干式排渣機第一代干渣機

干式排渣技術，最早由日本川崎重工株式會社發(fā)明，其主要原理是采用空氣對高溫爐渣進行冷卻，將爐底渣在干燥狀態(tài)排出系統(tǒng)。一方面達到節(jié)水、提高鍋爐效率、資源再利用目的；另一方面解決水力排渣系統(tǒng)存在的熱量損失、水蒸氣銹蝕鍋爐部件、濕渣不便輸送和再利用等諸多問題。其采用技術方案是利用可通入冷卻空氣的密閉輸送機及破碎設備，實現(xiàn)底渣輸送和冷卻。但是，由于輸送機采用封閉式鏈板輸送機，鏈條傳動對高溫物料輸送適應性差，產品沒能廣泛應用。

國外還有一種美國UCC公司的PAXTM干式負壓爐底除渣系統(tǒng)，它是以高溫碎渣機及氣力輸送為關鍵設備的風冷干排渣系統(tǒng)，在美國有少量業(yè)績，也沒有得到推廣。

全稱為風冷干式排渣機，又叫風冷干式除渣機，簡稱干渣機。是風冷干式排渣系統(tǒng)的核心設備，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，迅速在國內外得到廣泛的發(fā)展。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)。至2014年，國內有300多座電廠約600臺燃煤鍋爐采用干式排渣系統(tǒng)，總裝機容量超過2×10^8kW ，尤其是近幾年我國西北部缺水地區(qū)，新建機組多數(shù)以干式排渣機為主要除渣設備。

根據(jù)結構方式和原理分類，世界上有三種干渣機：網(wǎng)（鋼）帶式干渣機、履帶式干渣機、鱗斗式干渣機。

由意大利MAGALDI（馬加爾迪）公司在1987年研制（MAC干排渣系統(tǒng)） ，并首先在意大利本國應用，于90年代初被國際市場認可，最大機組容量到700MW。MAC干排渣系統(tǒng)采用密閉網(wǎng)帶式輸送機，在爐渣輸送過程中依靠爐膛負壓自殼體頭部及兩側吸入自然風對其冷卻，冷卻后熱風全部進入爐膛。國內于1999年在三河電廠首次引進該公司設備并運行。

我國于2002年開始自主研發(fā)網(wǎng)帶式干渣機（如圖1），并針對我國國情和使用的問題對干渣機和整個干渣系統(tǒng)做了許多創(chuàng)新：網(wǎng)帶結構、清掃連接方式、上下添加大渣擠壓等技術，使得網(wǎng)帶式干渣機日趨完善。我國網(wǎng)帶式干渣機技術已經(jīng)超越MAC，不但在國內得到大量應用，也被廣泛應用到世界各地，尤其是東南亞國家。裝機容量可滿足1000MW機組。

此類干渣機主要由驅動系統(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。其中輸送系統(tǒng)采用不銹鋼網(wǎng)帶傳動（如圖2），上面固定承載鱗板（如圖2），用于輸送和冷卻高溫灰渣。清掃系統(tǒng)采用雙圓環(huán)鏈鏈條傳動，拖動刮板清掃飛落堆積殼體底部的灰渣。并在設備殼體和頭部設置進風口，用于吸入環(huán)境空氣對內部高溫灰渣進行冷卻。

不銹鋼網(wǎng)帶的抗拉強度：1400mm網(wǎng)帶為532kN，1600mm網(wǎng)帶608kN，年拉伸率（包括拉長和磨損）約1～2%。清掃鏈條通常采用φ18×64高耐磨鏈條，也有小機組采用φ14×50規(guī)格。

優(yōu)缺點分析：輸送網(wǎng)帶以靠驅動輥摩擦力驅動，傳動平穩(wěn)，磨損小，但過載易打滑，底部設置清掃系統(tǒng)可根除設備底部灰渣，但增加了一套系統(tǒng)，多了一個事故點，增加了功耗，不適合大傾角輸送；網(wǎng)帶上鱗板節(jié)距約70mm，透風間隙多，冷卻效果好，但漏灰多，清掃系統(tǒng)負載大磨損大；鋼帶承載輸送程采用簡支軸支托，受力合理。輸送鋼帶的網(wǎng)帶和鱗板均采用耐熱不銹鋼制作，耐溫性能好，但導熱率低，且不銹鋼成本高。

由克萊德貝爾格曼（DRYCON,德國，原為英國）公司研制開發(fā)的產品 ，該設備適用于常規(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，疊加履帶板為載體，密閉式底部吸入自然空氣進行冷卻的干渣機，冷卻后的熱風也全部進入爐膛。履帶式干渣機從2006年上半年進入中國市場，裝機容量滿足700MW。

履帶式干渣機其核心輸送帶由兩條高強度圓環(huán)鏈和一組履帶板組成，圓環(huán)鏈其抗拉強度：φ22×86為（2×）190～212kN，φ26×100為（2×）265～298kN，不同性能等級數(shù)值有差別。圓環(huán)鏈年拉伸率（包括拉長和磨損）約1～2.3%，雙鏈條偏差約在25～100mm，由于履帶為連續(xù)布置，當雙鏈偏差接近半個鏈環(huán)時需及時對鏈條進行對調或者更換（濕式撈渣機由于刮板間斷布置，在柔性鏈接時允許偏差為一個鏈環(huán)），否則會引起履帶板變形，甚至引起設備卡塞。

