吉寶西格斯焚燒爐排設(shè)備和檢修工藝探討

李偉

（新源（廈門）環(huán)保設(shè)備成套有限公司，福建 廈門361008）

1 引言

全國垃圾發(fā)電廠大多數(shù)使用爐排型焚燒爐，焚燒爐排是垃圾電廠最重要的核心設(shè)備。知名的焚燒爐排有吉寶西格斯、三峰卡萬塔、日立造船、三菱重工等。而吉寶西格斯的爐排應(yīng)用于國內(nèi)較有名氣的幾家大型垃圾電廠，諸如光大國際、深圳能源、天津泰達(dá)等公司的項(xiàng)目。本文主要介紹吉寶西格斯?fàn)t排的設(shè)備工藝和檢修工藝。

2 設(shè)備工藝

Seghers－Keppels焚燒爐排由固定爐排、滑動爐排和翻動爐排3種爐排組成，獨(dú)特的翻動爐排設(shè)計(jì)使Seghers－Keppels爐排不僅具有通常的往復(fù)運(yùn)動功能，而且還具有翻動功能，加強(qiáng)了對垃圾的攪拌、松動、通風(fēng)作用，對低熱值、高水分特點(diǎn)的垃圾焚燒具有一定的優(yōu)勢，使?fàn)t渣熱灼減率控制在＜3%。

整個焚燒爐排分為5個爐排區(qū)組，每個標(biāo)準(zhǔn)爐排組包括2個滑動爐排片、2個翻動爐排片和2個固定爐排片，以及6個液壓缸組成，完成對垃圾的移動、翻動功能。滑動爐排片形成水平運(yùn)動，確保垃圾燃燒層在水平方向向前運(yùn)動；翻動爐排片形成上下移動，確保垃圾層翻轉(zhuǎn)移動。每組爐排的速度和頻率可單獨(dú)控制，提高了焚燒爐對熱值波動范圍很大的生活垃圾的適應(yīng)性。此外，在必要時可以完全停止運(yùn)行，對垃圾在焚燒爐排上完成干燥、加熱、分解、燃燒、燃燼的每個反應(yīng)過程能得到較好的控制。在焚燒熱值較高的垃圾時，通過在控制系統(tǒng)中預(yù)設(shè)翻動與滑動次數(shù)的比值，來降低每組翻動爐排片的動作頻率，減少垃圾在垃圾爐排上的停留時間，以保證焚燒爐處理垃圾的數(shù)量。

爐排片的寬度為300mm，每行爐排有19塊爐排片，焚燒爐排的總寬度為5700mm。焚燒爐爐排的總長度為10.069m，前4個單元為燃燒段，最后1個單元是燃燼區(qū)，為了保證垃圾的完全充分焚燒，使焚燒爐的熱灼減率控制在＜3%，以達(dá)到比較嚴(yán)格的技術(shù)要求，所以最后1段適當(dāng)加長。

爐排底部分室進(jìn)風(fēng)優(yōu)化了燃燒空氣供應(yīng)，延長了爐排使用壽命。爐排下部的灰斗有既能收集爐底灰，又是各個爐排組的一次風(fēng)的進(jìn)風(fēng)口。一次風(fēng)沿爐排組下進(jìn)入焚燒爐，向下吹至垃圾料層，這既有效地減少了垃圾表面結(jié)焦，又能比較好地冷卻爐排片，減少爐排片的更換率。此外，爐排選用優(yōu)質(zhì)材料，各個運(yùn)動部件精確配合，使?fàn)t排片具有很高的耐用性。

3 檢修工藝

3.1 燃燒爐排的構(gòu)造

每臺焚燒爐的燃燒爐排由5部分組成。包括4個標(biāo)準(zhǔn)爐排部件和1個結(jié)束部件，每個部件包括其鋼架被組裝成模塊化形式，這些模塊可固定在下部鋼結(jié)構(gòu)上，然后再聯(lián)成一體，以達(dá)到強(qiáng)度和硬度要求，可把模塊之上的結(jié)構(gòu)進(jìn)一步聯(lián)接。爐排瓦裝配包括滑動瓦片、翻轉(zhuǎn)瓦和固定瓦。

