Gru a ponte per impianti di termovalorizzazione: guida essenziale alla configurazione e alla selezione

Le gru a ponte svolgono un ruolo cruciale negli impianti di termovalorizzazione, tra cui movimentazione dei materiali, installazione delle apparecchiature e manutenzione. La corretta configurazione di queste gru non solo migliora l'efficienza operativa dell'impianto, ma garantisce anche sicurezza e stabilità nella produzione. Sulla base di anni di pratica ingegneristica, questo articolo esplora la configurazione e il ruolo delle gru a ponte degli impianti di termovalorizzazione, fornendo preziose informazioni per la progettazione e il funzionamento di tali strutture a livello globale.

I. Configurazione di base delle gru negli impianti di termovalorizzazione

La scala degli impianti di conversione dei rifiuti in energia varia in modo significativo, passando da piccoli impianti con una singola linea che elabora 300-500 tonnellate al giorno (t/d) a grandi impianti con 4-6 linee che elaborano 750-850 t/d per linea. La Tabella 1 riassume le configurazioni e le impostazioni delle gru nei progetti esistenti. I dati di elevazione si riferiscono all'elevazione della sommità della rotaia, con il volume effettivo della benna di presa indicato tra parentesi.

Tabella 1: Principali parametri tecnici delle gru negli impianti di termovalorizzazione

II. Funzioni e configurazioni di varie gru

Gru a ponte a doppia trave

(1)Gru per movimentazione rifiuti

La funzione del gru per la movimentazione dei rifiuti è quello di afferrare, ammucchiare, scaricare e alimentare i rifiuti all'interno della fossa dei rifiuti. È installato sopra la fossa dei rifiuti, con il punto più basso della pinza ad almeno 2 metri di distanza dal livello della tramoggia di alimentazione dei rifiuti. La sala di controllo della gru a pinza per rifiuti si trova di fronte o di lato alla tramoggia dei rifiuti. La gru per rifiuti e l'inceneritore devono funzionare simultaneamente per garantire il funzionamento sicuro e stabile dell'impianto di incenerimento; in caso contrario, interromperanno l'alimentazione all'inceneritore, causando potenzialmente l'arresto dell'intero impianto. Pertanto, la gru per lo smaltimento dei rifiuti è un elemento fondamentale dell'attrezzatura nell'impianto di incenerimento, che richiede precisione, stabilità e affidabilità estremamente elevate. La sua classe di servizio deve soddisfare gli standard A8 e deve essere configurata con un'unità attiva e una di riserva.

Inoltre, considerando l'ambiente ostile (ad esempio, umido, acido, contenente gas nocivi come CH₄ e H.₂S), è fondamentale utilizzare componenti maturi e stabili per la pinza, i sistemi idraulici e i componenti elettrici. Sulla base di anni di esperienza operativa, la concentrazione di gas infiammabili ed esplosivi nell'area in cui opera la gru per la movimentazione dei rifiuti non è generalmente elevata e, nella maggior parte dei casi, non sono richieste impostazioni antideflagranti.

(2) Gru a benna per cenere

La funzione della gru con pinza per ceneri è quella di spostare le scorie scaricate dall'inceneritore ai veicoli di trasporto. Rispetto alla gru con pinza per rifiuti, i requisiti di prestazione per la gru con pinza per ceneri sono relativamente inferiori, poiché non deve funzionare in sincronia con l'inceneritore. Considerando il volume limitato della fossa delle scorie, è necessario che il tempo massimo per risolvere qualsiasi guasto nella fossa delle scorie non superi un giorno. La sala di controllo per la gru con pinza per ceneri è solitamente situata sul lato o all'estremità della fossa delle scorie e alcuni impianti di incenerimento utilizzano il controllo remoto per il funzionamento.

La classe di servizio della gru a benna per ceneri è generalmente inferiore a quella della gru a benna per rifiuti, con A6 sufficiente. Tuttavia, si dovrebbe anche considerare la configurazione effettiva dell'unità e del contenitore di stoccaggio delle scorie. In generale, gli impianti di incenerimento con più di due linee di incenerimento dovrebbero utilizzare una classe di servizio A7 o A8. Per grandi impianti di incenerimento con quattro linee di incenerimento, considerando l'ampia larghezza dell'area di stoccaggio delle scorie, si dovrebbero utilizzare due gru a benna per ceneri.

Gru a ponte a doppia trave

IL carroponte bitrave si riferisce alla gru di installazione e manutenzione della turbina (di seguito denominata gru turbina). La sua funzione principale è l'installazione e la manutenzione di turbine e generatori. A differenza della gru con pinza per rifiuti e della gru con pinza per ceneri, la gru turbina viene utilizzata solo dopo che l'impianto è operativo. A causa delle grandi dimensioni e della massa delle unità turbina-generatore, queste vengono solitamente trasportate all'impianto di termovalorizzazione in parti separate dall'impianto di produzione. La gru turbina viene quindi utilizzata per sollevare e installare i componenti della turbina e del generatore. Dopo l'installazione, la gru turbina deve essere utilizzata regolarmente per la manutenzione e l'ispezione della turbina e del generatore. La gru deve funzionare a piena capacità almeno due volte all'anno (2 volte/a).

Gru elettrica monotrave sospesa

La gru elettrica a trave singola sospesa è principalmente responsabile della manutenzione e dell'ispezione della sala pompe completa, del deposito temporaneo delle ceneri volanti, dell'officina e del collettore di polvere a maniche. La progettazione di queste stanze richiede che il paranco abbia funzioni di sollevamento, carrello e movimento della gru. Ad esempio, nel collettore di polvere a maniche, componenti come i pulitori delle ceneri e le gabbie dei sacchi devono essere sollevati e posizionati su tutta la superficie di lavoro. Il paranco deve essere in grado di raggiungere tutte le aree dell'area di lavoro e il paranco di manutenzione deve essere utilizzato almeno due volte all'anno (2 volte/a).

