带式输送机在循环流化床锅炉机械除渣系统中的应用

高天民

摘要: 主要分析了国内循环流化床锅炉除渣系统设备使用现状，探讨了干式排渣系统中链斗输送机、刮板输送机、带式输送机的特点，重点分析了带式输送机的优点。

关键词：循环流化床锅炉、机械除渣、带式输送机

Abstract: analysis of the major domestic circulating fluidized bed boiler slag system equipment to use the current situation, discussed the dry slag removal system of chain bucket conveyor, scraper conveyor, the characteristics of belt conveyor, focuses on the analysis of the advantages of belt conveyor.

Key words: circulating fluidized bed boiler, mechanical deslagging, belt conveyor

中图分类号：TK223文献标识码：A 文章编号：

1前言

循环流化床燃烧是煤洁净燃烧领域的先进技术,燃料适应性强，具有燃烧效率高、不易灭火、灰渣可利用性好等特点，在国内外发展迅速。要使循环流化床锅炉的高效、稳定与经济运行,就必须有完善的配套辅助设备。机械除渣系统是循环流化床锅炉的关键配套系统,对其安全稳定的运行具有重要影响。

2国内外循环流化床除渣系统简介

国外循环流化床锅炉均配有灰渣冷却装置、灰渣输送设备来冷却高温灰渣和输送低温灰渣，这些装置设备应用基本是成功的，这不仅与其设计、制造和运行水平有关，而且还与其燃料特性(含灰量低、粒度小)等有关。由于灰渣量少，且粒度较小，灰渣的冷却和输送易于实现。我国的循环流化床锅炉多数燃用高灰低热值煤，灰渣量大，颗粒较粗，冷渣、输渣问题未得到根本解决。目前很多循环流化床锅炉只有冷渣设备却无输渣设备。少数循环流化床锅炉还采用完全人工排放热渣，自然堆放冷却或用水直接冷却。不仅增加灰渣物热损失，还污染环境，也不利于灰渣的综合利用。

3国内循环流化床锅炉排渣设备的现状

循环流化床锅炉的排渣方式可分为湿式排渣和干式排渣两种形式。

3.1湿式排渣系统

是靠工业水循环系统、渣沟、冲渣水泵、沉渣池等设备组成水力除渣系统。循环流化床锅炉由于掺烧石灰石进行炉内脱硫，故炉底渣含有CaO和CaSO4粉尘，如采用水力除渣，向底渣中加入水时，会发生水合反应，会大量放热。同时，在反应过程中生成的硫酸盐通常含有结晶水，使炉渣体积增大。由此可见，循环流化床底渣遇水发热、膨胀、变硬的特点，同时还带来了水污染及水资源浪费，因此对于循环流化床锅炉应用湿式除渣不是一种合理排渣方式，今年来使用的越来越少。

3.2干式排渣系统

干式排渣是循环流化床锅炉推广采用的主要排渣方式，干式排渣又分为气力输渣和机械除渣两种方式。

3.2.1气力输渣

气力输渣系统采用仓泵作为输送器，通过仓泵将炉渣输送到渣库。其工艺流程如下：底渣由冷渣器（或碎渣机）出口经缓冲料斗、手动插板门、气动阀、仓泵、输渣管路、库顶卸料箱进入渣库。气力输渣系统有如下特点：①气力输渣系统对锅炉的排渣粒度要求高（允许渣的最大粒度通常为25mm），当底渣粒度加大时需增加破碎机；②因锅炉底渣具有粒度不均匀、高温、高磨损等特点，因此气力输渣系统的关键阀门均采用耐高温、耐磨损的专用阀门，输渣管道直段采用加厚无缝钢管或耐磨材质管道，弯头采用高强度耐磨型弯头，管道全程应设置防堵装置；③气力输渣系统由于底渣输送速度快，而且底渣较粗较硬，造成底渣对输渣管道及设备磨损较大，弯头损坏严重，如在锅炉运行期间进行更换，需经旁路就地排放后人工运至厂外，增加了运行人员的劳动强度；④气力输渣系统运行环节较多，锅炉排渣量大时，输送不稳定，容易堵管；⑤仓泵安装在冷渣器下，设备安装高度较高，需要在锅炉房下设置较深的设备安装坑。

3.2.2机械除渣

循环流化床锅炉的底渣经冷渣器冷却后，由冷渣器下渣沟内的刮板输送机、链斗输送机或带式输送机水平输送至渣仓区域，再由斗式提升机提升至渣仓。渣仓内的渣一路经双轴加湿搅拌机加水调湿后，用自卸汽车运到渣场碾压堆放，另一路经汽车散装机装车后拉至厂外综合用户。

机械除渣的特点如下：①对底渣的粒度变化有较强的适应性，不会因为有较大粒径的底渣而影响正常输送；②较之气力输送，系统安全可靠，有大量成功运行的经验；③底渣输送设备一般布置在循环硫化锅炉房零米以下，不影响锅炉房内通道，减少了锅炉房零米以上占地面积；④机械除渣系统输送渣量大，对运行设备的封闭性要求高；⑤渣仓尽量布置在锅炉房侧边，以便减少设备设置和运转环节。

