刮板撈渣機問題的分析和改造

摘 要：本文主要對我公司殼牌煤氣化排渣裝置的關鍵設備——撈渣機存在的問題進行分析，并對問題解決所采用的方法進行闡述，最后提出了提高撈渣機運行穩定性的改進措施。

關鍵詞：撈渣機;問題;分析;改造

1概述

我公司首套氣化裝置采用的是殼牌煤氣化工藝，粉煤在氣化爐內高溫燃燒后產生的煤渣隨同渣池的黑水一起收集在V1402渣收集罐中，然后每半小時左右經V1403渣鎖斗將渣和黑水排至撈渣機。進入撈渣機后，渣沉積在撈渣機底部由刮板定期帶走，后經皮帶運輸至渣場;黑水和部分細渣則通過溢流板流至后倉，通過泵送至初步水處理單元進行處理，從而完成渣和黑水分離。

2存在的問題

我公司煤氣化裝置的排渣系統設計為單臺撈渣機，一旦出現設備故障，或氣化爐被迫停車或走臨時排渣管線排放，前者會造成巨大的經濟損失，后者會產生環保問題并且處理起來難度較大。從我們2008年開車以來的實踐來看，氣化用煤是實際灰分較設計值高，殼牌原設計原料煤的灰分小于25%，而目前實際原料煤的灰分在25-30%，增加了撈渣機約20%的出力。在剛排過渣3-5分鐘時，由于大量的渣沉降并積累到撈渣機的前倉，經常出現拖動鏈條跳鏈、刮板松動脫落等故障;長期運行后固定刮板的鏈條出現不等長現象;落渣口附近的鑄石板被沖刷破損嚴重;鑄石板脫落的現象;當氣化爐的負荷提到90%以上時，撈渣機的撈渣能力無法滿足生產要求;運行一段時間后續的渣水泵經常出現過濾器堵渣現象，影響正常的水處理系統運行?；谝陨显?，我們決定對該設備實施改造。

3問題分析

3.1拖動鏈條跳鏈及回程鏈條呆渣原因分析

液壓驅動裝置在撈渣機負荷增大的情況下不能及時做出調整，致使拖動鏈條拉長造成松弛;刮板在運行過程中出現變形或者脫落，使拖動鏈條局部松弛度增加;拖動鏈條耐磨性和剛性能差，長期運行造成鏈條磨損和變形伸長;單驅動裝置運行，使遠離驅動裝置側的托動鏈條變形伸長;撈渣機箱體強度不夠變形，設備的導向裝置磨損也是造成拖動鏈條跳鏈的原因。同時回程鏈條在運行過程中不可避免的要夾帶少許灰渣，在機械振動和摩擦力的雙重作用下，灰渣落于上部機殼、導輪下方，長期運行導致機殼上部積渣嚴重，由于回鏈刮板的作用，將大量灰渣刮于導輪下方，最后致使導輪卡滯無法正常運轉，鏈條與導輪由原來的滾動摩擦變為滑動摩擦，嚴重加劇了鏈條的磨損，大大縮短了使用壽命。給安全生產帶來隱患。

3.2落渣管處鑄石板沖刷嚴重，P1403泵堵渣問題分析

氣化爐排渣時一部分高溫高壓氣體隨著渣水一起高速排出，沖刷撈渣機落渣口附近的鑄石板，短時間內該處的沖量很大，致使鑄石板局部嚴重損壞。在撈渣機運行一定時間后，后倉的細渣經沉淀后累積很多，若不及時清理會隨著水進入后續的水處理系統，有較大塊的渣樣在泵前過濾器處以留下來，一段時間后堵渣會嚴重影響P1403泵的入口流量，使泵發生氣蝕。

3.3鑄石板脫落現象原因分析

撈渣機下槽體的鑄石板在投產初期有脫落現象，及時發現后進行了應急處理。應指出的是脫落之后如不能及時處理，會造成相鄰的鑄石板連帶松動，脫落面積將很快增大，撈渣機將無法正常運行，嚴重時還可能造成斷鏈、刮板變形。究其原因是國內采購的鑄石板質量不合要求，表面不平而且厚度不均，安裝后做不到板縫之間高低不平度最大1.5mm 的要求，有些部件有迎著刮板行進方向的突起，加上有些部位下的膠泥未填滿、填勻，有漏空現象，刮板經過這些鑄石板時有敲擊作用，使鑄石板局部脫落或碎裂。

3.4張緊機構問題原因分析

頭部張緊是拖動輪軸在張緊機構的作用下，沿滑軌上下的調整位置來張緊鏈條，由于驅動裝置位于整個拖動機構的單側，因而整體拖動輪軸重量側重于單邊，而兩側液壓缸采用同一油路等壓輸出，故在張緊行程上驅動裝置側必將滯后，拖動輪軸將傾斜運行。長期在此工況下運行，兩條鏈條將磨損不一，出現不等長，致拖動輪軸、刮板傾斜更為嚴重，造成鏈條、刮板鉸叉與輪齒不能正常嚙合，拖動鏈輪和鏈條磨損嚴重，甚至出現卡鏈、斷齒、鉸叉斷裂等嚴重問題，液壓張緊油缸始終處于拖動機構重載狀態下運行，由于拖動機構所承受的荷載量不斷變化，所以張緊油缸在實際運行過程中隨拖動機構載荷量的變化載荷也是頻繁變化的，如此對油缸造成的沖擊是相當頻繁的，在這種狀態下長期運行，勢必導致油缸使用壽命縮短甚至損壞，造成張緊失效，影響設備的正常安全運行。

