移動爐排爐鏈條爐的結構和工作原理

鏈條爐已有一百多年的歷史。由于它從加煤到排除灰渣都實現(xiàn)了機械化，運行穩(wěn)定可靠，運行經(jīng)驗也比較豐富，在我國小型電廠，特別在工業(yè)鍋爐中得到廣泛應用。國外采用鏈條爐排的鍋爐，其容量可達100 t/h以上。迄今為止，我國鏈條爐的最大容量為40 t/h，生產(chǎn)量較多的是35 t/h及10～20 t/h鍋爐，也有許多蒸發(fā)量為4 t/h以下的小型鏈條爐。圖1（1-煤斗；2-煤閘門；3-爐排(包括前鏈輪及后滾筒)；4-主動鏈輪；5-分段送風倉；6-防焦箱；7-看火孔及檢查門；8-除渣板(老鷹鐵)；9-渣斗；10-灰斗；11-后墻水冷壁管；12-后墻水冷壁下集箱；13-前墻水冷壁下集箱；14-前墻水冷壁管）所示為鏈條爐結構簡圖，鏈條爐排3由主動鏈輪4帶動，由前向后運動。煤由煤斗1落至空的爐排上，隨著爐排的運動煤被帶入爐中。煤層的厚度由煤閘門2的位置高低來控制。煤與爐排的相對運動為零，爐排由前向后不斷運動，煤也隨之由爐前向爐后運動，經(jīng)干燥干餾、著火燃燒，燃盡的灰渣經(jīng)除渣板(俗稱老鷹鐵)8落至渣斗9。爐排運動過程的漏灰則從爐排下灰斗10排出。5為爐排下分段送風的風倉；7為兩側爐墻上的看火孔及撥火門。為防止爐排兩側側墻結焦，兩側都設有防焦箱。鏈條爐排是鏈條爐中最主要的燃燒設備。歷史上曾經(jīng)出現(xiàn)過各種各樣型式的鏈條爐排。對鏈條爐排的共同要求是：結構簡單，省金屬，漏煤少，通風阻力小，運行平穩(wěn)可靠。

如圖2（1-鏈輪；2-煤斗；3-煤閘門；4-前拱磚吊架；5-上爐排；6-布風板；7-老鷹鐵；8-主動鏈環(huán)；9-爐排片；10-圓鋼）所示的是一種鏈帶式鏈條爐排，它也俗稱輕型爐排或小爐排，常用于10 t/h以下的小型工業(yè)鍋爐。爐排是用圓鋼10將爐排片9串在主動鏈環(huán)8上。小型鍋爐整個爐排上，在兩邊和中間各有一條主動鏈環(huán)，圓鋼將這三條主動鏈環(huán)和其間的爐排片都串起來，形成一個有一定寬度的鏈帶，鏈帶圍繞在前、后兩根軸上，用前軸鏈輪傳動。

爐排片的種類也很多，如圖3（(a)鏈帶式爐排片；(b)主動鏈環(huán)(主動爐排片)）所示為一種爐排片及主動鏈環(huán)的結構，爐排片寬度均為12 mm，成為薄片狀。通風截面比約為6.5%。每平方米爐排重約680 kg。鏈帶式爐排結構簡單，金屬耗量少，安裝制造比較方便。但由于它的鏈帶既受力又受熱，很容易發(fā)生故障。制造及安裝要求高質量，否則易產(chǎn)生爐排跑偏、起拱、卡住或拉斷等故障，更換爐排片比較困難。因此，10 t/h以上鍋爐常用鱗片式爐排。

國內生產(chǎn)的鱗片式爐排是一種不漏煤爐排，其爐排結構如圖4（1-鏈條；2-節(jié)距套管；3-拉桿；4-鑄鐵滾筒；5-爐排中間夾板(手槍板)；6-側密封夾板(邊夾板)；7-爐排片）所示。在爐排面下設有若干根鏈條1，鏈條上裝有爐排片中間夾板5，兩側則為側密封夾板6，爐排片7嵌插在兩中間夾板或中間夾板與側密封夾板之間。爐排片一片緊挨一片地前后交疊成鱗片狀以減少漏煤。兩片爐排片之間有一定的縫隙作空氣通道，其通風截面比與煤的發(fā)熱量有關，如發(fā)熱量為23027 kJ/kg左右的煤，推薦值為7%～8%；發(fā)熱量為14653 kJ/kg左右的煤，推薦值為10%～12%。爐排寬度方向，由拉桿3穿過節(jié)距套管2，把各組鏈條和爐排串聯(lián)起來，并保證鏈條平行及相隔一定距離。節(jié)距套管外套有鑄鐵滾筒4，鏈條和爐排片通過鑄鐵滾筒支掛在爐排支架上，滾筒沿支架的支撐面滾動前進。每塊爐排片的下部有一個凹窩，漏煤在凹窩中可以繼續(xù)燃燒。若未能燃盡，在尾部清灰時灰渣與漏煤分別下落并不摻混，可收集漏煤回燒。在工作過程中，爐排片交疊形成爐排面；空行程時，爐排片依靠白重而一片片地自動翻轉倒掛。因而清灰情況良好。鱗片式爐排受力的鏈條在爐排片的下部，距灼熱的燃燒層較遠，而且返程時翻轉倒掛，其冷卻性能良好。爐排由拉桿將各組串聯(lián)形成軟性結構，主動鏈輪的制造和安裝要求可以低一些。因為若鏈輪齒形前后略有參差不齊時，鏈條可以自動調整。裝卸和更換爐排片不必停爐，因而提高了運行的可靠性。但是，其鋼鐵耗量比鏈帶式約高30%左右。而且剛性較差，尤其是爐排寬度較大時，易發(fā)牛爐排片脫落或卡住的故障。

