摘 要：本文主要對(duì)我公司殼牌煤氣化排渣裝置的關(guān)鍵設(shè)備——撈渣機(jī)存在的問題進(jìn)行分析，并對(duì)問題解決所采用的方法進(jìn)行闡述，最后提出了提高撈渣機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性的改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：撈渣機(jī);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(nèi)高溫燃燒后產(chǎn)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(shí)左右經(jīng)V1403渣鎖斗將渣和黑水排至撈渣機(jī)。進(jìn)入撈渣機(jī)后，渣沉積在撈渣機(jī)底部由刮板定期帶走，后經(jīng)皮帶運(yùn)輸至渣場(chǎng);黑水和部分細(xì)渣則通過溢流板流至后倉(cāng)，通過泵送至初步水處理單元進(jìn)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(tǒng)設(shè)計(jì)為單臺(tái)撈渣機(jī)，一旦出現(xiàn)設(shè)備故障，或氣化爐被迫停車或走臨時(shí)排渣管線排放，前者會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，后者會(huì)產(chǎn)生環(huán)保問題并且處理起來難度較大。從我們2008年開車以來的實(shí)踐來看，氣化用煤是實(shí)際灰分較設(shè)計(jì)值高，殼牌原設(shè)計(jì)原料煤的灰分小于25%，而目前實(shí)際原料煤的灰分在25-30%，增加了撈渣機(jī)約20%的出力。在剛排過渣3-5分鐘時(shí)，由于大量的渣沉降并積累到撈渣機(jī)的前倉(cāng)，經(jīng)常出現(xiàn)拖動(dòng)鏈條跳鏈、刮板松動(dòng)脫落等故障;長(zhǎng)期運(yùn)行后固定刮板的鏈條出現(xiàn)不等長(zhǎng)現(xiàn)象;落渣口附近的鑄石板被沖刷破損嚴(yán)重;鑄石板脫落的現(xiàn)象;當(dāng)氣化爐的負(fù)荷提到90%以上時(shí)，撈渣機(jī)的撈渣能力無法滿足生產(chǎn)要求;運(yùn)行一段時(shí)間后續(xù)的渣水泵經(jīng)常出現(xiàn)過濾器堵渣現(xiàn)象，影響正常的水處理系統(tǒng)運(yùn)行。基于以上原因，我們決定對(duì)該設(shè)備實(shí)施改造。

3問題分析

3.1拖動(dòng)鏈條跳鏈及回程鏈條呆渣原因分析

液壓驅(qū)動(dòng)裝置在撈渣機(jī)負(fù)荷增大的情況下不能及時(shí)做出調(diào)整，致使拖動(dòng)鏈條拉長(zhǎng)造成松弛;刮板在運(yùn)行過程中出現(xiàn)變形或者脫落，使拖動(dòng)鏈條局部松弛度增加;拖動(dòng)鏈條耐磨性和剛性能差，長(zhǎng)期運(yùn)行造成鏈條磨損和變形伸長(zhǎng);單驅(qū)動(dòng)裝置運(yùn)行，使遠(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)裝置側(cè)的托動(dòng)鏈條變形伸長(zhǎng);撈渣機(jī)箱體強(qiáng)度不夠變形，設(shè)備的導(dǎo)向裝置磨損也是造成拖動(dòng)鏈條跳鏈的原因。同時(shí)回程鏈條在運(yùn)行過程中不可避免的要夾帶少許灰渣，在機(jī)械振動(dòng)和摩擦力的雙重作用下，灰渣落于上部機(jī)殼、導(dǎo)輪下方，長(zhǎng)期運(yùn)行導(dǎo)致機(jī)殼上部積渣嚴(yán)重，由于回鏈刮板的作用，將大量灰渣刮于導(dǎo)輪下方，最后致使導(dǎo)輪卡滯無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，鏈條與導(dǎo)輪由原來的滾動(dòng)摩擦變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦，嚴(yán)重加劇了鏈條的磨損，大大縮短了使用壽命。給安全生產(chǎn)帶來隱患。

3.2落渣管處鑄石板沖刷嚴(yán)重，P1403泵堵渣問題分析

氣化爐排渣時(shí)一部分高溫高壓氣體隨著渣水一起高速排出，沖刷撈渣機(jī)落渣口附近的鑄石板，短時(shí)間內(nèi)該處的沖量很大，致使鑄石板局部嚴(yán)重?fù)p壞。在撈渣機(jī)運(yùn)行一定時(shí)間后，后倉(cāng)的細(xì)渣經(jīng)沉淀后累積很多，若不及時(shí)清理會(huì)隨著水進(jìn)入后續(xù)的水處理系統(tǒng)，有較大塊的渣樣在泵前過濾器處以留下來，一段時(shí)間后堵渣會(huì)嚴(yán)重影響P1403泵的入口流量，使泵發(fā)生氣蝕。

