论干渣机的选型

摘要：出渣系统是火力发电机组系统不可缺少的一个组成系统，其出渣的形式有干式出渣和湿式出渣，设备的选型多样，随着发电机组容量越来越大，出渣的量也越来越大。为了避免机组投产后就出现系统无法满足电力生产经济、安全的现象，对出渣系统主设备干渣机的选型进行探讨，选择合适的干渣机，避免投资失败和资源浪费。文章着重介绍了干渣机的类型和优缺点，为同行们选型提供参考。

关键词：干渣机;刮板;钢带;鳞斗;链条

前言：干式排渣系统采用风冷却热渣，不需要用水冷却，系统无水耗，无废水排放，无废水处理系统。干式除渣系统按输送链形式划分，可分为钢带（网带）排渣机、履带（链板）排渣机、鳞斗排渣机三种类型。

1.干式除渣机介绍

干式排渣机全称为风冷干式排渣机，简称干渣机，是风冷干式排渣系统的核心设备，用于无水耗的情况下对锅炉底渣进行冷却和输送。干式排渣机以其节能、节水、环保等优点，在国内外得到广泛的发展运用。成为与刮板捞渣机为代表的湿式排渣系统最具竞争力的排渣系统。

国内应用的干式排渣机有钢带（网带）排渣机、履带（链板）排渣机、鳞斗排渣机三种类型。

由于良好的密封性和炉底的负压吸尘作用，干式排渣系统电厂的炉底和渣仓环境明显比湿式除渣系统整洁。

1.1钢带（网带）排渣机除渣系统

钢带（网带）式排渣机式在国内现运行的各类干渣机中最早且最多使用的干渣机形式。钢带（网带）式排渣机由意大利MAGALDI（马加尔迪）公司在1987年研制（MAC干排渣系统），我国于2002年开始自主研发钢带（网带）式排渣机，并针对国情和使用的问题对排渣机和整个干渣系统做了许多创新，使得钢带（网带）式排渣机日趋完善。

钢带（网带）式排渣机主要由驱动系统、输送/清扫系统、液压张紧系统、输送托辊、进风系统、壳体等组成。输送系统采用不锈钢网带传动。

优缺点分析：输送网带以靠驱动辊摩擦力驱动，传动平稳，磨损小，但过载易打滑。底部设置清扫系统以清扫底部灰渣，增加了一套系统，多了一个故障点，增加了功耗，不适合大倾角输送。清扫系统负载大磨损大。《规程》规定“风冷式钢带输渣机倾斜段倾角不宜大于33°”，实际使用中可以达到35°以上。

该机型是目前国内使用数量最多的干渣机类型。目前装机容量可满足1000MW机组。

1.2履带（链板）排渣机除渣系统

履带（链板）式排渣机由克莱德贝尔格曼（DRYCON，德国，原为英国）公司研制开发的产品，该设备适用于常规燃煤锅炉底渣的连续输送，其工作原理是采用圆环链传动，叠加履带（链板）板为载体，密闭式底部吸入自然空气进行冷却的排渣机，冷却后的热风也全部进入炉膛。履带（链板）式排渣机从2006年上半年进入中国市场。

履带（链板）式排渣机其核心输送带由两条高强度圆环链和一组履带（链板）板组成，圆环链年拉伸率（包括拉长和磨损）约1%～2.3%，双链条偏差也在25～100mm，由于履带（链板）为连续布置，当双链偏差接近半个链环时需要及时对链条进行对调或者更换，否则会引起卤代板变形，甚至引起设备卡塞。

优缺点分析：履带（链板）式排渣机采用自清扫带，适合较大倾角输送，降低了成本和设备高度，但限于其结构特点，底部有残留，且在干渣机尾部易堆积灰渣，会造成一定污染。由于采用圆环链传动，传动力大大提供，无打滑问题。圆环链线接触形式易磨损，双链同步性差，输送系统寿命较低。大倾角输送履带（链板）板易变性产生故障，最大输送角度40°。

目前国内已投运40～50台。国内最大单机连续出力30t/h。出口国外的最大单机连续出力45t/h，短時最大出力90t/h。

1.3鳞斗排渣机除渣系统

鳞斗排渣机是针对带（网带）式排渣机运行中的种种不足，由我国自主研发的新一代干式排渣机，最大装机容量1200MW;鳞斗排渣机是依靠风冷，鳞斗为承载灰渣和换热载体，套筒模锻链为改向、承载和传动中心，输送程依靠简支轴支撑，回程依靠悬臂轴支撑，具有同步清扫器的自清扫全密闭式锅炉底渣干式排渣机。

冷却系统：输送鳞斗之间搭接存有细小缝隙，冷空气通过鳞斗间的微小缝隙透过鳞板，对鳞斗上部的热渣进行冷却。鳞斗主体为冲压曲面结构，底板换热面积增加30%。鳞斗采用耐热合金钢，传热系数约是不锈钢的3倍;鳞斗独特的结构强度更高。干渣机密封严密，进入炉膛的风量小，温度高，控风严格。重力自锁风门，降低风速，减少飞灰，节能环保;安全性较高。

鳞斗干渣机采用链条为运动副硬化处理的高耐磨精密套筒模锻链，具有较高的强度及耐磨性。链板与销轴为柱面接触结构，接触面大，磨损小;采用精密锻造和加工制作，适合双链宽幅长距离输送。以套筒模锻链为中心，输送和改向受力合理，适合大倾角输送。同步性好，不跑偏、故障率低。

