干式排渣机故障分析及技术改造

干式排渣机故障分析及技术改造

曹海超

天津蓝巢电力检修有限公司

天津市300380

摘要：随着国家节能减排政策的强制执行，节约能源是每个电力企业的重要职责。广东河源电厂在锅炉排渣系统设计上，积极相应国家节能减排号召，经过多方论证，改变以前技术成熟应用广泛的湿排渣处理系统，使用炉底干渣处理方式。经过河源电厂一年多的运行，干渣系统设备运行良好，节水、节电资源显著。现将干式机械除渣系统技术在河源电厂成功应用及常见故障分析。

关键词：干式排渣机; 结构原理; 故障

由于社会对电力行业环保和节水要求的不断提高，干式排渣系统以其优越的环保效果已经成为新型火力发电厂首选的除渣系统。干式排渣不但环保节水，而且炉渣还可以为建筑、水泥、砖厂等行业提供生产原材料，也可以用于铺路，实现了“变废为宝”，为电厂创造了经济效益。但是，由于设备本身、煤质变差等原因致使干渣机系统故障频发，设备经常更换，直接导致干渣机系统密封性下降，增加炉底漏风，影响整厂的热经济性。干式排渣是节约用水，提高电厂经济效益和环境效益的有效途径，干式排渣机以其显著的节水功能和较高的经济附加值，成为燃煤电厂首选的除渣方式。

一、工作流程

干渣机系统由渣斗、液压关断门、输送钢带、刮板清扫链、于渣机箱体、碎渣机、给料机、斗提机几部分构成，渣井与于渣机之间设炉底排渣装置。炉底排渣装置具有关断门及防止大渣块直接冲击排渣机和破碎大渣块的作用，其用于干式输渣机及后续输送系统发生故障时的检修工况，启、闭灵活。不锈钢输送带由头部滚筒带动，头部滚筒靠摩擦传动驱动，尾部滚筒支撑在自动张紧装置上．自动张紧装置保持不锈钢输送带恒定的张力，同时吸收温度变化而产生的膨胀。不锈钢输送带运行在输送托辊和回程托辊上，用来收集和向外输送从炉膛落下的炉底渣。

二、结构原理和系统特点

1、结构原理。干式除渣机本质上是基于耐热不锈钢链板输送机的应用。不锈钢输送带由耐高温不锈钢钢板组成，在输送过程中具有高防尘效果。干式除渣机的基本特性是它的高韧性，虽然在它的各部分之间存在着巨大的温度差，而它依然不会有任何永久性变形。干渣机不锈钢输送带由头部滚筒带动，头部滚筒是靠摩擦传动驱动能量的;尾部滚筒支撑在自动张紧装置上，自动张紧装置保持不锈钢输送带恒定的张力，同时吸收不锈钢输送带温度变化而产生的膨胀。不锈钢输送带运行在输送托辊和回程托辊上，不锈钢输送带用来收集和向外输送从炉膛落下的炉底渣。干渣机系统布置一般为:机械密封→渣井→液压关断门→ 干渣机→单辊碎渣机→渣仓→卸料系统(汽车散装机、加湿双 轴搅拌机)等设备。 每个部分都根据其自身特点发挥作用:如关断门，其实类似于人体中瓣膜的设计，属于单向通路反向阻止的门控原理，炉渣产出后经过此门可以排除，如果有大渣，可用关断门初步破碎，然而却不能逆转回返，尤其针对此时还没有碎化的大体积炉渣，功效更为明显，对于器械的保护也 显而易见输送带的设计，类似很多的输送带采用了头部的圆筒摩擦驱动设计，并始终保持带面表面的紧张，一方面可以保持输送带的运作，一方面排除热涨效应的副作用。

2、系统特点。干式除渣系统为风冷干式输渣机，连续运行，高温炉渣连续落在输渣机输送带上，高温灰渣在输送带上低速运动，在负压作用下，受控的少量环境冷空气逆向进入风冷干式除渣机内部，使灰渣在输送钢带上逐渐被风冷却，并逐渐完成燃烧。冷空气与高温灰渣进行充分的热交换，空气将锅炉辐射热和灰渣显热吸收，空气温度升高到 340℃ 左右(相当于锅炉二 次送风温度)，进入炉膛，渣的冷却温度则降至 100 -200℃ 。冷却空气量对锅炉进风量的影响一般控制在许用空气过剩系数之内，所以升温后的热空气可输送到炉膛，对锅炉的正常运行不产生影响。但是，如果锅炉空气过剩系数要求严格，热空气也可以输送到锅炉送风系统，进行再利用。 冷却空气量通常 要求≯ 1% 锅炉燃烧总风量;在进入炉膛风温 > 340℃ 时，冷却风量可增大到 1.5%- 2% 。 干式除渣机的优点在于:①可靠性高，因为运行速度低，因而磨损低，不锈钢输送带不存在突然断裂的可能。 ②因为“干 式”，自然“无水”，可以说一定程度上节约了水资源，对于水资源紧张的北方地区，可谓是因地制宜;不产生灰水，对环境影响小，不用设置占地面积大的灰场。 ③输送过程中渣与输送带无相对运动，可以输送大的渣块。④简单合理的结构，易于维护，不锈钢输送链完全密封在一贯密封性好的钢壳体中，所有托辊的轴承设在壳体外，在常温下就能进行维护保养工作。

