大型CFB電廠底渣機械輸送設(shè)備選擇探討

王仕能，許 華

(西南電力設(shè)計院，四川 成都 610021)

大型CFB電廠鍋爐底渣排放量較大，顆粒較粗，輸送難度大，通常采用機械輸送系統(tǒng)。在實際應(yīng)用中，底渣機械輸送系統(tǒng)常見的有兩種輸送設(shè)備：埋刮板輸送機和鏈斗輸送機。這兩種設(shè)備應(yīng)用廣泛，各有優(yōu)缺點。為了更好地實現(xiàn)底渣輸送系統(tǒng)的設(shè)計，我們結(jié)合調(diào)研情況，對埋刮板輸送機和鏈斗輸送從原理、性能特點、傳動鏈條、運行效果等方面進(jìn)行詳細(xì)的比較。

1 底渣的特性

CFB鍋爐爐膛燃燒溫度僅為850℃左右，除了尾部受熱面排出的飛灰以外，爐膛中不形成熔融渣，而只有爐底燃燒后直接排除的爐底渣。而對不同的爐型，底渣量差異較大，其占總灰量的比例范圍一般為20%～50%，最大為70%。

底渣堆積密度1200kg/m3～1300kg/m3，底渣真實密度2200kg/m3～2400kg/m3底渣粒度，平均粒度1mm～2.5mm， 最大10mm，某電廠對底渣粒度做過幾次測試，具有代表性數(shù)據(jù)見表1。

表1 底渣顆粒粒徑級配

總體來說，底渣顆粒粗，比重大，磨蝕性較大，選取的埋刮板輸送機或者鏈斗輸送機需考慮耐磨；在實際運行過程中，當(dāng)冷渣器故障時，排出的底渣還可能出現(xiàn)紅渣，底渣輸送設(shè)備還需考慮一定的耐高溫性。

2 基本工作原理的比較

2.1 埋刮板輸送機

埋刮板輸送機是一種在封閉的矩形斷面的殼體中，借助于運動著的刮板鏈條輸送粉塵狀、小顆粒及小塊狀等散料的連續(xù)輸送設(shè)備。因此在輸送物料時，刮板鏈條全埋在物料之中，故稱為“埋刮板輸送機”，見圖1。

圖1 埋刮板輸送機

物料具有內(nèi)摩擦力和側(cè)壓力等特性。在水平輸送時，物料受到刮板鏈條在運動方向的推力，使物料被擠壓，由于自重，在物料間產(chǎn)生了內(nèi)摩擦力，這種內(nèi)摩擦力保證了料層之間的穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)它大于物料與槽壁之間的外摩擦力時，物料就形成連續(xù)整體的料流隨著刮板鏈條向前輸送。

2.2 鏈斗輸送機

鏈斗輸送機是在封閉的殼體內(nèi)，通過在鏈條上的斗的移動來輸送物料。最大的特點是能傾斜輸送 ，輸送時不損傷物料。由于鏈斗是通過滾輪移動，因而物料輸送屬滾動摩擦，運行功耗低，見圖2、圖3。

圖2 鏈斗輸送機

圖3 鏈斗

3 主要技術(shù)特點的比較

埋刮板機和鏈斗輸送機的特點比較見表2。

表2 埋刮板機和鏈斗輸送機的特點比較

4 埋刮板輸送機與鏈斗輸送機常用鏈條的比較

鏈條是埋刮板輸送機和鏈斗輸送機的關(guān)鍵部件。鏈條是運行中受力集中的地方，也是磨損最為嚴(yán)重的部件。鏈條的強度和耐磨性能直接關(guān)系到設(shè)備的使用壽命。埋刮板輸送機通常配備的鏈條有：模鍛鏈、板鏈和環(huán)鏈，埋刮板輸送機正常運行時，鏈條與軌道之間為滑動摩擦；鏈斗輸送機通常配備的鏈條有：套筒滾子鏈和無套筒的滾子鏈，鏈斗輸送機正常運行時，鏈輪與軌道之間為滾動摩擦。