沿爐體兩邊續(xù)軸的間距為1.880mm，是標(biāo)準(zhǔn)爐排部件的典型參數(shù)，與爐體十字交叉的垂直梁之間的間距為6.707mm（兩法蘭盤之間的內(nèi)徑）。兩立梁之間裝有一塊外包板，做為一種鋼構(gòu)件，它由碳鋼做成，按德國標(biāo)準(zhǔn)材料號為DIN 17100，板上開有孔，以通入側(cè)墻冷空氣部件及翻轉(zhuǎn)瓦、滑動瓦片的驅(qū)動軸。鋼構(gòu)及板的外表經(jīng)過單層表面處理（噴砂SA2.5＋單層濕固化硅酸鋅75u），可以承受400℃表面溫度，在涂層內(nèi)部包含單層處理SA2.5加60u磷酸鋅環(huán)氧底漆。

側(cè)墻由帶有焊接支撐結(jié)構(gòu)的彎曲梁支撐（垂直支撐板的法蘭厚15mm，這個支撐結(jié)構(gòu)由HⅡ型碳鋼做成（德國標(biāo)準(zhǔn)DIN 17155），它比普通的37－2鋼具有更高的抗熱性能，必須由爐內(nèi)的側(cè)墻瓦來承受熱傳導(dǎo)。側(cè)墻瓦的位置通過調(diào)節(jié)壓緊螺栓和頂起螺栓來確定，在安裝側(cè)墻瓦之前，pos.5.0.4的螺栓已旋入瓦內(nèi)，調(diào)整瓦的位置時要關(guān)注側(cè)墻瓦與drawing 239/005所提的瓦之間的間隙。側(cè)墻瓦帶有一層以Al2O3.為基材的高密度耐熔鑄材，側(cè)墻瓦由與爐排瓦一樣的抗熱材料制成。在側(cè)墻瓦的上部有側(cè)墻冷卻氣的入口，側(cè)墻冷卻氣也冷卻焚燒爐側(cè)墻的支撐結(jié)構(gòu)。為防止熱量傳導(dǎo)到支撐結(jié)構(gòu)，在側(cè)墻瓦與支撐結(jié)構(gòu)間應(yīng)用了陶瓷纖維材料。

標(biāo)準(zhǔn)爐排部件被架構(gòu)在支撐框上，支撐框與標(biāo)準(zhǔn)部件的垂直梁焊接在一起。在這個支撐框上，第二排固定瓦與構(gòu)件焊接聯(lián)接，第一排固定瓦的橋架與支撐框用螺栓聯(lián)接，它的結(jié)構(gòu)像座橋，穿越滑動瓦片。一塊曲面板與構(gòu)件焊在一起，將漏灰引導(dǎo)到集灰料斗。支撐滾輪被固定在支撐框上面以支撐滑行框（每只爐排部件有2個單獨(dú)的“跑道”），每一個滑動框的上面和下面都各有2只滾輪。為引導(dǎo)每只滑行框沿爐體按正確的方位運(yùn)行，應(yīng)用了2只導(dǎo)向滾輪。導(dǎo)向滾輪的支撐用螺栓聯(lián)接在第一排固定瓦上。導(dǎo)向滾輪有部分為水平表面，還有一段有45°角，這些表面與導(dǎo)軌接觸，與滑行框堅(jiān)固件相聯(lián)，水平表面防止滑行框跳起，帶45°角的表面保證滑行方向。在導(dǎo)向輪的前、后裝有刮料器，這些刮料器每次沿導(dǎo)軌運(yùn)行時，清除滑行框上導(dǎo)軌上面的灰塵和漏灰。由于會有灰塵和碎垃圾進(jìn)行刮料器和導(dǎo)軌之間，刮料器是一個磨損非常快的零件。每個標(biāo)準(zhǔn)部件有2只滑行框，在左“跑道”上的滑行框支撐二排9塊爐瓦，在右“跑道”上的滑行框支撐二排10塊爐瓦，滑行框由板和管組成，沿著爐體穿越（爐子）。在滑行框的下面，安裝帶有停車塊的耐磨板，停車塊是滑行框沿爐體水平運(yùn)動的限位。