3.3鑄石板脫落現(xiàn)象原因分析

撈渣機(jī)下槽體的鑄石板在投產(chǎn)初期有脫落現(xiàn)象，及時(shí)發(fā)現(xiàn)后進(jìn)行了應(yīng)急處理。應(yīng)指出的是脫落之后如不能及時(shí)處理，會(huì)造成相鄰的鑄石板連帶松動(dòng)，脫落面積將很快增大，撈渣機(jī)將無法正常運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)還可能造成斷鏈、刮板變形。究其原因是國(guó)內(nèi)采購(gòu)的鑄石板質(zhì)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(jìn)方向的突起，加上有些部位下的膠泥未填滿、填勻，有漏空現(xiàn)象，刮板經(jīng)過這些鑄石板時(shí)有敲擊作用，使鑄石板局部脫落或碎裂。

3.4張緊機(jī)構(gòu)問題原因分析

頭部張緊是拖動(dòng)輪軸在張緊機(jī)構(gòu)的作用下，沿滑軌上下的調(diào)整位置來張緊鏈條，由于驅(qū)動(dòng)裝置位于整個(gè)拖動(dòng)機(jī)構(gòu)的單側(cè)，因而整體拖動(dòng)輪軸重量側(cè)重于單邊，而兩側(cè)液壓缸采用同一油路等壓輸出，故在張緊行程上驅(qū)動(dòng)裝置側(cè)必將滯后，拖動(dòng)輪軸將傾斜運(yùn)行。長(zhǎng)期在此工況下運(yùn)行，兩條鏈條將磨損不一，出現(xiàn)不等長(zhǎng)，致拖動(dòng)輪軸、刮板傾斜更為嚴(yán)重，造成鏈條、刮板鉸叉與輪齒不能正常嚙合，拖動(dòng)鏈輪和鏈條磨損嚴(yán)重，甚至出現(xiàn)卡鏈、斷齒、鉸叉斷裂等嚴(yán)重問題，液壓張緊油缸始終處于拖動(dòng)機(jī)構(gòu)重載狀態(tài)下運(yùn)行，由于拖動(dòng)機(jī)構(gòu)所承受的荷載量不斷變化，所以張緊油缸在實(shí)際運(yùn)行過程中隨拖動(dòng)機(jī)構(gòu)載荷量的變化載荷也是頻繁變化的，如此對(duì)油缸造成的沖擊是相當(dāng)頻繁的，在這種狀態(tài)下長(zhǎng)期運(yùn)行，勢(shì)必導(dǎo)致油缸使用壽命縮短甚至損壞，造成張緊失效，影響設(shè)備的正常安全運(yùn)行。

4問題的解決

措施一：撈渣機(jī)機(jī)頭大齒輪增加兩股沖洗水，同時(shí)在上倉(cāng)蓋上增加落渣孔

我們?cè)趽圃鼨C(jī)頭部轉(zhuǎn)軸處和機(jī)頭機(jī)倉(cāng)的連接處各增加一道沖洗水，同時(shí)在上倉(cāng)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(dòng)鏈條上的渣，降低了上倉(cāng)體渣的累積程度，減輕了撈渣機(jī)的工作負(fù)荷;同時(shí)也大大減少了拖動(dòng)鏈條導(dǎo)向機(jī)構(gòu)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(cāng)加排污導(dǎo)淋，同時(shí)在后倉(cāng)增加曝氣管線。

在落渣管附近的鑄石板經(jīng)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(jī)局部破損大的問題;同時(shí)我們對(duì)V1403泄壓管線進(jìn)行改造，降低排出的渣水的壓力，從而減輕對(duì)落渣管附近耐磨鋼板的沖擊;同過以上兩個(gè)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(zhǎng)了撈渣機(jī)的使用周期。在撈渣機(jī)后倉(cāng)增加了兩個(gè)4寸的排污導(dǎo)淋，定期清理沉積在后倉(cāng)的渣，同時(shí)在后倉(cāng)增加低壓氮?dú)馄貧夤芫€，避免后倉(cāng)煤泥渣沉降堆積，避免撈渣機(jī)后倉(cāng)泵P-1403入口堵塞不打量氣蝕的問題。

措施三：下槽體軌道區(qū)域鑄石板安裝改進(jìn)

撈渣機(jī)的鑄石板安裝工藝及質(zhì)量要嚴(yán)格把關(guān)，采用質(zhì)量合格的鑄石板，樹脂膠料和膠泥均應(yīng)保證品質(zhì)合格，且在保質(zhì)期內(nèi)，同時(shí)在安裝鑄石板之前先通過焊接的方式在下槽體軌道區(qū)域每隔兩米布置布置一個(gè)方格，再將鑄石板安裝在方格之內(nèi)，這樣可以避免鑄石板因?yàn)槟硞€(gè)區(qū)域的脫落最終導(dǎo)致大面積的損傷。

