Sélection d'une grue de collecte des déchets pour usine d'incinération : la clé d'une exploitation efficace

Usine d'incinération grue à déchets Il est principalement responsable de l'alimentation de l'incinérateur de déchets et de la manutention, du mélange et de la palettisation des déchets. L'environnement de travail de la machine est difficile, la charge de travail est lourde, la maintenance est complexe et les pannes sont fréquentes. Une panne de la grue à benne basculante peut entraîner la paralysie de l'usine d'incinération des déchets. Pour les grandes usines d'incinération des déchets, cela peut perturber l'ensemble du système d'élimination des déchets ménagers urbains, car il est difficile de remplacer la capacité d'élimination complète d'une usine d'incinération des déchets à grande échelle. Par conséquent, selon la taille de l'usine d'incinération des déchets, le choix et la configuration de la grue à benne basculante sont essentiels. De manière générale, le choix d'une grue à benne basculante dépend des facteurs suivants : 

1. Type de déchet; 
2. Capacité de traitement des déchets ; 
3. Fosse de stockage des déchets; 
4. Mélange; 
5. Empilage; 
6. Alimentation; 
7. Dans le temps des ordures.

Cependant, avec l'expansion des usines d'incinération des déchets, les facteurs mentionnés ci-dessus ne suffisent plus à eux seuls à répondre aux exigences du choix d'une grue à benne preneuse. Pour les usines d'incinération des déchets de grande taille, le choix d'une grue à benne preneuse doit également tenir compte du nombre de grues, du cycle d'alimentation, du volume de la benne et d'autres facteurs.

1 Le nombre de grues de collecte des déchets des usines d'incinération 

Auparavant, le nombre de grues à déchets était généralement déterminé en fonction de la taille de l'usine d'incinération (comme indiqué dans le tableau 1). Avec l'extension de l'échelle du four unique de l'incinérateur, le réglage des grues à déchets doit non seulement tenir compte de la taille de l'usine, mais aussi du nombre de stations d'incinération et du nombre de grues pour faciliter l'exploitation.

Le nombre de grues à déchets doit respecter les principes suivants : 

1. Pour répondre aux exigences du volume d’alimentation de l’incinérateur ; 
2. La même disposition des voies de pas plus de 3 unités ; 
3. Le nombre de mises en service réelles ne dépasse pas le nombre de trémies d'alimentation de l'incinérateur, il est souhaitable d'en mettre 1 en veille ; 
4. 1 grue à benne preneuse correspondant à l'incinérateur ne doit pas comporter plus de 3 unités.

Les grandes usines d'incinération de déchets doivent être équipées de deux grues ou plus. Pour les lignes d'incinération de trois ou moins, il est recommandé d'en installer deux. En général, une grue est en fonctionnement et une en veille. Chaque sortie peut répondre aux besoins d'alimentation de la ligne d'incinération et aux opérations de mélange.

Sur une même voie, plus de deux ensembles de grues à benne basculante fonctionnent simultanément. L'espace d'intervention est alors considérablement réduit, ce qui augmente les exigences opérationnelles pour éviter les collisions. Compte tenu de la taille imposante de l'usine d'incinération des déchets, lorsque plus de quatre ensembles de grues à benne basculante sont utilisés simultanément, il est recommandé d'adopter la méthode de séparation des déchets par bassin ou une configuration de voie à deux niveaux. L'usine d'incinération de Da Shi Nan à Singapour (4 320 t/j) et le projet d'incinération des déchets de Shenzhen Est (5 100 t/j) utilisent la méthode de séparation par bassin. Il n'existe aucun exemple d'application de la configuration de voie à deux niveaux, et des limitations existent, telles qu'une visibilité réduite et un risque de collision des bennes.

