圾給料系統(tǒng)主要運(yùn)行參數(shù)如表1所示。

表1 改造前2號爐垃圾給料系統(tǒng)主要運(yùn)行參數(shù)

2014年1～3月，2號爐垃圾給料系統(tǒng)在改造前發(fā)生故障15次，平均5次/月；維修時(shí)間合計(jì)38.5 h，平均2.57 h/次。由于維修期間需要降負(fù)荷，每次約降負(fù)荷3 000 kWh，共計(jì)影響負(fù)荷11.55萬kWh，平均0.77萬kWh/次；維修時(shí)需純煤燃燒，合計(jì)增加耗煤76 t，平均5.07 t/次。

3.2 改造后鍋爐運(yùn)行狀態(tài)

(1) 垃圾給料層垃圾給料口冒灰基本得到解決，現(xiàn)場環(huán)境得到極大改善。

(2) 引風(fēng)機(jī)電流下降，功耗降低。

(3) 垃圾給料口冒正壓問題基本得到解決，漏風(fēng)損失減小，垃圾摻燒量明顯上升，煤耗下降。

(4) 鍋爐燃燒工況明顯改善，鍋爐效率上升。

(5) 垃圾給料系統(tǒng)的故障率大幅下降，基本解決了系統(tǒng)堵垃圾現(xiàn)象，保障了機(jī)組的年運(yùn)行時(shí)間。

改造后，2號爐垃圾給料系統(tǒng)主要運(yùn)行參數(shù)如表2所示。

表2 改造后2號爐垃圾給料系統(tǒng)主要運(yùn)行參數(shù)

2014年6～7月，2爐垃圾給料系統(tǒng)在改造后發(fā)生故障3次，均發(fā)生在6月份，7月份無故障維修，平均1.5次/月。

3.3 對比結(jié)果

分析對比表1和表2，可知改造前后2號爐的鍋爐效率得到有效提高，故障率明顯下降。

(1) 改造后，2號爐日平均垃圾焚燒量增加28.64 t/天，每月(按25天計(jì))垃圾摻燒量提高約716 t，垃圾增加收入(按補(bǔ)貼費(fèi)45元/t計(jì))32 220元/月。

改造后，2號爐用煤量約下降4.6 t/天，垃圾摻燒率上升1.19 %,供電煤耗約下降65 g/kWh，每月(按25天計(jì))節(jié)煤量約115 t,可節(jié)約燃煤(按600元/t計(jì))69 000元/月。

改造后，上網(wǎng)電量增加1.482萬kWh/天，即增加電費(fèi)收入9 633元/天(上網(wǎng)電價(jià)0.65元/ kWh)，每月(按25天計(jì))增加電費(fèi)收入24.082 5萬元。

改造后，一次風(fēng)機(jī)電耗下降545 kWh/天，引風(fēng)機(jī)電耗下降434 kWh/天，合計(jì)電耗下降979 kWh/天；電費(fèi)按垃圾發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)0.65元/ kWh，每月(按25天計(jì))節(jié)約電費(fèi)15 908.75元。即鍋爐效益提高后，可產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益約為35.8萬元/月。

(2) 改造后，故障率每月約減少3.5次，按照故障時(shí)耗煤5.07 t/次，少發(fā)電0.77萬kWh/次計(jì)，可節(jié)約燃煤17.745 t/月，增加電量2.695萬kWh/月；燃煤費(fèi)可節(jié)約10 647元/月，增加電費(fèi)17 517.5元/月。即垃圾給料系統(tǒng)故障消缺下降，可產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益約為2.8萬元/月。

以上僅因鍋爐效率增加及消缺減少所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益就有38.6萬元/月；若考慮維護(hù)人工費(fèi)、材料費(fèi)的節(jié)約，經(jīng)濟(jì)效益則將更加顯著。

4 結(jié)束語

該電力公司2號循環(huán)流化床垃圾焚燒爐垃圾給料系統(tǒng)經(jīng)過改造，將滾筒給料改造為無軸雙絞龍給料后，垃圾給料層冒正壓、冒灰現(xiàn)象大為減少，給料層運(yùn)行環(huán)境得到極大改善，設(shè)備維護(hù)工作量大幅減少，鍋爐效益大幅提高，創(chuàng)造了較好的生產(chǎn)運(yùn)行環(huán)境及經(jīng)濟(jì)效益。

2014-10-16。

祝興林(1974-)，男，工程師、注冊安全工程師，主要從事電力生產(chǎn)、基建管理工作，email：zhuxinglin001@126.com。

程晉喜(1972-)，男，高級工程師，主要從事電力生產(chǎn)技術(shù)管理工作。