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Brückenkräne spielen in Müllverbrennungsanlagen eine entscheidende Rolle, beispielsweise bei der Materialhandhabung, Geräteinstallation und Wartung. Die richtige Konfiguration dieser Kräne steigert nicht nur die Betriebseffizienz der Anlage, sondern gewährleistet auch Sicherheit und Stabilität in der Produktion. Basierend auf jahrelanger Ingenieurspraxis untersucht dieser Artikel die Konfiguration und Rolle von Brückenkränen in Müllverbrennungsanlagen und bietet wertvolle Einblicke für die Konstruktion und den Betrieb solcher Anlagen weltweit.
Die Größe von Müllverbrennungsanlagen variiert erheblich und reicht von kleinen Anlagen mit einer einzigen Linie, die 300–500 Tonnen pro Tag (t/d) verarbeitet, bis zu großen Anlagen mit 4–6 Linien, die 750–850 t/d pro Linie verarbeiten. Tabelle 1 fasst die Krankonfigurationen und -aufbauten in bestehenden Projekten zusammen. Die Höhenangaben beziehen sich auf die Schienenoberkante, das effektive Greiferschaufelvolumen ist in Klammern angegeben.
NEIN. | Kran | Krantyp | Betriebsart | Installationsort | Tragkraft (Greifschaufel/m³) / t | Arbeitspflicht | Bemerkungen |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | Müllgreifkran | Zweiträger-Greifer-Brückenkran | Kontinuierlich, 24 Stunden/Tag (24 h/d) | Direkt über der Abfallgrube, Höhe 25–35m | 11(6.3),12.5(8),18(10),20(12) | A8 | Mindestens zwei Einheiten, davon eine als Ersatz; explosionsgeschützte Funktionen sind nicht erforderlich |
2 | Aschegreifkran | Zweiträger-Greifer-Brückenkran | Kontinuierlich, 8–12 Std./Tag | Direkt über der Schlackengrube, Höhe 7–12m | 8(3.2),10(4) | A6~A8 | |
3 | Turbineninstallations- und Wartungskran | Doppelträgerhaken-Brückenkran | Intermittierend | Im Turbinenraum, Höhe 13–15 m | 20/5,25/5,32/5,50/10 | A3 | |
4 | Umfassender Pumpenraum-Wartungskran | Elektrischer Einträger-Unterflurkran | Intermittierend | Im Inneren des umfangreichen Pumpenraums, Höhe 6–9 m | 2~3 | A3 | |
5 | Wartungskran für die temporäre Lagerung von Flugasche | Elektrischer Einträger-Unterflurkran | Intermittierend | Wartung der Ausrüstung im Flugasche-Zwischenlagerraum, Höhe 6–9 m | 2~3 | A3 | |
6 | Elektrischer Hebezeug für die Werkstattwartung | Elektrischer Einträger-Unterflurkran | Intermittierend | Oben in der Werkstatt, Höhe 6–8 Meter | 2~5 | A3 | |
7 | Elektrischer Wartungsaufzug für Staubfilteranlagen | Elektrischer Einträger-Unterflurkran | Intermittierend | Befindet sich oben im Staubsammler des Filters | 1~3 | A3 | |
8 | Wartung des Müllgreiferkrans Elektrische Hebevorrichtung | Elektrische Einschienenbahnkräne | Intermittierend | Direkt über dem Müllgreiferkran, Höhe 32–40 Meter | 3~5 | A3 | |
9 | Elektrischer Hebezeug für die Wartung von Saugzuggebläsen | Elektrische Einschienenbahnkräne | Intermittierend | Direkt über dem Saugzuggebläse, Höhe 7–10 Meter | 5~10 | A3 | |
10 | Wartung der Speisewasserpumpe Elektrisches Hebezeug | Elektrische Einschienenbahnkräne | Intermittierend | Direkt über der Speisewasserpumpe im Turbinenraum, Höhe 6–8 Meter | 3~5 | A3 | |
11 | Elektrisches Hebezeug für die Wartung des Primärluftgebläses | Elektrische Einschienenbahnkräne | Intermittierend | Direkt über dem Primärluftventilator in der Verbrennungshalle, Höhe 6–8 Meter | 2~5 | A3 | |
12 | Elektrischer Hebezeug für die Wartung von Kompressorräumen | Elektrische Einschienenbahnkräne | Intermittierend | Oben im Kompressorraum, Höhe 6–8 Meter | 1~3 | A3 | |
13 | Elektrischer Hebezeug für die Wartung von Kesseldeckeln | Elektrische Einschienenbahnkräne | Intermittierend | Oben am Kessel, oberhalb der Höhe des Hauptkesselträgers | 2~5 | A3 | |
14 | Elektrischer Wartungsaufzug für die Oberseite des Entsäuerungsturms | Elektrische Einschienenbahnkräne | Intermittierend | Über der Höhe des Entsäuerungsturms | 1~3 | A3 | |
15 | Elektrischer Hebezeug für die Wartung von Sickerwasserpumpen | Elektrische Einschienenbahnkräne | Intermittierend | Oberhalb des Sickerwasserbehälters, Höhe -2 bis -5 Meter | 1~3 | A3 | Explosionsgeschützter Aufbau erforderlich |
Tabelle 1: Wichtigste technische Parameter von Kränen in Müllverbrennungsanlagen
