发布时间:2025-03-05 来源:中国建材机械工业协会
2024年建材机械行业绿色低碳发展优秀实践案例共选出9项,详见《关于公布2024年建材机械行业绿色低碳发展优秀实践案例名单的通知(中建机协[2024]16号)。为充分发挥案例示范效应,加快推进建材机械行业绿色低碳转型,本公众号将陆续展示优秀案例内容,欢迎持续关注。本期优秀案例精选:垃圾衍生燃料专用斗式提升机——中建材(合肥)机电工程技术有限公司。
企业概况
中建材(合肥)机电工程技术有限公司(合肥水泥研究设计院机电工程技术研究所)系中国建材装备集团下属股份制子公司,致力于粉体物料输送、计量、储存和控制工程技术开发、装备制造和工程技术咨询服务,是“中国建筑材料行业粉体物料输送与计量工程技术研究中心”,建材行业知名企业。
主要措施
城镇生活垃圾增长带来了极大的环境卫生压力,“垃圾围城”已成为国家面临的重大难题和严峻挑战。研究表明,利用水泥窑系统处置废物,对大气和水泥产品质量基本没有影响,可有效解决废物无害化处置问题,缓解固废处置压力,对实现固体废物处理的减量化、无害化和资源化具有十分重要的意义。
在RDF物料处置中,钢丝胶带斗式提升机因占地小、安全高效、节能经济等优点,成为理想选择。该技术在水泥行业成熟,但在RDF物料输送上应用较少。RDF物料特性复杂,工作环境恶劣,进料卸料技术要求高,导致专用提升机设计制造难度大,国内外均少有研究。
不同类型RDF(垃圾衍生燃料)物料在输送过程中工艺条件不尽一致,水泥窑协同处置固体废弃物则无破碎过程,需根据物料特性及输送工艺,针对性进行装备开发,在现有技术基础上,通过创新突破以下关键技术:
(1)智能驱动系统
针对物料的特殊物理特性,开发专用智能驱动系统以适应物料特性,优化提升机运行参数。系统包括电机、减速机和智能控制系统等,确保设备安全并减少能耗。智能驱动系统能根据物料和进料量调整转速,匹配卸料时间,维持提升机最佳性能。同时,监测预警系统实时监控提升机状态,预警故障并提示维护,保障设备安全可靠运行。
智能驱动系统:电机+联轴器+智能驱动柜
(2)进料方式及结构设计
常规提升机的进料方式及结构无法满足使用要求,需针对性地研究并设计特殊的进料方式,优化进料口结构,包括形状、通过量和来料方向。针对物料流动性差和休止角大的问题,配置助流系统以增强流动性,确保物料高效进入。
机尾结构设计
(3)卸料方式及结构设计
回料率是提升机性能的关键,直接影响效率。不完全卸料或高回料率会导致机尾二次提升,增加能耗,影响产量。针对RDF物料特性,项目研究了新的卸料方式和结构设计,以适应物料的容重小、形状不规则和粒度分布广的特点。
物料易粘附在头轮上,腐蚀覆胶,导致胶带跑偏。为此,本项目开发了具有自主知识产权的头轮清扫装置,能在提升机运转时清除头轮表面的颗粒物料,减少对钢丝胶带的损伤,延长设备寿命。
(4)专用料斗及固定方式的研究
提升机料斗的结构形式需考虑物料特性,如容重小、形状不规则的物料易漂浮,需设计气流疏通。物料腐蚀螺栓可能导致料斗脱落,影响安全。项目研究了适合特定物料的料斗及固定方式,确保料斗与胶带紧密贴合,提升抗拉性能。
(5)增强型钢丝胶带及接头结构设计
钢丝胶带和接头的强度对提升机的安全运行至关重要。本项目开发了专用的增强型钢丝胶带,以确保在处理强力物料时不会撕裂。
为了减少胶带接头在头轮和尾轮处的惯性摆动损伤,连接件材料选用轻质金属,并根据钢丝胶带宽度和头轮曲率等参数进行设计。确保连接件在正常安装和维护下稳定,对胶带无伤害。
(6)物料运动仿真
数值模拟在产品研发和优化中发挥关键作用,能加速研发进程、缩短周期,并减少资金成本,提供支持和启发。本项目利用DEM算法对提升机内物料运动进行仿真,获取运动状态和图形信息,通过分析确定较优设计参数和配置。
实施效果
设备使用现场
公司研制的RDF(垃圾衍生燃料)物料专用斗式提升机,为垃圾作为替代燃料的推广应用提供技术保障,解决了RDF(垃圾衍生燃料)物料垂直机械输送问题,占地面积小,工艺布置灵活、基建投入少,保证了设备长期在线安全稳定运行。
目前该技术成果已在国内批量应用。在锦江集团的淄博绿能、石家庄嘉盛等垃圾焚烧发电厂,以及广东越堡、天瑞集团、海螺集团、华润水泥等多个水泥窑协同处置项目中批量投运。目前,产品已累计销售40余台套,最大输送量达50t/h,最长在线运行时间已超7年。
编辑:段丹丹
审核:东朝莉、王玉敏