4問題的解決

措施一：撈渣機機頭大齒輪增加兩股沖洗水，同時在上倉蓋上增加落渣孔

我們在撈渣機頭部轉軸處和機頭機倉的連接處各增加一道沖洗水，同時在上倉蓋上增加落渣孔，這樣可以很大程度上除去黏附在刮板和拖動鏈條上的渣，降低了上倉體渣的累積程度，減輕了撈渣機的工作負荷;同時也大大減少了拖動鏈條導向機構的磨損程度，提高了鏈條和刮板的使用壽命。

措施二：采用耐磨鋼板，改造V1403泄壓管線，后倉加排污導淋，同時在后倉增加曝氣管線。

在落渣管附近的鑄石板經不起高壓渣水的沖擊，在于制造商研討后我們決定采用耐磨鋼板替代鑄石板，這樣在材料方面解決了撈渣機局部破損大的問題;同時我們對V1403泄壓管線進行改造，降低排出的渣水的壓力，從而減輕對落渣管附近耐磨鋼板的沖擊;同過以上兩個改造我們減少了落渣管附近材料的損壞程度和更換周期，延長了撈渣機的使用周期。在撈渣機后倉增加了兩個4寸的排污導淋，定期清理沉積在后倉的渣，同時在后倉增加低壓氮氣曝氣管線，避免后倉煤泥渣沉降堆積，避免撈渣機后倉泵P-1403入口堵塞不打量氣蝕的問題。

措施三：下槽體軌道區域鑄石板安裝改進

撈渣機的鑄石板安裝工藝及質量要嚴格把關，采用質量合格的鑄石板，樹脂膠料和膠泥均應保證品質合格，且在保質期內，同時在安裝鑄石板之前先通過焊接的方式在下槽體軌道區域每隔兩米布置布置一個方格，再將鑄石板安裝在方格之內，這樣可以避免鑄石板因為某個區域的脫落最終導致大面積的損傷。

措施四：撈渣機尾部張緊裝置改造。

為保證設備的安全運行，消除設備運行中的安全隱患，將機頭液壓張緊機構拆除，將其軸承座調整到合適的位置后與殼體固定焊接;同時張緊機構改造為尾部液壓張緊，拖動機構的形式改用為：外置軸承座固定式結構，軸承座支架焊于機殼外壁（改造型的是將拖動輪軸用原定位螺栓定位于張緊座上，并加以固定）;張緊機構設在機殼尾部，張緊輪在運行過程中僅為從動受力，受力較小且兩側受力均勻，尾部張緊機構輕巧靈活、結構簡單，更便于鏈條張緊且對頭部拖動機構不產生任何干涉;拖動機構輪軸固定后，不受張緊力度大小、鏈條磨損不均、不等長等因素造成拖動輪軸傾斜，保證了設備平穩運行。

5問題的改進措施

撈渣機在改造后運行性能得到了很大的提高，但是由于撈渣機處理的介質量很大加上長期的連續運行，磨損情況比較嚴重，拖動鏈條也會發生變形產生伸長，容易發生跳鏈和刮板松動的故障，制約著撈渣機的穩定性的提高。為了使撈渣機更好的運行，我覺得還能從以下兩方面改進：

一.從鏈輪與設備材質上改進：鏈條和鏈輪應該配套使用，否則容易造成由于節距不同而產生脫鏈和夾鏈故障。原主驅動鏈輪為球墨鑄鐵整體鑄造成型，齒型精度低，嚙合傳動不平衡，易出現鏈條與鏈輪嚙合時夾鏈，帶來鏈輪纏鏈、斷鏈等運行故障，現鏈輪采用合金鋼單齒精密模鍛成型，準確定位組焊，齒型精度高，嚙合傳動平衡，徹底消除了夾鏈現象。在熱處理方面：原鏈輪采用鑄態正火熱處理，硬度< HB320，鏈輪不耐磨，現采用滲碳淬火處理，表面硬度> HRC55，壽命是原來的4倍。在結構上拖動鏈輪采取凹齒型，可允許鏈輪節圓相應增大而維持正常嚙合;同時鏈輪的輪齒對環鏈嚙人導向作用好，從而不會發生掉鏈現象。與其配套的輪系全部采用德國進口產品（例如：圓環鏈采用德國 RUD 公司的產品，規格選用 30 ×108加粗型），保證使用后期的嚙合度。所有輪軸的材料選用強度較高的 1Crl3 或 2Cr13，以防止出現過負荷情況下的斷軸事故。在渣水中浸泡的導向輪軸承采用迷宮式密封和液體密封相結合的形式，具有良好的密封性能。

二.從裝置改造上：將原來的通軸連接形式改為獨立支座式結構，這種結構形式單獨工作、輕便靈活，當導輪故障時，利用撬棍即可輕松將導輪從支座中取出，整修檢修過程僅需一名操作人員完成。原來需要多種工具、多名檢修人員完成的工作現在由一人利用一根撬棍即可輕松完成，此項技改簡化了檢修工作程序，大大節省了人力、物力和工作時間。

6結論

改造后的撈渣機在近期的運行中已呈現出它的優點，運行穩定，落渣管附近的磨損狀況得到改善，鏈條張緊狀況良好，斷鏈跳鏈的事件基本不再發生，撈渣機后倉泵的堵塞不打量氣蝕的情況與下槽體的鑄石板脫落的現象相對減少。當然在撈渣機運行過程中還會出現新的問題，不過我相信在大家共同的努力下，出現的問題會得到解決的，殼牌氣化裝置的撈渣機運行性能會得到更大的提高。

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作者簡介：

李建營，出生年月：1985年02月，性別：男，民族：漢族，籍貫（精確到市）：河南省鞏義市，當前職務：技術員，當前職稱：工程師，學歷：本科，研究方向：煤化工.