链条炉排片烧损原因分析

摘 要：链条炉排普遍应用在很多类型的锅炉当中，诸如DZL系列、SZL系列、SZS系列、有机热载体的方箱炉系列等等，作为一种燃烧设备在我国的发展也是较为完善。但是在实际生产运行中，常会出现炉排片烧损现象，这也是长期以来广大用户经常遇到的问题。文章针对链条炉排时常发生烧损现象，从多角度分析，查找可能造成炉排片烧损的成因，继而为广大设计、使用人员提供一些思路与想法。

关键词：链条炉排；烧损；冷却系数

前言

很多设计人员以及一些相关的期刊常会这样论述，比如：炉排片更换某种材质、变换冷却方式、设计某种新结构、冷却比变化了多少等等原因，便可以改善炉排片烧损的原因。这些观点全部都是正确的，但是如果认为单一措施便能解决问题未免有些片面。在此，笔者从设计、制造、维护等多个个方面的着手，在炉排片烧损问题上浅谈一些个人想法。

1 影响炉排片使用寿命的因素

1.1 设计方面

设计煤种、炉排面积热负荷，炉排通风截面比，炉排片的外形几何尺寸以及炉排片的冷却比等等。

1.2 制造方面

铸造的工艺水平和表面光洁程度、外形尺寸的精度，炉排片的化学成分以及性能、铸件产生的砂眼、气孔等。

1.3 锅炉运行使用方面

燃料层厚度、炉排转速、风量调节、锅炉压火及煤种变化等。

2 在设计上应注意的几点问题

2.1 设计煤种

链条炉需要燃用质量较高的煤种[1]，根据经验，所用燃料应满足以下条件：水分小于20%；灰分小于20%；灰分熔点大于1200℃；不具有易碎和强结焦性；煤块大小适中。这样的煤更加适应链条炉排，提高燃烧效率。耐热铸铁（QTRSi5）最高使用温度900℃，铝硅耐热铸铁（QTRA15Si5）和高铬耐热铸铁为900℃～1000℃，完全可以满足设计要求的。如果采取良好的冷却措施，则（HT150）灰口铸铁也可满足设计要求。理论而言，燃用无烟煤、烟煤、贫煤与褐煤等是可行的。

但是对于贫煤，受热后易碎成细末，不仅增加通风阻力还会增加机械损失；而无烟煤挥发分含量少，高温下才会少量析出，需要较长着火时间，易增加机械损失，并且煤层温度高，易烧坏炉排，以上两种燃料并不太适用于链条炉排。

2.2 炉排面积热负荷

炉排面积热负荷取值过低，虽然可以降低炉排片温度，但会增加锅炉的整体造价，运行时常会产生煤层过薄、出现火口等。反之，该值过高，其他条件假设不变，则会导致炉排表层温度过高进而烧坏炉排片。为此，选取合适的炉排面积热负荷是至关重要的。

2.3 通风截面比

当通风截面比减小，即风速增加，通风的均匀性提高，但是炉排的通风阻力会增大。例如，当燃用挥发份含量少的煤时，大部分热量均在炉排上放出，燃料层的温度就很高，为改善炉排的工作条件，应选取较小的通风截面比。一般机械通风的层燃炉该值取7～10%。

2.4 炉排片的设计

炉排片的设计应该具有较好的散热性、耐高温性和自洁性。链条炉排所使用的炉排片，现有技术已经较为完善，已可满足生产制作要求。

2.4.1 炉排片的冷却系数

冷却系数是炉排片承受高温的一项基本指标。在数值上等于炉排片冷面积与受火面积之比，可以反映炉排片散热性能，设计时也要加以重视。

2.4.2 炉排片的材质

炉排片的材质要求，应具有良好的抗氧化性与抗生长性，同时还要具备一定的强度和韧性。耐热铸铁广泛应用于链条炉排当中，相对灰口铸铁而言可大幅度提高炉排片的使用性能。而炉排片材质的选择应根据所燃用煤种以及炉排形式而定，既要做到设计合理又要考虑生产经济性。

2.5 炉排片的冷却方式

现今炉排片多用风冷的冷却方式，但无论运用何种冷却方式，其目的便是降低炉排片表温，特别是高温区部位。当风冷的同时加入适量的蒸汽冷却，此办法虽可降温100～200℃，但此法不仅具有特定局限性并且由于烟气含湿量的增加，还要考虑尾部硫腐蚀问题。

3 炉排制造上应考虑的问题

现有的炉排铸造工艺，已经是精密鑄造，能够达到尺寸的准确性以及表面的光洁性。而以前的砂模铸造，常会导致表面粗糙甚至粘砂、尺寸误差较大、气孔等现象更是多见，这些都是严重影响炉排片使用寿命的因素。

4 锅炉运行方面存在的原因

4.1 锅炉正压燃烧会影响炉排的使用寿命

因为正压运行时，会使高温区下移，使炉排片表温增高，长期运行下去便会烧损炉排片。

4.2 燃料层堆积与燃料结焦性对炉排的影响

运行中炉排上的煤层堆积以及部分结焦都会增加送风阻力，严重影响送风的穿透性与扩散性，同样会造成燃煤高温区下移，加快炉排的烧损过程。

4.3 煤种的使用

当今很多锅炉使用用户存在这样的现象，那就是所燃用的燃料根本不是设计煤种，使用煤种优于设计煤种，这也是导致炉排烧损的重要原因之一。

4.4 不正确司炉操作

煤层厚度的选择、炉排的转速选择、停炉压火的操作过程以及各风室风量配比调节等，这些都将影响到炉排的使用寿命，司炉工不只是“烧锅炉”，更要懂得司炉工种应具备的常识，这样才能正确使用锅炉，降低锅炉的运行、维修成本，发挥出锅炉应有的价值。

5 结束语

本分结合设计、制造、运行等环节的诸多因素，逐条分析了可能造成炉排烧损的原因，而在生产运行中这些因素并不一定单独存在，很多时候是相互作用的结果。链条炉排作为比较完善的燃烧设备，而今却经常存在严重烧损事故，造成了本不该有的经济损失。无论设计人员还是使用人员，应该不断加强技术水平，合理设计、合理应用，从根本上减少链条炉排片的烧损事故。

参考文献

[1]丁明舫，崔百成，陆其虎，等 锅炉技术问答1100题[M].北京：中国电力出版社.

作者简介：白小龙，2005年就读于辽宁工程技术大学，学习热能与动力工程专业。毕业后一直从事工业锅炉设计工作，主要涉及到的炉型包括DZL系列、WNS系列以及有机热载体锅炉。