摘要：出渣系統(tǒng)是火力發(fā)電機組系統(tǒng)不可缺少的一個組成系統(tǒng)，其出渣的形式有干式出渣和濕式出渣，設(shè)備的選型多樣，隨著發(fā)電機組容量越來越大，出渣的量也越來越大。為了避免機組投產(chǎn)后就出現(xiàn)系統(tǒng)無法滿足電力生產(chǎn)經(jīng)濟、安全的現(xiàn)象，對出渣系統(tǒng)主設(shè)備干渣機的選型進行探討，選擇合適的干渣機，避免投資失敗和資源浪費。文章著重介紹了干渣機的類型和優(yōu)缺點，為同行們選型提供參考。

關(guān)鍵詞：干渣機;刮板;鋼帶;鱗斗;鏈條

前言：干式排渣系統(tǒng)采用風冷卻熱渣，不需要用水冷卻，系統(tǒng)無水耗，無廢水排放，無廢水處理系統(tǒng)。干式除渣系統(tǒng)按輸送鏈形式劃分，可分為鋼帶（網(wǎng)帶）排渣機、履帶（鏈板）排渣機、鱗斗排渣機三種類型。

1.干式除渣機介紹

干式排渣機全稱為風冷干式排渣機，簡稱干渣機，是風冷干式排渣系統(tǒng)的核心設(shè)備，用于無水耗的情況下對鍋爐底渣進行冷卻和輸送。干式排渣機以其節(jié)能、節(jié)水、環(huán)保等優(yōu)點，在國內(nèi)外得到廣泛的發(fā)展運用。成為與刮板撈渣機為代表的濕式排渣系統(tǒng)最具競爭力的排渣系統(tǒng)。

國內(nèi)應用的干式排渣機有鋼帶（網(wǎng)帶）排渣機、履帶（鏈板）排渣機、鱗斗排渣機三種類型。

由于良好的密封性和爐底的負壓吸塵作用，干式排渣系統(tǒng)電廠的爐底和渣倉環(huán)境明顯比濕式除渣系統(tǒng)整潔。

1.1鋼帶（網(wǎng)帶）排渣機除渣系統(tǒng)

鋼帶（網(wǎng)帶）式排渣機式在國內(nèi)現(xiàn)運行的各類干渣機中最早且最多使用的干渣機形式。鋼帶（網(wǎng)帶）式排渣機由意大利MAGALDI（馬加爾迪）公司在1987年研制（MAC干排渣系統(tǒng)），我國于2002年開始自主研發(fā)鋼帶（網(wǎng)帶）式排渣機，并針對國情和使用的問題對排渣機和整個干渣系統(tǒng)做了許多創(chuàng)新，使得鋼帶（網(wǎng)帶）式排渣機日趨完善。

鋼帶（網(wǎng)帶）式排渣機主要由驅(qū)動系統(tǒng)、輸送/清掃系統(tǒng)、液壓張緊系統(tǒng)、輸送托輥、進風系統(tǒng)、殼體等組成。輸送系統(tǒng)采用不銹鋼網(wǎng)帶傳動。

優(yōu)缺點分析：輸送網(wǎng)帶以靠驅(qū)動輥摩擦力驅(qū)動，傳動平穩(wěn)，磨損小，但過載易打滑。底部設(shè)置清掃系統(tǒng)以清掃底部灰渣，增加了一套系統(tǒng)，多了一個故障點，增加了功耗，不適合大傾角輸送。清掃系統(tǒng)負載大磨損大?！兑?guī)程》規(guī)定“風冷式鋼帶輸渣機傾斜段傾角不宜大于33°”，實際使用中可以達到35°以上。

該機型是目前國內(nèi)使用數(shù)量最多的干渣機類型。目前裝機容量可滿足1000MW機組。

1.2履帶（鏈板）排渣機除渣系統(tǒng)

履帶（鏈板）式排渣機由克萊德貝爾格曼（DRYCON，德國，原為英國）公司研制開發(fā)的產(chǎn)品，該設(shè)備適用于常規(guī)燃煤鍋爐底渣的連續(xù)輸送，其工作原理是采用圓環(huán)鏈傳動，疊加履帶（鏈板）板為載體，密閉式底部吸入自然空氣進行冷卻的排渣機，冷卻后的熱風也全部進入爐膛。履帶（鏈板）式排渣機從2006年上半年進入中國市場。

履帶（鏈板）式排渣機其核心輸送帶由兩條高強度圓環(huán)鏈和一組履帶（鏈板）板組成，圓環(huán)鏈年拉伸率（包括拉長和磨損）約1%～2.3%，雙鏈條偏差也在25～100mm，由于履帶（鏈板）為連續(xù)布置，當雙鏈偏差接近半個鏈環(huán)時需要及時對鏈條進行對調(diào)或者更換，否則會引起鹵代板變形，甚至引起設(shè)備卡塞。