優(yōu)缺點分析：履帶干渣機采用自清掃輸送帶，適合大傾角輸送（抬升段清掃方向和灰渣流動方向相同），降低了成本和設備高度，但限于其結構特點，不但底部有殘留，而其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，傳動力大大提高，無打滑問題，且圓環(huán)鏈制造工藝簡單成本低，但圓環(huán)鏈線接觸形式易磨損（圖3），雙鏈同步性差，輸送系統(tǒng)壽命較低；采用鏈傳動輸送傾角增大，輸送距離增長，但限于改向輪作用在其履帶板上，大傾角輸送履帶板易變形產生故障，最大輸送角度是40°。履帶板采用耐熱鋼，導熱系數(shù)高，節(jié)距為350～400mm漏灰少，但不足是冷卻效果較差。

由我國自主研發(fā)，是新一代干式排渣機（dunoco），最大裝機容量1200MW；更加穩(wěn)定、高效、節(jié)能、降耗，世界先進技術水平 ，是我國干渣機由引進吸收到自主創(chuàng)新的標志 。鱗斗干渣機（圖4）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。各個主要部件功能和設備性能分析如下：

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構，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；鱗斗獨特的結構強度更高。干渣機密封嚴密，進入爐膛的風量小，溫度高，控風嚴格，可提高鍋爐熱效率。重力自鎖風門（如圖5），降低風速，減少飛灰，節(jié)能環(huán)保；安全性高。以鱗斗干渣機為核心的干式排渣系統(tǒng)適合不超過950℃高溫物料（灰渣）進行處理。

干式排渣機套筒模鍛鏈

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，具有極高的強度及耐磨性。鏈板與銷軸為柱面接觸結構（圖6），接觸面大，磨損??；采用精密鍛造和加工制作，同步性好，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（尤其是抬頭改向）受力合理，更適合大傾角輸送（45°）。同步性好，不跑偏、故障率低。

干式排渣機自清掃輸送鏈

輸送鏈（圖7、圖8）配置自清鱗斗，實現(xiàn)自清掃底部積灰。設有同步清掃器，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。

干式排渣機鱗斗

鱗斗（圖8）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，高溫熱渣在鱗斗內冷卻輸送。鱗板節(jié)距200mm，漏灰率?。痪€密封漏灰少。鱗斗主體為沖壓曲面結構，適于輸送細灰，強度更高。鱗斗設有厚壁管、清掃板加強，承受沖擊力大。

干式排渣機壽命高

整個輸送系統(tǒng)噪音小，磨損少，驅動功率降低。關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。

鱗斗干渣機輸送鏈采用雙套筒模鍛鏈和一組鱗斗組成，其中高耐磨套筒模鍛鏈抗拉強度：h80×200為（2×）380～410kN，h100×300為（2×）480～530kN，根據(jù)不同性能等級抗拉強度有差別。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構，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%。

干式排渣機優(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，更適合大傾角和細灰輸送。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；干渣機抬頭改向為壓輪與鏈條作用，受力合理，可實現(xiàn)更大角度輸送。自清掃輸送結構，簡化了系統(tǒng)，減少了故障點，降低了費用，且設有同步清掃器，尾部無積灰；不足之處是底板有細灰殘留，仍需要改進。

干渣機是干式除渣系統(tǒng) 的核心設備，全稱為干式排渣機，或干式除渣機，干式輸送機等。鍋爐底渣除渣系統(tǒng)是指對鍋爐爐底排出的底渣進行收集、冷卻、輸送、存儲的綜合處理系統(tǒng)。干式除渣系統(tǒng)是指依靠鍋爐負壓，引入適量受控的環(huán)境空氣，對灰渣進行冷卻的爐底灰渣處理系統(tǒng)。。

干式排渣機兩大核心功能是“換熱系統(tǒng)”和“輸送系統(tǒng)”。截止2015年6月，世界上有三種干渣機流派：網(wǎng)帶式、鏈板式（履帶式）、鱗斗式。網(wǎng)帶式為帶式，鏈板式和鱗斗式為鏈式。

1987年，意大利MAGALDI 公司研發(fā)了網(wǎng)帶式干渣機。輸送帶是由不銹鋼網(wǎng)帶加承載板組成，輸送帶下部設置鏈條刮板清掃系統(tǒng)。冷卻原理為，依靠爐膛負壓自干渣機頭頂部及兩側吸入自然風對輸送帶內熱渣進行冷卻。1999年在我國三河電廠首次引進該公司設備并運行。我國于2003年開始自主研發(fā)網(wǎng)帶式干渣機，并針對我國國情和使用的問題對干渣機和整個干渣系統(tǒng)做了許多創(chuàng)新：網(wǎng)帶結構、清掃連接方式、上下添加大渣擠壓等技術，使得網(wǎng)帶式干渣機日趨完善。

1995年，英國（現(xiàn)德國）克萊德貝爾格曼公司 研發(fā)了鏈板式干渣機（又叫履帶式）。輸送帶是由圓環(huán)鏈加履帶板組成。其冷卻原理基本與MAC相同，冷卻后的熱風也全部進入爐膛，但在干渣機斜升段不設置側壁風門。2006年上半年進入中國市場。

2012年，中國青島達能公司 研發(fā)了鱗斗式干渣機。輸送帶由套筒模鍛鏈和鱗斗組成。其冷卻原理不同，冷卻風由干渣機頭頂部改為側部進入輸送帶下方，由主要表面換熱改為全部穿透換熱。鱗斗干渣機的研發(fā)是我國干渣機由引進吸收到自主創(chuàng)新的標志。