自清扫输送链：输送链配置自清鳞斗，实现自清扫底部积灰。设有同步清扫器，避免尾部积灰，提高自清扫效率。逆流挡板，大倾角输送;有益于形成涡流换热。空间紧凑、占地面积小。

鳞斗是干渣机的承载换热部件，整个排渣机的输送在闭式的鳞斗内，高温热渣在鳞斗内冷却输送。鳞板节距200mm，漏灰率小;线密封漏灰少。鳞斗主体为冲压曲面结构，适于输送细灰，强度更高。鳞斗设有厚壁管、清扫板加强，承受冲击力大。

关键部件的使用寿命高：整个输送系统噪音小，磨损少，驱动功率降低。关键部件的使用寿命在50000小时以上。输送链条和托辊均硬化处理，寿命高。设有辅助耐磨板，提高链条寿命，保证托辊磨损后仍能正常工作。易损件更换方便，维护工作量少。

鳞斗排渣机输送链采用双套筒模锻链和一组鳞斗组成。由于套筒模锻炼采用精密锻造和加工工艺，且单链条为宽幅双链板结构，保证双链条传动的同步性，无偏差;年拉伸率（主要是磨损）约0.1～0.5%。

优缺点分析：套筒模锻为精密链传动，不打滑，出力大，磨损小，同步性高，耐磨寿命高，不足是制造工艺复杂且要求较高;鳞斗制造工艺也比较复杂，但作为输送换热载体，冷却效果好，更适合大倾角输送。鳞斗干渣机输送承载也采用简支轴支撑，比悬臂轴抵抗冲击能力强;自清扫输送结构，简化了系统，减少了故障点，降低了费用，且设有同步清扫器，尾部无积灰。

2干式除渣设备和除渣系统方案的选择

国内应用的三种类型干式排渣机，基本能保持运行一年半至两年内无故障。两年后，各类故障开始出现：

（1）钢带（网带）式排渣机过载易打滑，因为多了一套清扫装置、液压张紧装置，故障点多。因为不合适大倾角输送，故系统布置上常采用斗提机二级输送上仓的方式，增加了故障点。由于网带自身结构的特点加上为满足足够的摩擦力，时刻保持高张紧状态，导致网带极易被拉伸变长年拉伸率约1%～2%）;而清扫系统中传统的圆环链有一个更大的弊端，即使是配对的链条在长时间使用后也会出現不等长的情况，影响系统运行。

清扫装置是钢带（网带）式排渣机故障最多的部位。设备运行两年后，常会出现清扫链磨损、跑偏、断链、掉链、刮板弯曲等故障。根据我们2016年2月在某发电有限公司的调查，钢带（网带）式排渣机系统运行2年后，主要故障表现在以下几个方面：吹灰或大排渣时容易打滑，大出力易跑偏;干渣机清扫链故障多，磨损严重;经常采用人工除渣方式，对正常生产造成较大影响;二级输送的斗提机出现卡塞和跳闸;1～2月要进行一次跑偏处理，运行3年后更换链轮，维护检修量较大。该厂采用钢带（网带）式排渣机斗提机上渣仓的系统，运行至2017年约6年，已经向其集团提出“#1、#2炉干式排渣系统技术改造”的“技术改造及重大修理项目可研报告”申请，申请将原有钢带式排渣系统改造为鳞斗排渣机系统。

（2）履带（链板）式排渣机采用自清扫带，避免了钢带的清扫链，减少了一大故障点。由于采用圆环链传动，传动力大大提供，无打滑问题。但圆环链线接触形式易磨损，圆环链年拉伸率（包括拉长和磨损）约1%～2.3%，双链同步性差，检修工作量大，输送系统寿命较低。大倾角输送时履带（链板）板易变性产生故障。由于工作行程与回程全部采用悬臂托辊承托链板两侧导板，链板两侧导板强度较低，易出现卡涩，变形故障。链板与链条连接接手轴存在相互转动，磨损严重，圆环链为线接触型式，两侧链条磨损不均时，链板侧板磨损严重，运行不够稳定。

（3）鳞斗干渣机的故障率最低，运行维护检修工作量最小。其输送套筒模锻链的板链和芯轴柱面接触，应力小，几乎不会拉长（年拉伸率约0.01%～0.05%）。不打滑，出力大，磨损小，同步性高，耐磨寿命高;鳞斗作为输送换热载体，冷却效果好，更适合大倾角送。自清扫输送结构，简化了系统，减少了故障点，降低了费用，且设有同步清扫器，尾部无积灰。湖南某电厂在2013年04月将1#炉网带干渣机本体改为鳞斗排渣机。改造完全解决了原有钢带机的众多问题，维护量非常低。运行至2016年底，未补充过任何备品备件，得到了电厂的高度评价。

结论：根据以上分析，鳞斗干渣机的综合性能最好、布置倾角最大（有利于直接进仓的最简布置方式）、工艺流程简单，运行费用少，系统维护检修量小，使用寿命长。鳞斗干式排渣系统结构简单，布置方便，节省空间。

参考文献：

[1]冀长坤.火力发电厂除渣系统技术及应用[J].科技与创新，2017（23）：160-161.

[2]张磊，张传伟.1000MW机组除渣系统的选择[J].发电设备，2008（02）：140-142.

作者简介：史震伟（1970-12），男，汉族，江苏常州，工程师，主要从事从事锅炉检修技术管理工作