措施四：撈渣機(jī)尾部張緊裝置改造。

為保證設(shè)備的安全運(yùn)行，消除設(shè)備運(yùn)行中的安全隱患，將機(jī)頭液壓張緊機(jī)構(gòu)拆除，將其軸承座調(diào)整到合適的位置后與殼體固定焊接;同時(shí)張緊機(jī)構(gòu)改造為尾部液壓張緊，拖動(dòng)機(jī)構(gòu)的形式改用為：外置軸承座固定式結(jié)構(gòu)，軸承座支架焊于機(jī)殼外壁（改造型的是將拖動(dòng)輪軸用原定位螺栓定位于張緊座上，并加以固定）;張緊機(jī)構(gòu)設(shè)在機(jī)殼尾部，張緊輪在運(yùn)行過程中僅為從動(dòng)受力，受力較小且兩側(cè)受力均勻，尾部張緊機(jī)構(gòu)輕巧靈活、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，更便于鏈條張緊且對(duì)頭部拖動(dòng)機(jī)構(gòu)不產(chǎn)生任何干涉;拖動(dòng)機(jī)構(gòu)輪軸固定后，不受張緊力度大小、鏈條磨損不均、不等長(zhǎng)等因素造成拖動(dòng)輪軸傾斜，保證了設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行。

5問題的改進(jìn)措施

撈渣機(jī)在改造后運(yùn)行性能得到了很大的提高，但是由于撈渣機(jī)處理的介質(zhì)量很大加上長(zhǎng)期的連續(xù)運(yùn)行，磨損情況比較嚴(yán)重，拖動(dòng)鏈條也會(huì)發(fā)生變形產(chǎn)生伸長(zhǎng)，容易發(fā)生跳鏈和刮板松動(dòng)的故障，制約著撈渣機(jī)的穩(wěn)定性的提高。為了使撈渣機(jī)更好的運(yùn)行，我覺得還能從以下兩方面改進(jìn)：

一.從鏈輪與設(shè)備材質(zhì)上改進(jìn)：鏈條和鏈輪應(yīng)該配套使用，否則容易造成由于節(jié)距不同而產(chǎn)生脫鏈和夾鏈故障。原主驅(qū)動(dòng)鏈輪為球墨鑄鐵整體鑄造成型，齒型精度低，嚙合傳動(dòng)不平衡，易出現(xiàn)鏈條與鏈輪嚙合時(shí)夾鏈，帶來鏈輪纏鏈、斷鏈等運(yùn)行故障，現(xiàn)鏈輪采用合金鋼單齒精密模鍛成型，準(zhǔn)確定位組焊，齒型精度高，嚙合傳動(dòng)平衡，徹底消除了夾鏈現(xiàn)象。在熱處理方面：原鏈輪采用鑄態(tài)正火熱處理，硬度< HB320，鏈輪不耐磨，現(xiàn)采用滲碳淬火處理，表面硬度> HRC55，壽命是原來的4倍。在結(jié)構(gòu)上拖動(dòng)鏈輪采取凹齒型，可允許鏈輪節(jié)圓相應(yīng)增大而維持正常嚙合;同時(shí)鏈輪的輪齒對(duì)環(huán)鏈嚙人導(dǎo)向作用好，從而不會(huì)發(fā)生掉鏈現(xiàn)象。與其配套的輪系全部采用德國(guó)進(jìn)口產(chǎn)品（例如：圓環(huán)鏈采用德國(guó) RUD 公司的產(chǎn)品，規(guī)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(qiáng)度較高的 1Crl3 或 2Cr13，以防止出現(xiàn)過負(fù)荷情況下的斷軸事故。在渣水中浸泡的導(dǎo)向輪軸承采用迷宮式密封和液體密封相結(jié)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(dú)立支座式結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)形式單獨(dú)工作、輕便靈活，當(dāng)導(dǎo)輪故障時(shí)，利用撬棍即可輕松將導(dǎo)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(xiàn)在由一人利用一根撬棍即可輕松完成，此項(xiàng)技改簡(jiǎn)化了檢修工作程序，大大節(jié)省了人力、物力和工作時(shí)間。

6結(jié)論

改造后的撈渣機(jī)在近期的運(yùn)行中已呈現(xiàn)出它的優(yōu)點(diǎn)，運(yùn)行穩(wěn)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(fā)生，撈渣機(jī)后倉(cāng)泵的堵塞不打量氣蝕的情況與下槽體的鑄石板脫落的現(xiàn)象相對(duì)減少。當(dāng)然在撈渣機(jī)運(yùn)行過程中還會(huì)出現(xiàn)新的問題，不過我相信在大家共同的努力下，出現(xiàn)的問題會(huì)得到解決的，殼牌氣化裝置的撈渣機(jī)運(yùn)行性能會(huì)得到更大的提高。

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作者簡(jiǎn)介：

李建營(yíng)，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(dāng)前職務(wù)：技術(shù)員，當(dāng)前職稱：工程師，學(xué)歷：本科，研究方向：煤化工.