優(yōu)缺點分析：履帶（鏈板）式排渣機采用自清掃帶，適合較大傾角輸送，降低了成本和設(shè)備高度，但限于其結(jié)構(gòu)特點，底部有殘留，且在干渣機尾部易堆積灰渣，會造成一定污染。由于采用圓環(huán)鏈傳動，傳動力大大提供，無打滑問題。圓環(huán)鏈線接觸形式易磨損，雙鏈同步性差，輸送系統(tǒng)壽命較低。大傾角輸送履帶（鏈板）板易變性產(chǎn)生故障，最大輸送角度40°。

目前國內(nèi)已投運40～50臺。國內(nèi)最大單機連續(xù)出力30t/h。出口國外的最大單機連續(xù)出力45t/h，短時最大出力90t/h。

1.3鱗斗排渣機除渣系統(tǒng)

鱗斗排渣機是針對帶（網(wǎng)帶）式排渣機運行中的種種不足，由我國自主研發(fā)的新一代干式排渣機，最大裝機容量1200MW;鱗斗排渣機是依靠風冷，鱗斗為承載灰渣和換熱載體，套筒模鍛鏈為改向、承載和傳動中心，輸送程依靠簡支軸支撐，回程依靠懸臂軸支撐，具有同步清掃器的自清掃全密閉式鍋爐底渣干式排渣機。

冷卻系統(tǒng)：輸送鱗斗之間搭接存有細小縫隙，冷空氣通過鱗斗間的微小縫隙透過鱗板，對鱗斗上部的熱渣進行冷卻。鱗斗主體為沖壓曲面結(jié)構(gòu)，底板換熱面積增加30%。鱗斗采用耐熱合金鋼，傳熱系數(shù)約是不銹鋼的3倍;鱗斗獨特的結(jié)構(gòu)強度更高。干渣機密封嚴密，進入爐膛的風量小，溫度高，控風嚴格。重力自鎖風門，降低風速，減少飛灰，節(jié)能環(huán)保;安全性較高。

鱗斗干渣機采用鏈條為運動副硬化處理的高耐磨精密套筒模鍛鏈，具有較高的強度及耐磨性。鏈板與銷軸為柱面接觸結(jié)構(gòu)，接觸面大，磨損小;采用精密鍛造和加工制作，適合雙鏈寬幅長距離輸送。以套筒模鍛鏈為中心，輸送和改向受力合理，適合大傾角輸送。同步性好，不跑偏、故障率低。

自清掃輸送鏈：輸送鏈配置自清鱗斗，實現(xiàn)自清掃底部積灰。設(shè)有同步清掃器，避免尾部積灰，提高自清掃效率。逆流擋板，大傾角輸送;有益于形成渦流換熱?？臻g緊湊、占地面積小。

鱗斗是干渣機的承載換熱部件，整個排渣機的輸送在閉式的鱗斗內(nèi)，高溫熱渣在鱗斗內(nèi)冷卻輸送。鱗板節(jié)距200mm，漏灰率小;線密封漏灰少。鱗斗主體為沖壓曲面結(jié)構(gòu)，適于輸送細灰，強度更高。鱗斗設(shè)有厚壁管、清掃板加強，承受沖擊力大。

關(guān)鍵部件的使用壽命高：整個輸送系統(tǒng)噪音小，磨損少，驅(qū)動功率降低。關(guān)鍵部件的使用壽命在50000小時以上。輸送鏈條和托輥均硬化處理，壽命高。設(shè)有輔助耐磨板，提高鏈條壽命，保證托輥磨損后仍能正常工作。易損件更換方便，維護工作量少。

鱗斗排渣機輸送鏈采用雙套筒模鍛鏈和一組鱗斗組成。由于套筒模鍛煉采用精密鍛造和加工工藝，且單鏈條為寬幅雙鏈板結(jié)構(gòu)，保證雙鏈條傳動的同步性，無偏差;年拉伸率（主要是磨損）約0.1～0.5%。

優(yōu)缺點分析：套筒模鍛為精密鏈傳動，不打滑，出力大，磨損小，同步性高，耐磨壽命高，不足是制造工藝復雜且要求較高;鱗斗制造工藝也比較復雜，但作為輸送換熱載體，冷卻效果好，更適合大傾角輸送。鱗斗干渣機輸送承載也采用簡支軸支撐，比懸臂軸抵抗沖擊能力強;自清掃輸送結(jié)構(gòu)，簡化了系統(tǒng)，減少了故障點，降低了費用，且設(shè)有同步清掃器，尾部無積灰。