(1) Abfallbehandlungskran
Die Funktion des Abfallumschlagkran dient zum Greifen, Stapeln, Abladen und Einspeisen des Abfalls in die Abfallgrube. Er wird über der Abfallgrube installiert, wobei der niedrigste Punkt des Greifers mindestens 2 Meter über dem Niveau des Abfalleinfülltrichters liegt. Der Kontrollraum des Müllgreiferkrans befindet sich entweder gegenüber oder seitlich des Abfalltrichters. Der Müllkran und der Verbrennungsofen müssen gleichzeitig betrieben werden, um den sicheren und stabilen Betrieb der Verbrennungsanlage zu gewährleisten. Andernfalls wird die Zufuhr zum Verbrennungsofen unterbrochen, was möglicherweise zu einem Ausfall der gesamten Anlage führen kann. Daher ist der Müllentsorgungskran ein Kernstück der Ausrüstung der Verbrennungsanlage, das extrem hohe Präzision, Stabilität und Zuverlässigkeit erfordert. Seine Betriebsklasse muss den A8-Standards entsprechen und sollte mit einer aktiven und einer Standby-Einheit konfiguriert sein.
Darüber hinaus sind die rauen Umgebungsbedingungen (z. B. feucht, säurehaltig, schädliche Gase wie CH4 und H2S) ist es wichtig, ausgereifte und stabile Komponenten für Greifer, Hydrauliksysteme und elektrische Komponenten zu verwenden. Aus jahrelanger Betriebserfahrung wissen wir, dass die Konzentration brennbarer und explosiver Gase im Bereich, in dem der Müllkran eingesetzt wird, im Allgemeinen nicht hoch ist und in den meisten Fällen keine explosionsgeschützten Einstellungen erforderlich sind.
(2) Aschegreifkran
Die Funktion des Aschegreifkrans besteht darin, die aus der Verbrennungsanlage ausgetragene Schlacke auf die Transportfahrzeuge zu befördern. Im Vergleich zum Müllgreifkran sind die Leistungsanforderungen an den Aschegreifkran relativ geringer, da er nicht synchron mit der Verbrennungsanlage betrieben werden muss. Angesichts des begrenzten Volumens der Schlackengrube darf die maximale Zeit zur Behebung eines Fehlers in der Schlackengrube einen Tag nicht überschreiten. Der Kontrollraum für den Aschegreifkran befindet sich normalerweise an der Seite oder am Ende der Schlackengrube, und einige Verbrennungsanlagen verwenden für den Betrieb eine Fernbedienung.
Die Betriebsklasse des Aschegreifkrans ist im Allgemeinen niedriger als die des Müllgreifkrans, wobei A6 ausreichend ist. Allerdings muss auch die tatsächliche Konfiguration der Anlage und des Schlackenlagerbehälters berücksichtigt werden. Im Allgemeinen sollten Verbrennungsanlagen mit mehr als zwei Verbrennungslinien eine Betriebsklasse von A7 oder A8 verwenden. Bei großen Verbrennungsanlagen mit vier Verbrennungslinien sollten angesichts der großen Breite des Schlackenlagerbereichs zwei Aschegreifkrane eingesetzt werden.
Der Zweiträger-Brückenkran bezieht sich auf den Turbineninstallations- und Wartungskran (im Folgenden als Turbinenkran bezeichnet). Seine Hauptfunktion ist die Installation und Wartung von Turbinen und Generatoren. Anders als der Müllgreifkran und der Aschegreifkran wird der Turbinenkran erst verwendet, nachdem die Anlage in Betrieb ist. Aufgrund der Größe und Masse von Turbinengeneratoreinheiten werden sie normalerweise in Einzelteilen von der Produktionsstätte zur Müllverbrennungsanlage transportiert. Der Turbinenkran wird dann zum Anheben und Installieren der Komponenten der Turbine und des Generators verwendet. Nach der Installation muss der Turbinenkran regelmäßig zur Wartung und Inspektion der Turbine und des Generators verwendet werden. Der Kran muss mindestens zweimal pro Jahr (2-mal/a) mit voller Kapazität arbeiten.
Der elektrische Einträger-Unterbaukran ist in erster Linie für die Wartung und Inspektion des umfassenden Pumpenraums, des Flugasche-Zwischenlagerraums, der Werkstatt und des Staubfilters selbst zuständig. Die Konstruktion dieser Räume erfordert, dass der Hebezeug über Hub-, Laufkatzen- und Kranbewegungsfunktionen verfügt. Beispielsweise müssen im Staubfilter Komponenten wie Aschereiniger und Beutelkäfige angehoben und über die gesamte Arbeitsfläche positioniert werden. Das Hebezeug muss alle Bereiche des Arbeitsbereichs erreichen können, und das Wartungshebezeug sollte mindestens zweimal pro Jahr (2-mal/a) verwendet werden.
