殼牌煤氣化撈渣機改造

劉祖勝

(空氣產品潞安(長治)有限公司， 山西襄垣 046200)

空氣產品潞安(長治)有限公司(簡稱潞安公司)采用原殼牌煤氣化工藝廢鍋流程，共有4套氣化裝置，投煤質量流量為3 000 t/d。該工藝對氣化爐反應后產生的熔融渣進行水激冷、破渣機破碎、液態排渣、撈渣機固液分離等，最后污水進入澄清系統進行污水處理，然后再循環利用，固體干渣則經過輸送皮帶送入渣倉，可實現渣水系統污水零排放。

撈渣機屬于殼牌氣化爐的核心設備，該設備的穩定運行是氣化爐高負荷、長周期運行的基礎，潞安公司使用青島達能環保設備股份有限公司生產的撈渣機，設計撈渣質量流量為55.2～108.36 t/h(濕基)，刮板速度為1.57～3.39 m/min，單臺主電機功率為11 kW。

自開車以來，潞安公司撈渣機運行故障率高，撈渣機鏈條和抬輪磨損嚴重，每臺撈渣機平均1年更換1次抬輪，每次更換費用為5萬元左右，4臺撈渣機每年維護費用高達20萬元。經過對撈渣機故障進行分析，決定取消撈渣機上部所有抬輪，改為人字形托軌，同時將撈渣機內導輪由外置式改為內置式，方便觀察運行情況。

1 存在的問題

1.1 抬輪運行問題

現場抬輪采用通軸小導輪，回程帶渣嚴重，當渣較多時抬輪出現不轉，造成鏈條鉸叉與抬輪的摩擦由滾動變為滑動，摩擦力增大，加速了鏈條刮板及抬輪的磨損[1-2]。運行一段時間后，隨著渣量的增加需要安排人員定時清掃，才能確保設備正常運轉。抬輪和鏈條磨損情況見圖1和圖2。

圖1 抬輪磨損嚴重

圖2 抬輪與鏈條磨損

1.2 斜升段回程托軌問題

斜升段回程托軌采用人字形耐磨板與直鋪耐磨板相結合的方式，耐磨板與刮板的摩擦因數大，磨損快，使用壽命短。

1.3 內導輪問題

撈渣機內導輪采用普通外置內導輪，該結構不能隨時觀測內導輪運轉情況，如果內導輪不能正常運行，會加大撈渣機的負荷，加劇鏈條的磨損，縮短主要備件的使用壽命，給生產運行帶來被動[3-4]。

2 撈渣機改造

2.1 抬輪和斜升段回程托軌改造

抬輪及斜升段回程托軌改為不銹鋼人字形托軌(見圖3)，底部使用不銹鋼槽鋼支撐，裝有耐磨鑄石板的不銹鋼槽鋼呈人字形焊接在支撐槽鋼上。該結構使刮板均勻摩擦，鑄石板的摩擦因數低，與刮板的摩擦磨損小，延長刮板壽命。鑄石板耐磨耐腐蝕性能優越，延長使用壽命并且免維護，有效地減少工人的工作量。不銹鋼耐腐蝕性能優越，當鑄石槽鋼磨損更換時，只更換鑄石槽鋼即可，支撐槽鋼不用更換。同時，鑄石托軌不直接與鏈條及刮板鉸叉接觸，避免了抬輪運轉造成鏈條及鉸叉的磨損，增加鏈條及鉸叉的使用壽命。回程段積渣不會對人字形托軌有影響，設備可正常運轉。

圖3 人字形托軌

2.2 內導輪改造

針對傳統內導輪進行改進，采用新型內置式內導輪，密封形式采用雙層凹式多重密封，密封分為內層密封+外層密封，2道密封和旋轉輪體及軸有機結合，既相對運動,又相對密封。該新型內置式內導輪的使用壽命是傳統軸承內置結構的2倍以上。第一道和輪體壓蓋結合處設軸封水或軸封油密封，軸封水密封采用多槽迷宮形式，軸封水通過迷宮形成水壓，增大渣水進入的困難性；軸封油密封采用骨架油封與盤根結合將油腔與渣水分離，增加了灰水進入的困難性；第二道采用特制耐磨材料的密封環，密封環經過一段時間的磨損會和內層密封存在一定的間隙，這時第三道泥狀填料在一定壓力下便會及時補充，阻止灰水進入；第四道仍采用特制耐磨材料的密封環；第二、三、四道密封形成一個相對獨立的密封腔，能及時地補充運轉出現的軸間隙，密閉性很好,損耗小,周期長，灰水難以進入；第五道為2個相對布置的骨架油封，和軸承室相連，對軸起到潤滑作用。

軸承外皮壓蓋與輪體連為一體，即壓蓋和輪體的運行狀態一致。在壓蓋中心位置固定1個細長桿件穿過軸中心透出固定法蘭，細長桿件與軸之間加裝軸承，以保證減少旋轉的阻力；細長桿件端部安裝指示針并涂上色標。細長桿件、輪體、軸承壓蓋連為一體，從外部就可根據指針的旋轉狀況(人工觀測或者接近開關)進而判斷艙內內導輪體的運行情況，一旦發現狀況，及時排空艙內灰水進行內導輪的維修更換，保證設備的正常安全運行。內置式內導輪見圖4。

圖4 內置式內導輪

3 撈渣機改造效果

目前，潞安公司4套撈渣機全部完成改造，改造完運行1 a，在運行過程中從未發生過撈渣機因備件磨損造成的停機維修，也未發生就地排渣情況，撈渣機故障率很低，運行效果良好，降低了設備維護人力、物力、財力及環保壓力。改造后撈渣機見圖5。

圖5 撈渣機改造完成

撈渣機改造存在以下4點優點：

(1) 由于取消了撈渣機頂部抬輪，回程帶渣對設備運行沒有影響。

(2) 減少設備備件的損壞頻率，減少鏈條磨損。

(3) 降低了設備維修成本，人字形托軌磨損很小。

(4) 提高設備的完好率。

4 結語

通過對撈渣機的抬輪改造，撈渣機鏈條磨損減少，回程刮板帶渣對設備運行沒有影響，設備在線率接近100%，每年節省維修成本20余萬元，在減少設備的維護工時的同時，為氣化裝置的高負荷、長周期運行奠定了堅實基礎。