对比以上两种排渣方式特点，在锅炉底渣量大，底渣颗粒度、温度具有不确定性的情况下，因机械除渣系统相对安全可靠，具有节省投资的优势，且有很多成熟的运行经验，故锅炉底渣输送宜优先考虑机械排渣方式。

因此，近年来循环流化床锅炉大都采用机械除渣。

4机械除渣系统输送设备

渣沟内机械除渣输送设备可采用链斗输送机、刮板输送机、带式输送机，现将这三种设备运送底渣对渣的物料性质、设备布置形式及运行情况对比如下：

4.1链斗输送机

链斗输送机是以沿轨道运行的轮链带动来实现物料水平或倾斜输送的设备。链斗输送机有以下特点：①链斗输送机对物料的适应性强，可输送的物料温度高、体积质量大、块度大，也可输送具有锋利锐角和磨损性强的物料，且物料与料斗间无相对运动，料斗无磨损；②链斗输送机可以水平或倾斜输送，输送倾斜角最大可达55°，相对于刮板输送机布置灵活，头部可高位布置，与斗式提升机相接时，斗式提升机基坑较浅；③由于料斗之间安装间隙存在一定误差，料斗与料斗间搭接不严密，加之料斗上沿斗舌对物料的反弹作用，锅炉排渣期间会在机壳底部积料。如不及时清理，回程料斗会把机壳底部的集料推至输送机的尾部，造成尾部积料严重，会使尾轮运行受阻，严重时会造成设备停机。

4.2刮板输送机

刮板输送机是利用刮板链牵引，在槽内输送物料的机械。其特点如下：①刮板输送机是输送粉状、小颗粒及小块状等散装物料的连续输送设备，可以水平、倾斜布置，可以单台或多台锅炉底渣集中输送；②刮板输送机基槽底部衬有耐磨铸石，耐磨铸石比钢板摩擦阻力小，使用寿命长；③刮板输送机的布置倾角较小，当在渣沟底部布置刮板输送机时，其倾角不宜大于10°，角度过大则影响其输送能力，故刮板输送机与斗式提升机相接时，斗式提升机下部基坑较链斗式输送机基坑深；④刮板输送机在输送较高温度的炉渣以及颗粒较大的炉渣时，容易发生卡塞。刮板易弯曲变形或开裂。

4.3带式输送机

带式输送机主要由两个端点滚筒及紧套其上的闭合输送带组成。带动输送带转动的滚筒称为驱动滚筒（传动滚筒）；另一个仅在于改变输送带运动方向的滚筒称为改向滚筒。驱动滚筒由电动机通过减速器驱动，输送带依靠驱动滚筒与输送带之间的摩擦力拖动。驱动滚筒一般都装在卸料端，以增大牵引力，有利于拖动。物料由喂料端喂入，落在转动的输送带上，依靠输送带摩擦带动物料运送至卸料端卸出。

带式输送机有以下优点：①结构简单，带式输送机的结构由传动滚筒、改向滚筒、托辊或无辊式部件、驱动装置、输送带等几大件组成，仅有十多种部件，能进行标准化生产，并可按需要进行组合装配，结构十分简单；②输送物料范围广泛，带式输送机的输送带具有抗磨、耐酸碱、耐油、阻燃等各种性能，并耐高、低温，可按需要进行制造，因而能输送各种散料、块料；③输送量大，运量可从每小时几公斤到几千吨，而且是连续不间断运送；④运距长，单机长度可达十几公里一条，在国外已十分普及，中间无需任何转载点；⑤对线路适应性强，布置方便；⑥装卸料十分方便，带式输送机可根据工艺流程需要，可在任何点上进行装、卸料；⑦可靠性高，由于结构简单，运动部件自重轻，只要输送带不被撕破，寿命可长达十年之久，而金属结构部件，只要防锈好，几十年也不坏；⑧营运费低廉，带式输送机的磨损件仅为托辊和滚筒，输送带寿命长，自动化程度高，使用人员很少，平均每公里不到1人，消耗的机油和电力也很少；⑨能耗低，效率高。由于运动部件自重轻，无效运量少，在所有连续式和非连续式运输中，带式输送机耗能最低、效率最高；⑩维修费少，带式输送机运动部件仅是滚筒和托辊，输送带又十分耐磨。

原来带式输送机的皮带是容易被高温炉渣烧坏的部件，随着冷渣器冷渣技术的不断进步，冷渣效果越来越好，同时皮带阻燃、耐高温技术也不断进步，机组正常运行中皮带被烧坏的可能性越来越小，甚至只要做好正常运行的检查、巡查和维护工作，就完全能够避免皮带的被烧坏的可能性。

对比以上3种循环流化床锅炉除渣系统输送机的特点，选用带式输送机的机械除渣方案是合适的。

5结束语

循环流化床锅炉以其燃料适应性广、燃烧效率高、洁净燃烧等优点，得到迅速发展，因此与之配套的一些辅机设备也需要进一步完善，锅炉自动连续排渣问题的重要性也越来越多的得到关注。带式输送机以其结构简单，输送连续、均匀，输送量大，运行平稳可靠，运行费用低，易实现远距离控制或自动控制，以及维修方便等优点。越来越多的被应用于循环流化床锅炉机械除渣系统中。随着实践应用经验的积累和先进技术的不断发展，带式输送在除渣系统中的应用更加成熟、广泛。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。