干渣機(jī)

風(fēng)冷干式除渣系統(tǒng)為風(fēng)冷干式輸渣機(jī)連續(xù)運(yùn)行，高溫爐渣連續(xù)落在輸渣機(jī)的輸送帶上，高溫灰渣在輸送帶上低速運(yùn)動，在負(fù)壓（對煤粉鍋爐而言，其正常運(yùn)行狀態(tài)爐膛為負(fù)壓）作用下，受控的少量環(huán)境冷空氣逆向進(jìn)入風(fēng)冷干式除渣機(jī)內(nèi)部, 使灰渣在輸送鋼帶上逐漸被風(fēng)冷卻，并逐漸完成燃燒。冷空氣與高溫灰渣進(jìn)行充分的熱交換，空氣將鍋爐輻射熱和灰渣顯熱吸收，空氣溫度升高到340℃左右（相當(dāng)于鍋爐二次送風(fēng)溫度），進(jìn)入爐膛，渣的冷卻溫度則降至100～200℃左右。

冷卻空氣量對鍋爐進(jìn)風(fēng)量的影響一般控制在許用空氣過剩系數(shù)之內(nèi)，所以升溫后的熱空氣可輸送到爐膛，并對鍋爐的正常運(yùn)行不產(chǎn)生影響。但是，如果鍋爐空氣過剩系數(shù)要求嚴(yán)格，熱空氣也可以輸送到鍋爐送風(fēng)系統(tǒng)，進(jìn)行再利用。冷卻空氣量通常要求≯ 1%鍋爐燃燒總風(fēng)量 ；在進(jìn)入爐膛風(fēng)溫>340℃時，冷卻風(fēng)量可增大到1.5～2%。

干渣機(jī)布置一

干渣機(jī)一級進(jìn)倉。即：機(jī)械密封→渣井→液壓破碎關(guān)斷門→干渣機(jī)→單輥碎渣機(jī)→渣倉→卸料系統(tǒng)（汽車散裝機(jī)、加濕雙軸攪拌機(jī)）等設(shè)備。

干渣機(jī)一級進(jìn)倉具有眾多優(yōu)點(diǎn)，減少了一級設(shè)備，系統(tǒng)投資、運(yùn)行維護(hù)成本均降低。是目前最主流的布置方式。山東院總包湄洲灣發(fā)電廠是世界上首臺1000MW級W火焰爐一級進(jìn)倉，工程預(yù)計2016年投產(chǎn)運(yùn)行 。

干渣機(jī)布置二

斗提機(jī)進(jìn)倉。即：機(jī)械密封→渣井→液壓破碎關(guān)斷門→干渣機(jī)→單輥碎渣機(jī)→斗式提升機(jī)（一運(yùn)一備）→渣倉→卸料系統(tǒng)（汽車散裝機(jī)、加濕雙軸攪拌機(jī)）等設(shè)備。

主要用于空間受限，出力小的工況。

干渣機(jī)布置三

兩級干渣機(jī)進(jìn)倉。即：機(jī)械密封→渣井→液壓破碎關(guān)斷門→干渣機(jī)→單輥碎渣機(jī)→二級干渣機(jī)→渣倉→卸料系統(tǒng)（汽車散裝機(jī)、加濕雙軸攪拌機(jī)）等設(shè)備。

主要用于大機(jī)組，出力大，90°中轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)布局。

干渣機(jī)布置四

干渣機(jī)之后增加氣力輸送，刮板機(jī)或鏈斗輸送機(jī)等。氣力輸送磨損大，維護(hù)未用高；2007年之前有應(yīng)用少，到2010年后基本不再采用。刮板機(jī)和鏈斗機(jī)出力小，磨損量大，只是應(yīng)用在220t/h級鍋爐。2100433B

干渣機(jī)是干式除渣系統(tǒng) 的核心設(shè)備，全稱為干式排渣機(jī)，或干式除渣機(jī)，干式輸送機(jī)等。鍋爐底渣除渣系統(tǒng)是指對鍋爐爐底排出的底渣進(jìn)行收集、冷卻、輸送、存儲的綜合處理系統(tǒng)。干式除渣系統(tǒng)是指依靠鍋爐負(fù)壓，引入適量受控的環(huán)境空氣，對灰渣進(jìn)行冷卻的爐底灰渣處理系統(tǒng)。。