Gru monorotaia elettriche

La pista dell'elettrico gru monorotaia è relativamente semplice e viene utilizzato principalmente per sollevare e trasportare attrezzature pesanti fisse come ventilatori, pompe e altri macchinari rotanti. La capacità di sollevamento massima non supera le 10 tonnellate, con la maggior parte che richiede il movimento lungo un binario unidirezionale, mentre alcuni necessitano solo della funzione di sollevamento. È importante notare che in alcune aree potrebbero esserci gas infiammabili ed esplosivi come H₂S, CO e NH₃, che richiedono l'uso di motori antideflagranti.

III. Metodi di selezione delle gru per gli impianti di termovalorizzazione

Negli impianti di termovalorizzazione, sono presenti più set di gru, ognuno dei quali varia significativamente per tipo, capacità di sollevamento, requisiti tecnici e layout. Le voci da 1 a 3 nella Tabella 1 rappresentano generalmente le configurazioni standard per gli impianti di termovalorizzazione, mentre altre attrezzature sono determinate in base alla scala dell'impianto, alla configurazione delle attrezzature e ai requisiti del proprietario.

Le gru possono essere divise in attrezzature operative e attrezzature di manutenzione in base alla loro funzione. Sia la gru con pinza per rifiuti che la gru con pinza per ceneri rientrano nelle attrezzature operative, che richiedono ore di funzionamento giornaliere. In particolare, la gru con pinza per rifiuti deve funzionare ininterrottamente con precisione e stabilità e sono necessarie almeno due serie di gru. La maggior parte dei progetti richiede anche una gru con pinza di riserva aggiuntiva per garantire che le operazioni non si interrompano a causa di un malfunzionamento della gru con pinza per rifiuti. Le gru di manutenzione sono utilizzate meno frequentemente e i loro requisiti ambientali variano.

(1) La capacità di sollevamento massima della gru a benna per rifiuti è determinata dalla configurazione dell'unità del progetto, dalla capacità di lavorazione e dalla disposizione della fossa dei rifiuti. Sulla base di precedenti progetti, le capacità di sollevamento e i volumi della benna a benna per le gru a benna per rifiuti e le gru a benna per ceneri sono riepilogati nella tabella seguente.

(2) La capacità di sollevamento della gru a turbina è correlata al peso massimo di un singolo componente durante lo scarico e l'installazione del generatore. Sulla base dell'esperienza accumulata, per le unità di conversione dei rifiuti in energia con una capacità inferiore a 30 MW e meno di 3 unità, viene generalmente selezionata una singola gru a turbina. Quando il numero di unità è uguale o superiore a 3, potrebbe essere consigliabile scegliere due gru a turbina (una grande e una piccola).

(3) La capacità di sollevamento di altre gru di manutenzione (elementi 4–15 nella Tabella 1) dipende dal peso massimo dell'attrezzatura in manutenzione. I fattori considerati quando si determina la necessità di un paranco variano:

• Il peso massimo del ventilatore dell'aria primaria e del ventilatore a tiraggio indotto è strettamente correlato alla capacità di lavorazione di ogni forno. Questo perché l'inceneritore e il ventilatore funzionano su base uno a uno: maggiore è la capacità di lavorazione di un singolo inceneritore, maggiori sono i requisiti di aria e scarico, il che a sua volta aumenta le dimensioni e il peso dell'attrezzatura del ventilatore. Sulla base dell'esperienza di progetti di ingegneria, si consiglia di installare paranchi di manutenzione per i ventilatori primari e a tiraggio indotto associati agli inceneritori che trattano più di 600 t/d.
• La necessità di paranchi di manutenzione per pompe di alimentazione e compressori non è direttamente correlata alla capacità di elaborazione. La decisione si basa sul peso massimo dell'attrezzatura.
• Altri paranchi, come quelli per le torri di deacidificazione, i collettori di polvere e i tetti delle caldaie, sono spesso posizionati ad altitudini elevate per evitare cadute e garantire la sicurezza dei lavoratori.
• La pompa del percolato è posizionata in uno spazio sigillato pieno di umidità, calore e gas nocivi, il che rende l'aggiunta di un paranco di manutenzione utile per ridurre il carico di lavoro e migliorare la sicurezza del personale addetto alla manutenzione.

In generale, la configurazione delle gru di manutenzione in questa gamma è simile a quella di altri impianti industriali (come impianti di trattamento delle acque reflue, centrali termoelettriche, impianti chimici e acciaierie). L'obiettivo principale è soddisfare le esigenze di manutenzione delle apparecchiature, ridurre al minimo i tempi di manutenzione e l'intensità di manodopera. Quando si selezionano piccole gru per queste applicazioni, le caratteristiche degli impianti di termovalorizzazione non influenzano in modo significativo la scelta della gru. Gli ingegneri possono configurare le gru in base agli standard nazionali o industriali pertinenti e alle condizioni del sito.

Riferimento: Configurazione delle gru per l'impianto di termovalorizzazione

Cindy

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Sono Cindy, con 10 anni di esperienza lavorativa nel settore delle gru e un bagaglio di conoscenze professionali accumulato. Ho scelto le gru soddisfacenti per oltre 500 clienti. Se hai esigenze o domande sulle gru, non esitare a contattarmi, userò la mia competenza ed esperienza pratica per aiutarti a risolvere il problema!