城市废弃物前置干燥炭化处理施工技术研究

张志国

中国能源建设集团北京电力建设有限公司，北京

摘要：响应国家环保政策的目标、方向，研究“城市废弃物前置干燥炭化处理”技术的施工工艺，提高技术水平、积累施工经验。

关键词：环保；前置干燥炭化处理；技术；

1、研究背景

城市废弃物前置干燥炭化处理技术是处理城市污泥、生物质及生活垃圾等废弃物的“新技术”，该技术以燃煤电站锅炉为基础，通过抽取锅炉尾部炉烟在一体化处理机中对城市污泥等废弃物进行干燥和粉碎，城市污泥处理后随炉烟被送入锅炉炉膛燃烧，燃烧产物通过尾部烟气净化设施达标排放。

具体流程：污泥输送罐车→污泥储仓→前置炭化处理系统→锅炉炉膛。整个工艺流程包括如下几个系统：

（1）污泥接卸、存储系统；（2）前置干燥炭化系统；（3）除臭系统；（4）炉烟系统；（5）电气、仪表及其控制系统；

2、研究的主要内容

本文通过前置干燥碳化系统安装与传统工艺安装的对比及分析其运行维护情况两个方面来进行阐述。

2.1对比安装，革新技术

前置干燥碳化系统的安装重点为卧式球磨机的安装。

虽然前置干燥碳化系统卧式球磨机的安装工艺较传统球磨机的安装工艺略有不同，但万变不离其宗，其与传统卧式球磨机的安装可以通过以下几个方面来进行对比分析：

2.1.1卧式球磨机内件衬板安装

传统球磨机内件衬板一般为波形弧板，安装方式比较简单，其波形弧板与筒体之间通过螺栓连接，波形弧板与球磨机筒体之间通过加装石棉板起隔热降噪作用，研磨体一般为直径不一的实心钢球，整体安装完成后，筒体本身重心偏低，运行时研磨体被带到相对较高的位置上才能被抛落。

而前置干燥碳化系统中球磨机内件衬板分为光滑弧板，长、短隔板、中空圆环等多种衬板，大部分衬板之间及衬板与球磨机筒体之间连接也基本是通过螺栓连接，但中空圆环与长、短隔板是通过焊接固定的，安装工艺比较复杂，研究其设计运行原理，可以更合理有效的安排施工工序，提高球磨机的安装技术水平。

与传统卧式球磨机对比，为了更好地提高卧式球磨机降噪隔热的效果，光滑弧板与筒体之间在原来安装石棉板的基础上填充了一层耐高温浇注料，为防止浇注料塌落，其浇筑工序只能在弧板安装完成以后，在弧板中心位置开孔进行浇筑，浇筑时为防止出现空鼓现象，需采取振捣方式浇筑密实。

2.1.2卧式球磨机与风扇磨联合安装

因被研磨物体为城市污泥，其含水率达80%，前置干燥碳化系统设计原理为：通过卧式球磨机与风扇磨联合组成的一体化机利用锅炉产生的高温烟气将污泥在球磨机内被干化并初步研磨，在通过风扇磨进行再次研磨并输送至锅炉炉膛，使其与锅炉炉膛内煤粉充分混合燃烧，达到火电厂节能降耗的效果。

相对于传统工艺而言，卧式球磨机与风扇磨联合安装组成一体化机的安装工艺更为复杂，而且环环相扣，为保证一体化机达到预计的设计效果，卧式球磨机与风扇磨安装的相对标高误差范围一定要控制在±10mm之内，卧式球磨机与风扇磨通过带有坡度的连通管道连接，误差范围内的相对标高的调整通过连通管道上的补偿器补偿来实现。

因卧式球磨机是由筒体、中空轴承、小齿轮组、大齿轮、减速机、电机等多个设备组成，风扇磨也是轴承、叶轮、电机等多个设备组成，这就要求在设备安装时不仅要合理组织施工工序，按国家技术规范要求来安装单个成套设备，也要细致的反复测量风扇磨与卧式球磨机成套设备的相对标高，使其控制在误差范围之内。

2.2运维分析，积累经验

通过观察此“新技术”的应用效果及记录整套系统的运行情况，通过对以下几条经常反复出现的问题进行分析处理，来反映安装过程中施工技术水平的效果、确定后续处理此类问题的解决办法同时积累技术经验。