2 Cycle d'alimentation 

La détermination du cycle d'alimentation de la grue à déchets n'est pas seulement liée à la capacité de l'incinérateur à déchets à traiter les déchets, mais également liée au cycle de fonctionnement de la grue à déchets et au rapport du temps pendant lequel la benne s'engage dans les opérations d'alimentation.

Le cycle de fonctionnement d'une grue à benne preneuse correspond à l'alimentation de la grue en une seule opération : depuis la prise des déchets, la benne s'enroule et se déplace jusqu'à l'entrée de l'incinérateur, puis s'ouvre et revient à sa position initiale en marchant. Le cycle de fonctionnement est déterminé en fonction de la vitesse et de la distance de fonctionnement de la grue. Le tableau 2 indique la vitesse de fonctionnement courante de la grue à benne preneuse. En fonction de la longueur et de la portée du bassin à déchets, le cycle de fonctionnement est généralement compris entre 2 et 4 minutes.

Le fonctionnement normal d'une grue à benne preneuse nécessite un temps suffisant pour le mélange, le malaxage et l'empilage, en plus de la saisie des déchets pour alimenter l'incinérateur. De plus, afin de réduire le taux de panne de la grue à benne preneuse et la charge de travail de l'opérateur, il est nécessaire de prévoir un certain temps de repos. Par conséquent, le temps d'alimentation de la benne par unité de temps n'en représente qu'une partie, et ce rapport est de 1/2, ce qui signifie qu'une benne ne sert à l'alimentation qu'environ 30 minutes par heure. Le cycle d'alimentation horaire est donc de 8 à 15.

3 Volume de la poubelle 

Le volume de la benne doit être déterminé en fonction de la quantité de déchets traitée par l'incinérateur et du cycle de travail de l'incinérateur. Ce cycle est généralement calculé sur la base d'une alimentation horaire de 8 à 15 cycles. Afin de réduire la charge de travail de la grue et le taux de panne, il est conseillé d'utiliser une alimentation de 8 à 10 cycles par heure.

La capacité de traitement de l'incinérateur de déchets peut être calculée en calculant le volume de grappin une fois alimenté (G t). Ensuite, en fonction de la densité des déchets dans le grappin (D t/m³) et du taux d'utilisation du grappin (f), le volume réel du grappin requis est calculé (V m³ = G / (Df). La densité des déchets non comprimés dans le bassin est généralement de 0,30 à 0,45 t/m³ ; la densité des déchets dans la benne est environ 1 fois supérieure, soit un taux de compression de 2:1, soit une valeur de 0,7 t/m³ ; le taux d'utilisation de la benne est généralement de 0,9 ; la densité de la trémie est donc généralement de 0,63 t/m³. Les paramètres techniques de la benne à déchets sont présentés dans le tableau 3.

La capacité d'alimentation d'une grue à grappin dépend de son volume. Plus la taille de la pince est importante, plus sa capacité d'alimentation est importante. Pour des raisons de facilité d'utilisation et de flexibilité, il est préférable d'utiliser une pince de petite taille. Le diamètre maximal de l'angle de tension doit être compris entre 1/5 et 1/4 de la largeur du bassin de déchets. Pour un volume d'alimentation donné par unité de temps, les avantages et les inconvénients du volume de la pince sélectionnée sont présentés dans le tableau 4.

Le volume de prélèvement ne peut pas être déterminé uniquement sur la base de la capacité d'alimentation, mais il faut également prendre en compte la taille du bassin de déchets et la commodité de fonctionnement.

4 Analyse de la configuration de la grue à déchets 

Tableau 5 Analyse comparative de la configuration des grues à déchets pour différentes tailles d'usines d'incinération de déchets à grande échelle pour le volume de collecte couramment utilisé.

Remarque : il existe davantage d'exemples d'application de volumes de préhension de 6, 8 et 10 m3 ; moins d'exemples d'application de volumes de préhension de 12 m3 ; aucun exemple d'application de volumes de préhension de 14,5 m3.