這幾種鏈條應(yīng)用都較為廣泛，各自的特點見表3。

表3 各種鏈條比較

5 實際應(yīng)用情況

埋刮板輸送機和鏈斗輸送機技術(shù)成熟，在CFB底渣輸送中都有較廣泛的使用，為切實了解兩種設(shè)備的實際運行情況，對白馬、小龍?zhí)兜菴FB電廠的機械輸渣系統(tǒng)進(jìn)行了現(xiàn)場調(diào)研，見表4。

表4 底渣系統(tǒng)調(diào)研

5.1 埋刮板輸送機

埋刮板輸送機結(jié)構(gòu)簡單，運行平穩(wěn)。實際運行時，較多的磨損出現(xiàn)在鏈條和刮板上，底板在長時間運行后也有一定的磨損，更換成本不高。

由于埋刮板輸送機的易損件結(jié)構(gòu)簡單，其主要磨損鏈條可選選用強度高、耐磨性能好的模鍛鏈，大大提高了鏈條的使用壽命，深受廣大用戶的青睞。

5.2 鏈斗輸送機

鏈斗輸送機輸送機結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其主要易損件，如鏈條、滾輪較容易磨損。鏈斗機采用的是滾子鏈，這種鏈條不宜在粉塵濃度大的環(huán)境內(nèi)工作，運行時軸承處需要良好的潤滑，因此需要定期加注潤滑油脂。

鏈斗輸送機采用的是滾子鏈，為滾動摩擦。在運行初期，滾子鏈摩擦力小，運行平穩(wěn)。電廠實際投運過程中，滾輪內(nèi)部容易積灰，由于鏈斗機為封閉結(jié)構(gòu)，很難做到及時清理，運行一段時間后，滾輪內(nèi)部會積灰過多而卡澀，導(dǎo)致滾輪不轉(zhuǎn)，此時滾動摩擦變成滑動摩擦，鏈條的磨損加劇，鏈條的可靠性大大降低。一般情況在運行中后期，檢修維護(hù)工作量大、壽命短、運行成本高。

6 經(jīng)濟性比較

由于結(jié)構(gòu)原理的不同，鏈斗輸送機結(jié)構(gòu)要比買刮板輸送機復(fù)雜得多，其造價比埋刮板輸送機高，在相同出力情況下，視設(shè)備出力和輸送距離，鏈斗機的價格大約是埋刮板輸送機價格的1.3～1.5倍。

運行能耗方面，在相同條件下，一般運行初期鏈斗機能耗較埋刮板機低，但運行中后期較埋刮板機高。

7 結(jié)論

通過前面的分析比較得知，在底渣輸送系統(tǒng)中，無論是在技術(shù)上、經(jīng)濟上、還是運行維護(hù)上，埋刮板輸送機均優(yōu)于鏈斗輸送機。鏈斗機要徹底解決以上問題，需要從整體結(jié)構(gòu)上做大的變動，如將傳動鏈條、滾輪放在箱體外，這樣可以最大程度的減少磨損。但這一改動勢必增加設(shè)備成本，據(jù)初步推算，成本大約增加2～3倍，因此，在目前價格競爭十分激烈的市場下，還沒用供應(yīng)商采用這種類型的產(chǎn)品。

結(jié)合在大型CFB機組底渣量較大，輸送距離較長，設(shè)備負(fù)荷較大，要求部件耐磨性越強，2種設(shè)備的運行效果差距就更大，因此，在目前階段，我們推薦采用埋刮板機做為大型CFB機組底渣輸送設(shè)備的推薦產(chǎn)品。

[1]楊旭中，等.燃煤鍋爐固體副產(chǎn)物處理手冊[K].北京：中國電力出版社，2009.

[2]DL/T火力發(fā)電廠除灰設(shè)計規(guī)程[S].

[3]萬承軍.粵連電廠擴建工程鍋爐底渣輸送系統(tǒng)的選擇[J].廣西電業(yè)，2002，(8).