2干式除渣設(shè)備和除渣系統(tǒng)方案的選擇

國內(nèi)應用的三種類型干式排渣機，基本能保持運行一年半至兩年內(nèi)無故障。兩年后，各類故障開始出現(xiàn)：

（1）鋼帶（網(wǎng)帶）式排渣機過載易打滑，因為多了一套清掃裝置、液壓張緊裝置，故障點多。因為不合適大傾角輸送，故系統(tǒng)布置上常采用斗提機二級輸送上倉的方式，增加了故障點。由于網(wǎng)帶自身結(jié)構(gòu)的特點加上為滿足足夠的摩擦力，時刻保持高張緊狀態(tài)，導致網(wǎng)帶極易被拉伸變長年拉伸率約1%～2%）;而清掃系統(tǒng)中傳統(tǒng)的圓環(huán)鏈有一個更大的弊端，即使是配對的鏈條在長時間使用后也會出現(xiàn)不等長的情況，影響系統(tǒng)運行。

清掃裝置是鋼帶（網(wǎng)帶）式排渣機故障最多的部位。設(shè)備運行兩年后，常會出現(xiàn)清掃鏈磨損、跑偏、斷鏈、掉鏈、刮板彎曲等故障。根據(jù)我們2016年2月在某發(fā)電有限公司的調(diào)查，鋼帶（網(wǎng)帶）式排渣機系統(tǒng)運行2年后，主要故障表現(xiàn)在以下幾個方面：吹灰或大排渣時容易打滑，大出力易跑偏;干渣機清掃鏈故障多，磨損嚴重;經(jīng)常采用人工除渣方式，對正常生產(chǎn)造成較大影響;二級輸送的斗提機出現(xiàn)卡塞和跳閘;1～2月要進行一次跑偏處理，運行3年后更換鏈輪，維護檢修量較大。該廠采用鋼帶（網(wǎng)帶）式排渣機斗提機上渣倉的系統(tǒng)，運行至2017年約6年，已經(jīng)向其集團提出“#1、#2爐干式排渣系統(tǒng)技術(shù)改造”的“技術(shù)改造及重大修理項目可研報告”申請，申請將原有鋼帶式排渣系統(tǒng)改造為鱗斗排渣機系統(tǒng)。

（2）履帶（鏈板）式排渣機采用自清掃帶，避免了鋼帶的清掃鏈，減少了一大故障點。由于采用圓環(huán)鏈傳動，傳動力大大提供，無打滑問題。但圓環(huán)鏈線接觸形式易磨損，圓環(huán)鏈年拉伸率（包括拉長和磨損）約1%～2.3%，雙鏈同步性差，檢修工作量大，輸送系統(tǒng)壽命較低。大傾角輸送時履帶（鏈板）板易變性產(chǎn)生故障。由于工作行程與回程全部采用懸臂托輥承托鏈板兩側(cè)導板，鏈板兩側(cè)導板強度較低，易出現(xiàn)卡澀，變形故障。鏈板與鏈條連接接手軸存在相互轉(zhuǎn)動，磨損嚴重，圓環(huán)鏈為線接觸型式，兩側(cè)鏈條磨損不均時，鏈板側(cè)板磨損嚴重，運行不夠穩(wěn)定。

（3）鱗斗干渣機的故障率最低，運行維護檢修工作量最小。其輸送套筒模鍛鏈的板鏈和芯軸柱面接觸，應力小，幾乎不會拉長（年拉伸率約0.01%～0.05%）。不打滑，出力大，磨損小，同步性高，耐磨壽命高;鱗斗作為輸送換熱載體，冷卻效果好，更適合大傾角送。自清掃輸送結(jié)構(gòu)，簡化了系統(tǒng)，減少了故障點，降低了費用，且設(shè)有同步清掃器，尾部無積灰。湖南某電廠在2013年04月將1#爐網(wǎng)帶干渣機本體改為鱗斗排渣機。改造完全解決了原有鋼帶機的眾多問題，維護量非常低。運行至2016年底，未補充過任何備品備件，得到了電廠的高度評價。

結(jié)論：根據(jù)以上分析，鱗斗干渣機的綜合性能最好、布置傾角最大（有利于直接進倉的最簡布置方式）、工藝流程簡單，運行費用少，系統(tǒng)維護檢修量小，使用壽命長。鱗斗干式排渣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，布置方便，節(jié)省空間。

參考文獻：

[1]冀長坤.火力發(fā)電廠除渣系統(tǒng)技術(shù)及應用[J].科技與創(chuàng)新，2017（23）：160-161.

[2]張磊，張傳偉.1000MW機組除渣系統(tǒng)的選擇[J].發(fā)電設(shè)備，2008（02）：140-142.

作者簡介：史震偉（1970-12），男，漢族，江蘇常州，工程師，主要從事從事鍋爐檢修技術(shù)管理工作