干式排渣機(jī)兩大核心功能是“換熱系統(tǒng)”和“輸送系統(tǒng)”。截止2015年6月，世界上有三種干渣機(jī)流派：網(wǎng)帶式、鏈板式（履帶式）、鱗斗式。網(wǎng)帶式為帶式，鏈板式和鱗斗式為鏈?zhǔn)健?

1987年，意大利MAGALDI 公司研發(fā)了網(wǎng)帶式干渣機(jī)。輸送帶是由不銹鋼網(wǎng)帶加承載板組成，輸送帶下部設(shè)置鏈條刮板清掃系統(tǒng)。冷卻原理為，依靠爐膛負(fù)壓自干渣機(jī)頭頂部及兩側(cè)吸入自然風(fēng)對輸送帶內(nèi)熱渣進(jìn)行冷卻。1999年在我國三河電廠首次引進(jìn)該公司設(shè)備并運(yùn)行。我國于2003年開始自主研發(fā)網(wǎng)帶式干渣機(jī)，并針對我國國情和使用的問題對干渣機(jī)和整個干渣系統(tǒng)做了許多創(chuàng)新：網(wǎng)帶結(jié)構(gòu)、清掃連接方式、上下添加大渣擠壓等技術(shù)，使得網(wǎng)帶式干渣機(jī)日趨完善。

1995年，英國（現(xiàn)德國）克萊德貝爾格曼公司 研發(fā)了鏈板式干渣機(jī)（又叫履帶式）。輸送帶是由圓環(huán)鏈加履帶板組成。其冷卻原理基本與MAC相同，冷卻后的熱風(fēng)也全部進(jìn)入爐膛，但在干渣機(jī)斜升段不設(shè)置側(cè)壁風(fēng)門。2006年上半年進(jìn)入中國市場。

2012年，中國青島達(dá)能公司 研發(fā)了鱗斗式干渣機(jī)。輸送帶由套筒模鍛鏈和鱗斗組成。其冷卻原理不同，冷卻風(fēng)由干渣機(jī)頭頂部改為側(cè)部進(jìn)入輸送帶下方，由主要表面換熱改為全部穿透換熱。鱗斗干渣機(jī)的研發(fā)是我國干渣機(jī)由引進(jìn)吸收到自主創(chuàng)新的標(biāo)志。

由我國自主研發(fā)，是新一代干式排渣機(jī)（dunoco），最大裝機(jī)容量1200MW；更加穩(wěn)定、高效、節(jié)能、降耗，世界先進(jìn)技術(shù)水平 ，是我國干渣機(jī)由引進(jìn)吸收到自主創(chuàng)新的標(biāo)志 。鱗斗干渣機(jī)（圖4）是依靠風(fēng)冷，鱗斗為承載灰渣和換熱載體，套筒模鍛鏈為改向、承載和傳動中心，輸送程依靠簡支軸支撐，回程依靠懸臂軸支撐，具有同步清掃器的自清掃全密閉式鍋爐底渣干式排渣機(jī)。各個主要部件功能和設(shè)備性能分析如下：

干式排渣機(jī)冷卻系統(tǒng)

輸送鱗斗之間搭接存有細(xì)小縫隙，冷空氣通過鱗斗間的微小縫隙透過鱗板，對鱗斗上部的熱渣進(jìn)行冷卻。鱗斗主體為沖壓曲面結(jié)構(gòu)，底板換熱面積增加30%。鱗斗采用耐熱合金鋼，傳熱系數(shù)約是不銹鋼的3倍；鱗斗獨(dú)特的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度更高。干渣機(jī)密封嚴(yán)密，進(jìn)入爐膛的風(fēng)量小，溫度高，控風(fēng)嚴(yán)格，可提高鍋爐熱效率。重力自鎖風(fēng)門（如圖5），降低風(fēng)速，減少飛灰，節(jié)能環(huán)保；安全性高。以鱗斗干渣機(jī)為核心的干式排渣系統(tǒng)適合不超過950℃高溫物料（灰渣）進(jìn)行處理。