三、存在的问题及原因

某电厂 6 × 300 MW 机组对 1#、 2#、4#、5#、6#机组进行了干渣机改造。 相比捞渣机，干渣机减少了水的消耗，可回收炉底渣残余热量再利用等优点，总体运行平稳;但因干渣机部件转动部件较多，实际运行中仍然存在着各种各样的故障问题，有待我们探究和解决。关断门作为干渣机系统的重要设备，在正常情况下承担破碎大渣的作用。关断门开、关不同步，关断们卡死，大焦在冷灰斗堆积，造成冷灰斗棚渣，如发现不及时，将造成锅炉排渣困难甚至停炉。

1、#1 -#6 干渣机两边托辊处积灰较多 1)原因:#1-#6 干渣机二级钢带两边托辊处积灰较多，灰渣把托辊轮掩埋，而且本体密封不严容易发生灰结块，导致托辊轮不转，加速设备磨损。2)处理措施: ①定期人工清理二级钢带两边积灰。 ②在二 级钢带两边加装气管，定期吹扫。

2、#1 -#6 干渣机托辊轮、防跑偏轮磨损较快 1)原因:#1-#6 干渣机托辊轮、防跑偏轮磨损较快;二级钢带两边托辊处积灰较多，灰渣把托辊轮掩埋，而且本体密封不严容易发生灰结块，导致托辊轮不转，加速设备磨损。 (以#5 干渣机为例，投运至今已更换托辊轮约 30 个、防跑偏轮约 25 个) 2)处理措施:加强巡检，发现轮子不转及时检修。

3、#1-#6 干渣机内高，灰渣多 1)原因:#1-#6 干渣机内温度高，而且内部灰渣多，导致 内部关断门格栅管膨胀变形，使关断门有部分门开、关不同步， 经常导致关断门开、关不到位。 2)处理措施:待有停机机会校正及加固。

四、系统技术改造

解决问题通常可以根据其具体的原因和发生问题时产生的现象出发，“对症” “对因” 双管齐下:①碎渣主体改造:排出通道增加直排设置作为备用，当出现容量增多的时候，则增开其备选通道提高效率，保护机械;碎渣机的容量增加，主要是延长其长度，长度的延长即可以提高渣滓在此内的时间，增加了碎渣的效率;改善提高其箱体的金属密封性，避免落灰量的提升。 ②输送带改造:从传统的钢带更换为新型的设计，其改变部分是厚度的增加，一方面提高了抗压抗形变的物理性能，另一方面平衡了整个传送带的应力和平衡装置的运转。 ③清扫链的改造:定期清理和更换链条和刮板，及时检查出问题进行解决;保证链条的平衡度;仔细核对和调整链条之间的上下弹 动，控制在一定的数值内;因其存在的角度增加压辊，将刮板反 装等。

干式机械除渣系统作为新技术，取代炉底水封式的刮板捞渣机湿排渣系统是大势所趋，尤其在节能环保的新时代。该系统在河源电厂的一年多应用，整体运行效果良好，输渣能力强、性能稳定、具有较强的防大渣冲击及挤渣能力、维护工作量极小，节水、节电显著并实现了渣系统废水零排放、干渣综合利用价值高等特点。目前该技术在国内大机组有一定应用，但是数量还是较少，通过河源电厂的成功应用，证明该技术是成熟和可靠的，建议应在电力等行业大力推广使用。

参考文献：

[1] 吕明,李双江. 干式排渣机锅炉烟风系统设计优化方法 [J]. 热能动力工程,2019 (3):7.

[2] 王晓红,姜彬. 改造干式排渣机提高经济效 益研究[J]. 中国电业(技术版),2017 (5):25.

[3] 孙洪坤. 干式排渣机锅炉烟风系统设计排渣机提高经济效益研究[J]. 中国电业(技术版),2018 (12)05.