每只滑行框由2根帶有圓柱孔的螺桿驅(qū)動，這些螺桿被聯(lián)在滑行框的軸上，軸上焊有臂桿用于聯(lián)接。滑行框的軸與2只液壓缸相聯(lián)，用來帶動爐外的滑動瓦片（燃燒爐排每邊有1只液壓缸）翻轉(zhuǎn)瓦直接與它們的支撐軸相聯(lián)。

固定瓦與滑動瓦片由同一種鑄造合金制成，鎳和鉻是該合金的最主要成份。在瓦片“鼻”的下面裝有球墨鑄鐵制成的刮料器，滑動瓦片和固定瓦的刮料器是相同的，為使刮料器正確定位，之前爐瓦上要焊一10mm×10mm的定位片。刮料器可以減少滑動瓦片和翻轉(zhuǎn)瓦片在運(yùn)動期間產(chǎn)生濾灰的數(shù)量。由于小片垃圾要進(jìn)入刮料器和下面的爐排瓦片之間，因此，刮料器也屬磨損很快的部件。翻轉(zhuǎn)瓦片的制造材料與滑動瓦片、固定瓦的相同，為同一種耐熱鑄鋼。焚燒爐排瓦片使用的耐熱材料與給料爐排高低排爐瓦不同。為減少通過爐排瓦間隙的漏灰量，一些爐排帶有蓋板，此時仍有可能熱膨脹，因?yàn)闋t排瓦之間仍有間隙。位于每排瓦兩側(cè)的爐排瓦（即在焚燒爐側(cè)墻和中間的瓦片）也有一個邊蓋，它可以減少爐排與爐側(cè)墻間的一次風(fēng)泄漏，確保將一次風(fēng)正確分配給兩條“跑道”。邊板和蓋板由耐熱鋼AISI 321制成。滑動瓦片和固定瓦通過彈簧銷和銷軸與它們的支撐相聯(lián)接，翻轉(zhuǎn)瓦與它的支撐軸也使用1只彈簧銷相聯(lián)，翻轉(zhuǎn)瓦被推在支撐之上沒有其他附加聯(lián)接。滑動瓦片和翻轉(zhuǎn)瓦片均由焚燒爐兩邊的液壓缸驅(qū)動。液壓缸的線性運(yùn)動（行程260mm通過臂桿轉(zhuǎn)變?yōu)檩S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動（旋轉(zhuǎn)角度為45°），軸與滑行框相聯(lián)接。帶動滑行框的軸包括5個部件，1個中心部件是空心軸，2只焊有臂桿的零件以及2只軸端。這些零件通過法蘭聯(lián)結(jié)，軸端和中心軸（除法蘭）由更耐磨的材料42CrMoS4制成。標(biāo)準(zhǔn)爐排部件和結(jié)束爐排部件有6只液壓缸，2只用來驅(qū)動滑行框（爐的每側(cè)各1只），4只驅(qū)動兩根翻轉(zhuǎn)瓦軸（每軸在爐兩側(cè)各有1只液壓缸），液壓缸可在名義壓力160bar以下工作，該裝置正常壓力為120bar，通過交換式減壓閥來調(diào)整此壓力（安裝在液壓站上），此減壓閥控制泵/儲能器壓力及管路壓力之間的降壓。

3.2 焚燒爐排的檢修

（1）在進(jìn)行檢查之前，爐子應(yīng)進(jìn)行徹底清理灰和垃圾，并完全冷卻，裝置完全冷卻清除最后的灰并停止起動及輔助燃燒器后需要24～36h，在起動和輔助燃燒器停止后，可向焚燒爐內(nèi)增加更多的空氣來減少冷卻所必須的時間，但冷卻速度不能超過耐熔材料商允許的速度。

（2）在爐子完全冷卻之前（所有溫度計(jì)低于35℃），所有設(shè)備完全停止之前不得進(jìn)入爐內(nèi)，液壓系統(tǒng)要停下并鎖止，以防意外的不可控的爐排移動，所有風(fēng)扇要停下并鎖止，起動和輔助燃燒器必須停下并鎖止。焚燒爐里及濾灰斗上的所有檢修門必須全部打開以向爐內(nèi)提供新鮮空氣。