Voici quelques exemples de configurations techniques de grues à déchets :

Usine d'incinération des déchets ménagers de Shanghai Jiangqiao : 1 500 t/j (unités 500 t/jx3), grue à déchets 9 m3x2 unités, 1 avec 1 en veille, une moyenne de 11 cycles d'alimentation par heure.

Usine d'incinération des déchets de Taipei Muzha : 1 500 t/j (375 t/jx4 unités), grue à déchets 10 m3x2 unités, pas de veille, cycle d'alimentation horaire moyen 5.

Usine d'incinération des déchets du district sud de Kaohsiung, Taïwan : 1 800 t/j (450 t/jx4 unités), 8 grues à déchets m3x3, 2 avec 1 de secours, cycle d'alimentation horaire moyen de 8.

Usine d'incinération des déchets d'Amsterdam aux Pays-Bas : 2880 t/j (720 t/jx4 unités), grue à déchets 12 m3x3 unités, 2 avec 1 de rechange, cycle d'alimentation horaire moyen 8.

Usine d'incinération de Taisinan à Singapour : 4 320 t/j (720 t/jx6 unités), grue à déchets 10 m3x4 unités, pas de secours, cycle d'alimentation horaire moyen 7.

5 autres facteurs 

5.1 Système hydraulique de préhension 

Les grandes usines d'incinération des déchets utilisent généralement une benne hydraulique, dotée d'un mécanisme de commutation rapide et d'une force de préhension importante. Cependant, la centrale hydraulique, les vérins, les volets et autres équipements installés directement sur la benne étant faciles à endommager, un entretien adéquat et des exigences de maintenance du système hydraulique sont nécessaires. Lors du choix de la benne, il convient de prêter attention aux points suivants : 

1. La puissance du moteur doit être importante plutôt que faible ; 
2. L'unité hydraulique utilisant un type à débit variable est préférée au type à débit fixe ; 
3. La canalisation hydraulique doit être équipée de plus de 2 canaux de protection contre la pression, l'un situé devant la sortie de la machine hydraulique, un ensemble de vannes de régulation devant le groupe ; 
4. Les flexibles hydrauliques internes doivent être raccourcis autant que possible pour réduire l'usure due aux vibrations et les risques de rupture de tuyaux ; 
5. La résistance hydraulique doit être aussi faible que possible afin de réduire la température de fonctionnement.

5.2 Système électrique 

En raison de la vitesse de levage élevée et de la hauteur, le câble peut facilement être arraché et provoquer des pannes. Les solutions d'ingénierie actuelles ont été efficaces : retirer le moteur d'entraînement de l'enrouleur de câble, l'enrouleur de câble et le dévidoir de câble grâce à une liaison par chaîne synchronisée ; configurer chaque câble avec une résistance légèrement plus faible pour le câble synchrone. Deux méthodes permettent de garantir que le câble, lors du levage et de la descente, ne supporte que sa propre masse, ce qui augmente sa durée de vie. La qualité permet d'augmenter la durée de vie du câble. Lors de la configuration des équipements électriques, la résistance du dissipateur thermique, utilisée pour consommer une puissance excessive, génère une chaleur importante. Il est donc conseillé de le placer dans une pièce séparée de la salle des disques électriques et d'installer un système de refroidissement pour garantir la stabilité du circuit de commande.

6 Conclusion 

Avec l'expansion de l'échelle de l'usine d'incinération des déchets, en particulier l'expansion de l'échelle du four unique de l'incinérateur, la sélection de la grue de préhension des déchets doit non seulement être prise en compte pour répondre aux exigences de l'alimentation, mais également prendre en compte de manière exhaustive le nombre de grues de préhension, le cycle d'alimentation, le volume de préhension, afin de garantir la commodité de fonctionnement et la fiabilité de fonctionnement.

Source de référence : https://www.nstl.gov.cn/paper_detail.html?id=a8d6a31c78960cfce832a1a6b861d32b

cristal

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