廃棄物発電プラントの天井クレーン: 基本的な構成と選択ガイド

廃棄物発電プラントでは、材料の取り扱い、機器の設置、メンテナンスなど、天井クレーンは重要な役割を果たします。これらのクレーンを適切に構成すると、プラントの運用効率が向上するだけでなく、生産の安全性と安定性も確保されます。この記事では、長年のエンジニアリングの実践に基づいて、廃棄物発電プラントの天井クレーンの構成と役割について検討し、世界中のこのような施設の設計と運用に役立つ貴重な洞察を提供します。

I. 廃棄物発電プラントにおけるクレーンの基本構成

廃棄物発電プラントの規模は大きく異なり、1 ラインで 1 日 300～500 トンを処理する小規模プラントから、4～6 ラインで 1 ラインあたり 750～850 トンを処理する大規模プラントまであります。表 1 は、既存のプロジェクトにおけるクレーンの構成と設定をまとめたものです。標高データはレール上部の標高を示し、有効なグラブ バケットの容量は括弧内に示されています。

表1: 廃棄物発電プラントにおけるクレーンの主な技術的パラメータ

II. 各種クレーンの機能と構成

ダブルガーダーグラブ天井クレーン

（１）廃棄物処理クレーン

の機能は 廃棄物処理クレーン ゴミグラブクレーンの役割は、ゴミピット内のゴミを掴み、積み上げ、投棄し、投入することです。ゴミピットの上に設置され、グラブの最低点はゴミ投入ホッパーのレベルから少なくとも 2 メートル離れています。ゴミグラブクレーン制御室は、ゴミホッパーの反対側または横にあります。ゴミクレーンと焼却炉は、焼却プラントの安全で安定した運転を確保するために同時に動作する必要があります。そうでない場合、焼却炉への投入が中断され、プラント全体が停止する可能性があります。したがって、ゴミ処理クレーンは焼却プラントのコア機器であり、非常に高い精度、安定性、信頼性が求められます。その作業クラスは A8 基準を満たす必要があり、1 つのアクティブユニットと 1 つのスタンバイユニットで構成する必要があります。

さらに、過酷な環境（例：湿気、酸性、CHなどの有害ガスを含む）を考慮すると、₄ とH₂S) では、グラブ、油圧システム、電気部品に成熟した安定した部品を使用することが重要です。長年の運用経験に基づくと、廃棄物処理クレーンが稼働するエリアの可燃性ガスや爆発性ガスの濃度は一般的に高くなく、ほとんどの場合、防爆設定は必要ありません。

（２）灰拾いクレーン

灰グラブクレーンの機能は、焼却炉から排出されたスラグを輸送車両に移すことです。ゴミグラブクレーンと比較すると、灰グラブクレーンの性能要件は、焼却炉と同期して動作する必要がないため、比較的低くなっています。スラグピットの限られた容積を考慮すると、スラグピットの障害を解決するための最大時間は1日を超えてはなりません。灰グラブクレーンの制御室は通常、スラグピットの側面または端にあり、一部の焼却プラントでは遠隔操作で操作します。

灰グラブクレーンの作業クラスは、一般的にゴミグラブクレーンよりも低く、A6で十分です。ただし、ユニットとスラグ貯蔵容器の実際の構成も考慮する必要があります。一般的に、2つ以上の焼却ラインを備えた焼却プラントでは、作業クラスA7またはA8を使用する必要があります。4つの焼却ラインを備えた大規模な焼却プラントでは、スラグ貯蔵エリアの幅が広いことを考慮して、2台の灰グラブクレーンを使用する必要があります。

二重桁天井クレーン

の 二重桁天井クレーン タービン設置・保守用クレーン（以下、タービンクレーン）を指します。主な機能は、タービンと発電機の設置と保守です。ゴミグラブクレーンや灰グラブクレーンとは異なり、タービンクレーンはプラントが稼働した後にのみ使用されます。タービン発電機ユニットはサイズと質量が大きいため、通常は製造施設とは別の部品で廃棄物発電プラントに輸送されます。次に、タービンクレーンを使用して、タービンと発電機のコンポーネントを持ち上げて設置します。設置後は、タービンクレーンはタービンと発電機の保守と検査のために定期的に使用する必要があります。クレーンは、少なくとも年に2回（2回/年）フル稼働する必要があります。

電動シングルガーダー吊り下げクレーン

電動シングルガーダー吊り下げクレーンは、主に総合ポンプ室、フライアッシュ一時保管室、作業場、バグハウス集塵機自体の保守と検査を担当します。これらの部屋の設計では、ホイストに吊り上げ、台車、クレーン移動機能が必要です。たとえば、バグハウス集塵機では、灰クリーナーやバッグケージなどのコンポーネントを持ち上げて作業面全体に配置する必要があります。ホイストは作業スペースのすべての領域に到達でき、メンテナンスホイストは少なくとも年に2回（2回/年）使用する必要があります。