（3）在進(jìn)入爐內(nèi)時采取如下措施來防護(hù)人身安全：安全帽、手套、安全鞋、防塵面具和安全眼鏡、自動呼吸系統(tǒng)。

（4）灰渣通往除渣機(jī)通道應(yīng)使用腳手架蓋住，以避免跌入。爐子的出口應(yīng)當(dāng)使用支架蓋住，以防大片爐渣從過燃區(qū)或維護(hù)人員上面的鍋爐落下。漏灰斗內(nèi)的格柵應(yīng)該用木板或鋼板蓋住，當(dāng)有大片物體跌落后也要檢查格柵。

（5）檢查滑動框及翻轉(zhuǎn)軸上輪子的圓度情況，如果有形成扁平面的跡象，則是移動框和翻轉(zhuǎn)瓦的軸未按滾輪轉(zhuǎn)動，而是滑動。如果磨損很厲害，更換軸套或（和）滾子（也就是認(rèn)為它無法堅(jiān)持運(yùn)轉(zhuǎn)直到下次檢修），為確保此點(diǎn)可以向前移動滑動框，并檢查滾子及導(dǎo)向滾輪是否同時轉(zhuǎn)動，或滑動框是否沿它們滑動。

（6）檢查滑動框的導(dǎo)向滾輪，如果磨損嚴(yán)重，更換軸套、定距環(huán)、刮料器及（或）導(dǎo)向輪。檢查滾輪的表面，如果有扁平的跡像，則意味著滑動框沒有沿滾輪轉(zhuǎn)動，而是滑行，這種情況下，整個滾輪包括軸套、定距環(huán)都要更換。

（7）檢查滑動框下面的耐磨板及限位裝置，在其完全磨損之前予以更換。目視檢查滑動框和固定瓦橋支撐上的焊縫及螺栓聯(lián)接情況，看有無焊縫開裂、螺栓松動如有需要則進(jìn)行修理。

（8）檢查爐排瓦的聯(lián)接：彈簧銷和銷軸。如果損壞更換彈簧銷和（或）銷軸。

（9）檢查翻轉(zhuǎn)瓦片軸的定位：檢查翻轉(zhuǎn)瓦片與固定瓦片間的間隙，需要時調(diào)整翻轉(zhuǎn)軸至合適（理論值為3 mm，實(shí)際最大不得超過5mm）。

（10）檢查滑動瓦和翻轉(zhuǎn)瓦的限位開關(guān)（在焚燒爐外面）是否被灰塵或其他東西覆蓋，目視檢查爐排瓦的控制回路，看滑行及翻轉(zhuǎn)瓦經(jīng)過限位開關(guān)時的動作，如果限位開關(guān)檢測不到任何信號，更換限位開關(guān)。

（11）目視檢查爐排瓦和側(cè)墻瓦的磨損情況，看有無爐排瓦和刮料器缺失，檢查連續(xù)兩片瓦之間的間隙，如果刮料器不再與下面的爐排瓦接觸，則應(yīng)被更換。

（12）檢查側(cè)墻瓦下、后及兩瓦之間的陶瓷纖維，如果已被燒壞或丟失，則更換處理，清除纖維上的灰塵。

（13）檢查滑行框螺桿上的圓柱孔及每根翻轉(zhuǎn)軸，檢查液壓缸上的圓柱孔。

（14）檢查耐磨軸套的磨損，定期檢查填料室內(nèi)有無灰塵，如果有在下次維護(hù)時一定將密封材料更換掉。定期檢查填料室密封件上的螺栓有無松動。

（15）檢查翻轉(zhuǎn)和滑動瓦的臂桿聯(lián)接情況，是否與軸聯(lián)接良好，如果不是則更換臂桿和鎖緊彈墊。

（16）檢查液壓缸有無油泄漏，如有更換油缸密封件，如果泄漏嚴(yán)重，更換整只液壓缸，檢查油缸（滑桿）的彎曲度（可在阻滯時超負(fù)荷而彎曲）。

4 結(jié)語

通過上述介紹我們了解了Seghers－Keppels焚燒爐排的設(shè)備和檢修工藝，為使用吉寶西格斯?fàn)t排的垃圾電廠解決生產(chǎn)中該設(shè)備碰到的實(shí)際問題，提供了設(shè)備檢修方法的參考，為實(shí)現(xiàn)垃圾電廠焚燒爐年8000h運(yùn)行提供有力的技術(shù)保證。