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减少焚烧故障,要靠积极垃圾分类

垃圾焚烧厂最怕故障导致停炉

故障等于要维修,要花钱;停炉就等于处理不了垃圾,发不了电,就没法收钱。
所以,决定垃圾焚烧企业收入水平的,就在于系统运营的稳定性。整体运营越稳定,越少出现故障,越少出现应故障带来的停工停运,就能多替地方处理一吨垃圾,同时也多发几百度电,此外,停工停运也会带来的额外检修成本和其他费用损失。

无论是传统的处理费和发电费用等收入来源,还是生物质新政鼓励的热电联供,供热收入,或是以焚烧厂为能源中枢打造静脉协同产业园运营模式,都需要焚烧厂有稳定的运营工况。

根据业内行业计算,一个800吨每日的垃圾焚烧企业,停炉一天的经济损失可能在60-70万元左右.
此外,停炉降温和启炉升温期间,垃圾焚烧的烟气排放有较大的超标可能,尤其是二恶英的排放,存在较大超标隐患,如果此时还遭遇生态环境部门的临时抽检,垃圾焚烧企业,尤其是上市企业,遭遇的财务和金融风险会更高。
相关研究,垃圾焚烧炉的不稳定运行和事故工况可能导致二噁英排放浓度的增加,特别是频繁的启动和停炉二噁英的排放量会显著增大,如焚烧炉在冷启动时待炉温达到法规要求的焚烧温度时开始进料,在初期的半个小时内二噁英的排放量,可能约为年正常运行时排放量的1/2
目前,按照生态环境部对垃圾焚烧企业信息公开的要求(信息公开网址https://ljgk.envsc.cn/index.html),除了每天要上传五项污染物指标和炉温数据以外,还要每个企业的每台炉,遇到系统故障,或开展停炉检修的信息上传,且要分为计划内和计划外,计划外检修还要注明是何种问题导致的停炉检修。
上传的信息,被统称故障工况说明。
焚烧炉故障、垃圾投料故障、汽水故障为垃圾焚烧厂主要故障问题
清气团,上海青悦、芜湖生态中心,三家共同开展的垃圾焚烧esg数据统计中,对全国481座垃圾焚烧企业的非计划检修情况,进行统计,统计结果在以下网站进行公示http://esg.epmap.org。
清气团挑选了十三家品牌企业,每个品牌企业旗下焚烧厂均超过十家以上,共262家焚烧厂的工况说明,对焚烧企业的故障和检修情况进行分析。
我们发现,标注为计划外检修的故障工况,主要集中在以下几个方面。
CEMS设备故障、
电气设备故障
恶劣天气(自然灾害)、政策等外部原因停产
发电机设备故障
焚烧炉系统故障
公用系统设备故障
垃圾投料系统故障
汽轮机设备故障
汽水系统设备故障
热控设备故障
上网线路故障
烟气净化系统设备故障
其中,发生故障频次最高的三个问题,主要集中在焚烧炉系统故障、垃圾投料系统故障、汽水系统故障,频次如下。

减少焚烧故障,要靠积极垃圾分类

垃圾不分类,是故障频发的主要诱因
清气团认为,相较于其他工业化焚烧系统,垃圾焚烧在燃烧难度控制上,是最高的。尤其在中国目前垃圾分类极不彻底的情况下,焚烧控制更难,焚烧过程中的焚烧产物,对垃圾焚烧炉的损害可能更大。
一方面从炉内燃烧物料来说,垃圾成分复杂多变,炉内热反应复杂多变,导致反应产物复杂。
这种多变会带来两种可能,第一,生成大量酸性气体,对焚烧炉和余热锅炉水冷壁、烟道等,有较多腐蚀作用。第二,我国垃圾由于暂时没有实现严格分类,垃圾中含有灰土、玻璃、盐分等杂质比例较高,导致燃烧产生的飞灰,容易在炉内结焦,会导致高温腐蚀,对焚烧炉壁和余热锅炉管路造成腐蚀性伤害。
结焦和腐蚀,都是对焚烧炉和余热发电系统的重大安全威胁,如果日常维护不及时,日常检修不及时到位,这两个问题都会随时导致焚烧厂出现计划外检修情况,如爆管等故障问题,被迫临时停炉停运解决相关问题。
过多的结焦,会影响焚烧热量对发电系统的热传导,影响发电效率,烟气中过多的热量如果得不到消耗,也会影响后端烟气处理系统的处理效率和净化能力,间接可能导致排放超标。
另一方面,焚烧炉的系统设计,相较其他工业锅炉,更为复杂,使用的机械联结或活动部件更多,相关部件的精巧度更高,也增加了故障几率。
如炉排炉内有许多可活动的炉排片,如焚烧部分超大件垃圾时,垃圾部件可能卡在炉排中,造成炉排卡顿,需要停炉检修;又或者垃圾入场前没有经过严格破碎或筛选,尺寸过大或粘稠度过大,又加上人为操作失误,也极易造成垃圾进料系统出现进料堵塞或抓斗故障,无法正常进料,也会带来焚烧炉计划外检修。
最后,入厂垃圾中可能会混杂大量工业垃圾,甚至易燃易爆垃圾,会导致焚烧过程的烟气陡然超标、炉内燃爆等问题,也会带来临时性停炉和检修。
因为上述因素,导致垃圾焚烧厂的故障发生率,导致的停炉维修几率,均大于燃煤电厂和工业锅炉。
半数突发故障的计划外检修,必须停炉停运
当然,焚烧企业,也会定期组织检修,如清理结焦,及时更换可能存在腐蚀风险的锅炉部件,以及维修和清理其他系统的故障或潜在故障,而这种定期检修,在业内也叫计划内检修。
计划内检修是纳入正常的经营范畴和成本范畴的,是焚烧企业认为应该支付的费用。
但垃圾焚烧企业,最担心的是另一种检修,忽然而来的故障,导致不得不临时停炉,开展检修。这个我们叫做计划外检修。
计划外检修,会额外占据焚烧企业的日常成本和支付费用,甚至可以说,计划外检修的工况频次,是影响焚烧发电厂收入的主要影响因子。
在数据统计中,清气团发现,十三家品牌企业的计划外故障工况,已占总故障频次的47%;其中焚烧炉故障,投料系统故障等属于焚烧炉系统本身的故障频次,占计划外故障的71%
同时,全国483家垃圾焚烧企业,今年前十个月,计划外故障工况中的50%,是属于较为严重的停炉或停运工况。
所以,无论从垃圾焚烧企业的自身实践,还是统计数据来看,垃圾焚烧炉的工况问题,是最应该得到重视的。
六家品牌企业日常维护相对出色,故障工况频次较少
从数据统计看来,十三家品牌企业中,皖能环保、上海环境、深圳能源、瀚蓝环境等四家企业,在焚烧系统的日常维护控制上,做的相对出色,所以,使得计划外工况频次,出现较少。三峰、光大两家企业分别在焚烧炉系统和垃圾投料系统故障的表现中,也相对较少,

减少焚烧故障,要靠积极垃圾分类

减少焚烧故障,要靠积极垃圾分类

清气团同时建议,如果想更进一步彻底减少焚烧系统的故障和工况问题,垃圾焚烧企业应该更积极的投身前端垃圾分类工作,因为只有更彻底的垃圾分类,才能杜绝大件垃圾、不可焚烧垃圾、工业垃圾、易燃易爆垃圾等容易引起故障的垃圾入炉,减少焚烧系统的故障,降低检修频次,能够更好的提升企业利润,同时也更好的减少污染排放。
来源 | 清气团
编辑 | 万梓薇
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