電動モノレールクレーン

電気の軌跡 モノレールクレーン 比較的シンプルで、主にファン、ポンプ、その他の回転機械などの固定された重い機器の持ち上げと輸送に使用されます。最大持ち上げ能力は10トン以下で、ほとんどは一方向のトラックに沿って移動する必要がありますが、持ち上げ機能のみを必要とするものもあります。一部の地域では、Hなどの可燃性および爆発性のガスが存在する可能性があることに注意することが重要です。₂S、CO、NH₃防爆モーターの使用が必要になります。

III. 廃棄物発電プラント向けクレーン選定方法

廃棄物発電プラントには、複数のクレーンセットがあり、それぞれタイプ、吊り上げ能力、技術要件、レイアウトが大きく異なります。表 1 の項目 1 ～ 3 は、一般的に廃棄物発電プラントの標準構成を表していますが、その他の機器は、プラントの規模、機器構成、所有者の要件に基づいて決定されます。

クレーンは、その機能に応じて運用設備と保守設備に分けられます。ゴミグラブクレーンと灰グラブクレーンはどちらも運用設備に分類され、毎日の運用時間が必要です。特に、ゴミグラブクレーンは、精度と安定性を保ちながら継続的に稼働する必要があり、少なくとも2セットのクレーンが必要です。ほとんどのプロジェクトでは、ゴミグラブクレーンの故障により作業が停止しないように、追加のスタンバイグラブクレーンも必要です。保守クレーンの使用頻度は低く、環境要件も異なります。

（1）ゴミグラブクレーンの最大吊り上げ能力は、プロジェクトのユニット構成、処理能力、廃棄物ピットのレイアウトによって決まります。以前のプロジェクト設計に基づいて、ゴミグラブクレーンと灰グラブクレーンの吊り上げ能力とグラブバケット容量を下表にまとめます。

（2）タービンクレーンの吊り上げ能力は、発電機の荷降ろしおよび設置時の単一部品の最大重量に関係する。蓄積された経験に基づくと、廃棄物発電ユニットの容量が30MW未満でユニット数が3ユニット未満の場合は、通常、1台のタービンクレーンが選択されます。ユニット数が3以上の場合は、2台のタービンクレーン（1台は大型、1台は小型）を選択することをお勧めします。

（３）その他のメンテナンス用クレーン（表１の項目４～１５）の吊り上げ能力は、整備対象となる機器の最大重量によって決まる。ホイストの必要性を判断する際に考慮される要因は様々である。

• 一次空気ファンと誘引通風ファンの最大重量は、各炉の処理能力と密接に関係しています。これは、焼却炉とファンが 1 対 1 で動作するためです。つまり、単一の焼却炉の処理能力が大きいほど、空気と排気の要件が大きくなり、ファン装置のサイズと重量が増加します。エンジニアリング プロジェクトの経験に基づいて、600 t/日を超える処理能力を持つ焼却炉に関連する一次ファンと誘引通風ファンには、メンテナンス ホイストを設置することをお勧めします。
• 給水ポンプおよびコンプレッサーのメンテナンス用ホイストの必要性は、処理能力とは直接関係ありません。機器の最大重量に基づいて決定されます。
• 脱酸塔、集塵機、ボイラー上部などのその他のホイストは、落下を防止し、作業者の安全を確保するために、高い位置に設置されることがよくあります。
• 浸出水ポンプは湿気、熱、有害ガスで満たされた密閉空間に設置されているため、メンテナンスホイストを追加すると、メンテナンス作業員の作業負荷が軽減され、安全性が向上します。

一般に、この範囲のメンテナンスクレーンの構成は、他の産業プラント（廃水処理プラント、火力発電所、化学プラント、製鉄所など）の構成と似ています。主な目標は、機器のメンテナンスニーズを満たし、メンテナンス時間を最小限に抑え、労働集約度を下げることです。これらの用途に小型クレーンを選択する場合、廃棄物発電プラントの特性はクレーンの選択に大きな影響を与えません。エンジニアは、関連する国家または業界の標準と現場の状況に応じてクレーンを構成できます。

参照： 廃棄物発電プラントのクレーン構成

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私はシンディです。クレーン業界で 10 年間の勤務経験があり、豊富な専門知識を蓄積してきました。500 社以上のお客様にご満足いただけるクレーンを選んできました。クレーンに関するご要望やご質問がございましたら、お気軽にご連絡ください。専門知識と実務経験を活かして、問題解決のお手伝いをいたします。