1.卧式球磨机出口温度经常性过高

分析出现此类问题的原因，首先通过直观的观察，导致卧式球磨机出口温度偏高的原因是卧式球磨机出口挡球篦子被研磨后的泥粉堵住，经过初步分析，卧式球磨机出口挡球篦子安装位置可能是略微偏离筒体，使得筒体内研磨体无法击落附着在篦子上的泥粉。初步提出的解决方法是通过改装卧式球磨机出口挡球篦子的位置，使得研磨体可以将附着在篦子上的泥粉震落。

后续经过长时间观察，卧式球磨机出口温度恢复正常，但长时间运行，出口篦子被筒体内研磨体击碎，导致研磨体泄露。通过再次分析，经控制输送污泥的运行人员和控制输送烟气的运行人员反馈，系统运行时送泥量与送风量不成比例，导致泥粉无法完全干燥，最终确定导致其温度过高的原因为送泥量过大，导致污泥被研磨后，泥粉未完全干燥，依附于出口挡球篦子上，造成篦子被堵。

通过此问题的多次分析及解决，最终确定了解决方案，即加强运行控制人员的技术和管理水平的培训，因为此系统涉及“新技术”，与传统技术相比，运行人员的操作技能水平的培养尤为重要。

2.增压风机出口风量持续下降

通过集中控制室盘前数据反馈，增压风机出口风量达不到设计要求，就地增压风机振动异常，数据显示增压风机出口风量在持续减少。通过初步分析，导致其出现以上问题的原因可能是被研磨后的泥粉长时间磨损增压风机叶轮，导致增压风机内部动平衡失效。

为了直观的确定分析的结果，决定将增压风机叶轮罩壳拆除，观察叶轮扇叶磨损情况，通过精准的测量，增压风机叶轮扇叶厚度较未运行前减薄10mm，已超出可以正常运行的范围，最终确定导致增压风机出口风量不足的原因为增压风机叶轮经长时间磨损，风机内部动平衡失效，引风量达不到设计要求。

从设备安装、运行维护的成本及系统运行的经济效益和社会效益角度考虑，暂定处理此问题的方案为在不影响其效益的前提下，最合理的解决方式为提高叶轮扇叶的材质，使其更为耐磨并定期做防磨修补处理，否则还可能会出现风机振动过大，震裂设备底座或混凝土基础的情况。

3.输送污泥的双螺旋给料机不做功

双螺旋给料机经过一段时间的运行，会不定时的发生卡涩，运转不正常的现象，最终发现时的状况为双螺旋给料机电机空转，设备出口无污泥流出，分析其原因可能是双螺旋给料机不做工。

将双螺旋给料机解体，观察内部情况，发现双螺旋给料机轴承电机段与螺旋段连接的销轴断裂，造成双螺旋给料电机空转、不做功，与初步分析原因一致，通过设计、施工、运行等人员的讨论，销轴断裂的原因可能是污泥内杂物较多，造成轴承螺旋段双轴卡死，最终导致销轴断裂。

因污泥来源为当地市政污泥，从根源上是无法解决污泥内杂物、硬物较多的现状，只能通过污泥卸至污泥储存间这一过程来控制杂物、硬物的进入。污泥内较小的杂物、硬物仍然会通过篦子上的孔洞进入污泥池，从而造成双螺栓给料机内部卡涩，若选择将污泥卸料口的篦子更换为孔洞更密的篦子，将会阻碍污泥正常的流入污泥池。长此以往的发展，最终还会造成双螺旋给料机销轴断裂，出现双螺旋给料机不做功的情况。

从施工、运行的角度上考虑，建议将双螺旋给料机轴承更换为一体式并定期将双螺旋给料解体，清理内部杂物。

结 论

本文通过城市废弃物前置干燥炭化处理技术的安装和运维两个方面的研究，不仅对比出了传统卧式球磨机施工技术与前置干燥碳化系统施工技术工艺、工序的相同点与不同点，而且举一反三，进一步深刻的、直观的了解了火电厂磨机部分安装的技术与工艺；不仅总结了“新技术”系统运行时比较容易出现的各种问题，而且还拓宽了分析解决类似问题的思路，提高了看待问题的眼界。

参考文献

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