大型CFB電廠底渣機(jī)械輸送設(shè)備選擇探討

王仕能，許 華

(西南電力設(shè)計(jì)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(jī)械輸送系統(tǒng)。在實(shí)際應(yīng)用中，底渣機(jī)械輸送系統(tǒng)常見的有兩種輸送設(shè)備：埋刮板輸送機(jī)和鏈斗輸送機(jī)。這兩種設(shè)備應(yīng)用廣泛，各有優(yōu)缺點(diǎn)。為了更好地實(shí)現(xiàn)底渣輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，我們結(jié)合調(diào)研情況，對(duì)埋刮板輸送機(jī)和鏈斗輸送從原理、性能特點(diǎn)、傳動(dòng)鏈條、運(yùn)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(duì)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(shí)密度2200kg/m3～2400kg/m3底渣粒度，平均粒度1mm～2.5mm， 最大10mm，某電廠對(duì)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(jí)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(jī)或者鏈斗輸送機(jī)需考慮耐磨；在實(shí)際運(yùn)行過程中，當(dāng)冷渣器故障時(shí)，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(jī)

埋刮板輸送機(jī)是一種在封閉的矩形斷面的殼體中，借助于運(yùn)動(dòng)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(shí)，刮板鏈條全埋在物料之中，故稱為“埋刮板輸送機(jī)”，見圖1。

圖1 埋刮板輸送機(jī)

物料具有內(nèi)摩擦力和側(cè)壓力等特性。在水平輸送時(shí)，物料受到刮板鏈條在運(yùn)動(dòng)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(shí)，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(jī)

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

圖2 鏈斗輸送機(jī)

圖3 鏈斗

3 主要技術(shù)特點(diǎn)的比較

埋刮板機(jī)和鏈斗輸送機(jī)的特點(diǎn)比較見表2。

表2 埋刮板機(jī)和鏈斗輸送機(jī)的特點(diǎn)比較

4 埋刮板輸送機(jī)與鏈斗輸送機(jī)常用鏈條的比較

鏈條是埋刮板輸送機(jī)和鏈斗輸送機(jī)的關(guān)鍵部件。鏈條是運(yùn)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(qiáng)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(jī)通常配備的鏈條有：模鍛鏈、板鏈和環(huán)鏈，埋刮板輸送機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，鏈條與軌道之間為滑動(dòng)摩擦；鏈斗輸送機(jī)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(jī)正常運(yùn)行時(shí)，鏈輪與軌道之間為滾動(dòng)摩擦。

這幾種鏈條應(yīng)用都較為廣泛，各自的特點(diǎn)見表3。

表3 各種鏈條比較

5 實(shí)際應(yīng)用情況

埋刮板輸送機(jī)和鏈斗輸送機(jī)技術(shù)成熟，在CFB底渣輸送中都有較廣泛的使用，為切實(shí)了解兩種設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況，對(duì)白馬、小龍?zhí)兜菴FB電廠的機(jī)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(jī)

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

由于埋刮板輸送機(jī)的易損件結(jié)構(gòu)簡單，其主要磨損鏈條可選選用強(qiáng)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(jī)

鏈斗輸送機(jī)輸送機(jī)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(jī)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(yùn)行時(shí)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(jī)采用的是滾子鏈，為滾動(dòng)摩擦。在運(yùn)行初期，滾子鏈摩擦力小，運(yùn)行平穩(wěn)。電廠實(shí)際投運(yùn)過程中，滾輪內(nèi)部容易積灰，由于鏈斗機(jī)為封閉結(jié)構(gòu)，很難做到及時(shí)清理，運(yùn)行一段時(shí)間后，滾輪內(nèi)部會(huì)積灰過多而卡澀，導(dǎo)致滾輪不轉(zhuǎn)，此時(shí)滾動(dòng)摩擦變成滑動(dòng)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(yùn)行中后期，檢修維護(hù)工作量大、壽命短、運(yùn)行成本高。

6 經(jīng)濟(jì)性比較

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

運(yùn)行能耗方面，在相同條件下，一般運(yùn)行初期鏈斗機(jī)能耗較埋刮板機(jī)低，但運(yùn)行中后期較埋刮板機(jī)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(jì)上、還是運(yùn)行維護(hù)上，埋刮板輸送機(jī)均優(yōu)于鏈斗輸送機(jī)。鏈斗機(jī)要徹底解決以上問題，需要從整體結(jié)構(gòu)上做大的變動(dòng)，如將傳動(dòng)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(dòng)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(jià)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(jī)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(qiáng)，2種設(shè)備的運(yùn)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(jī)做為大型CFB機(jī)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(cè)[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(jì)規(guī)程[S].

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