干式排渣機(jī)套筒模鍛鏈

鱗斗干渣機(jī)采用鏈條為運(yùn)動副硬化處理的高耐磨精密套筒模鍛鏈，具有極高的強(qiáng)度及耐磨性。鏈板與銷軸為柱面接觸結(jié)構(gòu)（圖6），接觸面大，磨損?。徊捎镁苠懺旌图庸ぶ谱?，同步性好，適合雙鏈寬幅長距離輸送。以套筒模鍛鏈為中心，輸送和改向（尤其是抬頭改向）受力合理，更適合大傾角輸送（45°）。同步性好，不跑偏、故障率低。

干式排渣機(jī)自清掃輸送鏈

輸送鏈（圖7、圖8）配置自清鱗斗，實(shí)現(xiàn)自清掃底部積灰。設(shè)有同步清掃器，避免尾部積灰，提高自清掃效率。逆流擋板，大傾角輸送；有益于形成渦流換熱?？臻g緊湊、占地面積小。

干式排渣機(jī)鱗斗

鱗斗（圖8）是干渣機(jī)的承載換熱部件，整個排渣機(jī)的輸送在閉式的鱗斗內(nèi)，高溫?zé)嵩邝[斗內(nèi)冷卻輸送。鱗板節(jié)距200mm，漏灰率??；線密封漏灰少。鱗斗主體為沖壓曲面結(jié)構(gòu)，適于輸送細(xì)灰，強(qiáng)度更高。鱗斗設(shè)有厚壁管、清掃板加強(qiáng)，承受沖擊力大。

干式排渣機(jī)壽命高

整個輸送系統(tǒng)噪音小，磨損少，驅(qū)動功率降低。關(guān)鍵部件的使用壽命在50000小時以上。輸送鏈條和托輥均硬化處理，壽命高。設(shè)有輔助耐磨板，提高鏈條壽命，保證托輥磨損后仍能正常工作。易損件更換方便，維護(hù)工作量少。

鱗斗干渣機(jī)輸送鏈采用雙套筒模鍛鏈和一組鱗斗組成，其中高耐磨套筒模鍛鏈抗拉強(qiáng)度：h80×200為（2×）380～410kN，h100×300為（2×）480～530kN，根據(jù)不同性能等級抗拉強(qiáng)度有差別。由于套筒模鍛煉采用精密鍛造和加工工藝，且單鏈條為寬幅雙鏈板結(jié)構(gòu)，保證雙鏈條傳動的同步性，無偏差；年拉伸率（主要是磨損）約0.1～0.5%。

干式排渣機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)分析

套筒模鍛為精密鏈傳動，不打滑，出力大，磨損小，同步性高，耐磨壽命高，不足是制造工藝復(fù)雜且要求較高；鱗斗制造工藝也比較復(fù)雜，但作為輸送換熱載體，冷卻效果好，更適合大傾角和細(xì)灰輸送。鱗斗干渣機(jī)輸送承載也采用簡支軸支撐，比懸臂軸抵抗沖擊能力強(qiáng)；干渣機(jī)抬頭改向為壓輪與鏈條作用，受力合理，可實(shí)現(xiàn)更大角度輸送。自清掃輸送結(jié)構(gòu)，簡化了系統(tǒng)，減少了故障點(diǎn)，降低了費(fèi)用，且設(shè)有同步清掃器，尾部無積灰；不足之處是底板有細(xì)灰殘留，仍需要改進(jìn)。