Die Spur des elektrischen Einschienenbahnkran ist relativ einfach und wird hauptsächlich zum Heben und Transportieren von fest installierten schweren Geräten wie Ventilatoren, Pumpen und anderen rotierenden Maschinen verwendet. Die maximale Hubkapazität beträgt nicht mehr als 10 Tonnen, wobei die meisten eine Bewegung entlang einer einspurigen Schiene erfordern, während einige nur die Hebefunktion benötigen. Es ist wichtig zu beachten, dass in einigen Bereichen brennbare und explosive Gase wie H vorhanden sein können.2S, CO und NH3, die den Einsatz explosionsgeschützter Motoren erfordern.
In Müllverbrennungsanlagen gibt es mehrere Kransätze, die sich in Typ, Tragkraft, technischen Anforderungen und Aufbau deutlich unterscheiden. Die Punkte 1 bis 3 in Tabelle 1 stellen im Allgemeinen die Standardkonfigurationen für Müllverbrennungsanlagen dar, während andere Geräte auf Grundlage der Größe der Anlage, der Gerätekonfiguration und der Anforderungen des Eigentümers bestimmt werden.
Kräne können je nach Funktion in Betriebsgeräte und Wartungsgeräte unterteilt werden. Sowohl der Müllgreiferkran als auch der Aschegreiferkran fallen unter die Betriebsgeräte und erfordern tägliche Betriebsstunden. Insbesondere der Müllgreiferkran muss kontinuierlich präzise und stabil arbeiten, und es sind mindestens zwei Kransätze erforderlich. Die meisten Projekte erfordern außerdem einen zusätzlichen Reservegreiferkran, um sicherzustellen, dass der Betrieb nicht aufgrund einer Störung des Müllgreiferkrans zum Erliegen kommt. Wartungskräne werden seltener eingesetzt und ihre Umweltanforderungen variieren.
(1) Die maximale Tragfähigkeit des Müllgreiferkrans wird durch die Anlagenkonfiguration des Projekts, die Verarbeitungskapazität und die Müllgrubenanordnung bestimmt. Basierend auf früheren Projektentwürfen sind die Tragfähigkeiten und Greifschaufelvolumina für Müllgreiferkrane und Aschegreiferkrane in der folgenden Tabelle zusammengefasst.
Verarbeitungsskala | Müllkran / Aschekran | |||
---|---|---|---|---|
Gesamtverarbeitungskapazität (t/d) | Anzahl der Verbrennungslinien | Tragfähigkeit (t) | Greifschaufelvolumen (m³) | Anzahl der Einheiten |
≤600 | ≤2 | 11/8 | 6.3/3.2 | 2/1 |
600 | ≤3 | 12.5/8 | 8/3.2 | 2/1 oder 2 |
1200 | 2≤Verbrennungslinien≤3 | 18/8 | 10/3.2 | 2/2 |
1800 | 2≤Verbrennungslinien≤4 | 18/10 | 10/4 | 3/2 |
2400 | ≤4 | 18/10 | 10/4 | 4/2 |
2400 | ≤4 | 20/10 | 12/4 | 3/2 |
(2) Die Tragfähigkeit des Turbinenkrans hängt vom maximalen Gewicht einer einzelnen Komponente beim Entladen und Installieren des Generators ab. Basierend auf den gesammelten Erfahrungen wird für Müllverbrennungsanlagen mit einer Leistung unter 30 MW und weniger als 3 Anlagen im Allgemeinen ein einziger Turbinenkran ausgewählt. Wenn die Anzahl der Anlagen 3 oder mehr beträgt, kann es ratsam sein, zwei Turbinenkrane (einen großen und einen kleinen) auszuwählen.
(3) Die Tragfähigkeit anderer Wartungskräne (Punkte 4 bis 15 in Tabelle 1) hängt vom Höchstgewicht der zu wartenden Ausrüstung ab. Die Faktoren, die bei der Bestimmung der Notwendigkeit eines Hebezeugs berücksichtigt werden, sind unterschiedlich:
Im Allgemeinen ähnelt die Konfiguration von Wartungskränen in diesem Bereich der anderer Industrieanlagen (wie Kläranlagen, Wärmekraftwerken, Chemieanlagen und Stahlwerken). Das Hauptziel besteht darin, den Wartungsbedarf der Geräte zu erfüllen, die Wartungszeit zu minimieren und den Arbeitsaufwand zu verringern. Bei der Auswahl kleiner Kräne für diese Anwendungen haben die Eigenschaften von Müllverbrennungsanlagen keinen wesentlichen Einfluss auf die Wahl des Krans. Ingenieure können Kräne gemäß den relevanten nationalen oder Industriestandards und Standortbedingungen konfigurieren.
Referenz: Konfiguration von Kränen für Müllverbrennungsanlagen