拋煤機固定爐排爐具有著火條件優(yōu)越、燃燒熱強度高，煤種適應性廣泛等優(yōu)點。但由于爐排是固定的，所以也存在著一些問題。鏈條爐排爐的加煤和出渣都機械化，運行也很可靠，可適用于中等容量的鍋爐。但是在鏈條爐中著火條件較差，煤粒受不到分選，燃燒過程不易強化，而且對煤質要求也較高。如果把拋煤機和鏈條爐排結合起來，就可以在一定程度上相互取長補短，收到較好的效果。因此拋煤機鏈條爐得到廣泛采用。

拋煤機鏈條爐按照所采用的拋煤機型式的不同，可分為二種：一種為風力拋煤機鏈條爐(常稱風播爐)，在這種爐子中，由于粉末大多播向爐排后部，故其爐排與普通鏈條爐排一樣是順轉的。另一種為風力機械拋煤機鏈條爐，此時由于以機械拋煤為主，因此其煤粒分布為前細后粗，這時爐排轉動的方向就應與普通鏈條爐排相反，即所謂倒轉爐排。在生產(chǎn)實踐中使用較多的是后一種拋煤機鏈條爐。

振動爐排燃燒過程三階段的劃分也是沿爐排長度來劃分區(qū)段，其燃燒情況與鏈條爐也相似。因此分段送風、設爐拱、采用二次風等措施也都適用。與鏈條爐主要不同點也是煤與爐排有相對運動，其運動方式與往復推飼爐排爐不同，煤不是在爐排上向下滾動，而是微躍向后運動。由于爐排振動，煤層上下翻動，有較好的撥火作用，不易結塊。同時使燃料和空氣有良好的接觸，燃燒比鏈條爐劇烈。爐膛溫度較高，一般高達1400℃左右。對煤種的適應性也較廣，但漏煤量較大，飛灰及飛灰中攜帶的固體可燃物較多，與往復爐排片相似，也易受高溫過熱。特別是當煤層上拋時，燃燒層阻力很小，大量冷風進入使爐膛出現(xiàn)正壓而向爐外噴煙噴灰。

改變偏心塊的轉速，可以調節(jié)振幅。轉速增加，振幅也越大，煤的移動速度也越大。當轉速達到某值時，爐排振幅達到最大值時，工程上稱為共振，即偏心塊轉動產(chǎn)生的工作頻率與爐排本身的固有頻率相同。此時，煤的移動速度最大，所耗的功率最小。通常，振動爐排都選在共振狀況下工作。爐排的固有頻率與爐排的剛性成正比，與其質量成反比。而爐排剛性可用彈簧板的厚度來調整。根據(jù)運行經(jīng)驗，爐排工作的振動頻率一般宜在800～1400 r/min左右；最佳振幅一般為3～5 mm，此時煤的運動速度約100 mm/s。爐排振動的間隔和每次振動的時間與鍋爐負荷、爐排結構和煤層厚度等因素有關，可采用時間繼電器控制和調節(jié)，一般每隔1 min左右振動一次，每次振動1～3s。

往復推動爐排爐簡稱往復爐。層燃爐的一種。爐排由相間布置得活動爐排片和固定爐排片組成。爐排片的型式多種多樣，但應用廣泛的是機械推動的階梯形傾斜排爐。爐排片由鑄鐵制成。它的燃燒工況與鏈條爐相似，也可以采取分段送風、磚拱及二次風等措施來改善燃燒條件。由于撥火性能好，可以燃用結焦性強的煤和高水分、高灰分的劣質煤，硝煙效果較佳，當結構設計和運行操作合理時，煙囪基本不冒黑煙。但由于排爐片的冷卻條件不好。不適于燃燒揮發(fā)物低、含碳量高的無煙煤。因受排爐結構尺寸的限制，這種爐子多用于4t/h以下的小容量鍋爐。