干式排渣技術(shù)，最早由日本川崎重工株式會社發(fā)明，其主要原理是采用空氣對高溫爐渣進(jìn)行冷卻，將爐底渣在干燥狀態(tài)排出系統(tǒng)。一方面達(dá)到節(jié)水、提高鍋爐效率、資源再利用目的；另一方面解決水力排渣系統(tǒng)存在的熱量損失、水蒸氣銹蝕鍋爐部件、濕渣不便輸送和再利用等諸多問題。其采用技術(shù)方案是利用可通入冷卻空氣的密閉輸送機(jī)及破碎設(shè)備，實(shí)現(xiàn)底渣輸送和冷卻。但是，由于輸送機(jī)采用封閉式鏈板輸送機(jī)，鏈條傳動對高溫物料輸送適應(yīng)性差，產(chǎn)品沒能廣泛應(yīng)用。

國外還有一種美國UCC公司的PAXTM干式負(fù)壓爐底除渣系統(tǒng)，它是以高溫碎渣機(jī)及氣力輸送為關(guān)鍵設(shè)備的風(fēng)冷干排渣系統(tǒng)，在美國有少量業(yè)績，也沒有得到推廣。

由意大利MAGALDI（馬加爾迪）公司在1987年研制（MAC干排渣系統(tǒng)） ，并首先在意大利本國應(yīng)用，于90年代初被國際市場認(rèn)可，最大機(jī)組容量到700MW。MAC干排渣系統(tǒng)采用密閉網(wǎng)帶式輸送機(jī)，在爐渣輸送過程中依靠爐膛負(fù)壓自殼體頭部及兩側(cè)吸入自然風(fēng)對其冷卻，冷卻后熱風(fēng)全部進(jìn)入爐膛。國內(nèi)于1999年在三河電廠首次引進(jìn)該公司設(shè)備并運(yùn)行。

我國于2002年開始自主研發(fā)網(wǎng)帶式干渣機(jī)（如圖1），并針對我國國情和使用的問題對干渣機(jī)和整個干渣系統(tǒng)做了許多創(chuàng)新：網(wǎng)帶結(jié)構(gòu)、清掃連接方式、上下添加大渣擠壓等技術(shù)，使得網(wǎng)帶式干渣機(jī)日趨完善。我國網(wǎng)帶式干渣機(jī)技術(shù)已經(jīng)超越MAC，不但在國內(nèi)得到大量應(yīng)用，也被廣泛應(yīng)用到世界各地，尤其是東南亞國家。裝機(jī)容量可滿足1000MW機(jī)組。

此類干渣機(jī)主要由驅(qū)動系統(tǒng)、輸送/清掃系統(tǒng)、液壓張緊系統(tǒng)、輸送托輥、進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)、殼體等組成。其中輸送系統(tǒng)采用不銹鋼網(wǎng)帶傳動（如圖2），上面固定承載鱗板（如圖2），用于輸送和冷卻高溫灰渣。清掃系統(tǒng)采用雙圓環(huán)鏈鏈條傳動，拖動刮板清掃飛落堆積殼體底部的灰渣。并在設(shè)備殼體和頭部設(shè)置進(jìn)風(fēng)口，用于吸入環(huán)境空氣對內(nèi)部高溫灰渣進(jìn)行冷卻。

不銹鋼網(wǎng)帶的抗拉強(qiáng)度：1400mm網(wǎng)帶為532kN，1600mm網(wǎng)帶608kN，年拉伸率（包括拉長和磨損）約1～2%。清掃鏈條通常采用φ18×64高耐磨鏈條，也有小機(jī)組采用φ14×50規(guī)格。

優(yōu)缺點(diǎn)分析：輸送網(wǎng)帶以靠驅(qū)動輥摩擦力驅(qū)動，傳動平穩(wěn)，磨損小，但過載易打滑，底部設(shè)置清掃系統(tǒng)可根除設(shè)備底部灰渣，但增加了一套系統(tǒng)，多了一個事故點(diǎn)，增加了功耗，不適合大傾角輸送；網(wǎng)帶上鱗板節(jié)距約70mm，透風(fēng)間隙多，冷卻效果好，但漏灰多，清掃系統(tǒng)負(fù)載大磨損大；鋼帶承載輸送程采用簡支軸支托，受力合理。輸送鋼帶的網(wǎng)帶和鱗板均采用耐熱不銹鋼制作，耐溫性能好，但導(dǎo)熱率低，且不銹鋼成本高。