殼牌煤氣化撈渣機改造

劉祖勝

(空氣產(chǎn)品潞安(長治)有限公司， 山西襄垣 046200)

空氣產(chǎn)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(zhì)量流量為3 000 t/d。該工藝對氣化爐反應(yīng)后產(chǎn)生的熔融渣進行水激冷、破渣機破碎、液態(tài)排渣、撈渣機固液分離等，最后污水進入澄清系統(tǒng)進行污水處理，然后再循環(huán)利用，固體干渣則經(jīng)過輸送皮帶送入渣倉，可實現(xiàn)渣水系統(tǒng)污水零排放。

撈渣機屬于殼牌氣化爐的核心設(shè)備，該設(shè)備的穩(wěn)定運行是氣化爐高負荷、長周期運行的基礎(chǔ)，潞安公司使用青島達能環(huán)保設(shè)備股份有限公司生產(chǎn)的撈渣機，設(shè)計撈渣質(zhì)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(jīng)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(nèi)導(dǎo)輪由外置式改為內(nèi)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(xiàn)場抬輪采用通軸小導(dǎo)輪，回程帶渣嚴重，當(dāng)渣較多時抬輪出現(xiàn)不轉(zhuǎn)，造成鏈條鉸叉與抬輪的摩擦由滾動變?yōu)榛瑒樱Σ亮υ龃?，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(shè)備正常運轉(zhuǎn)。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(jié)合的方式，耐磨板與刮板的摩擦因數(shù)大，磨損快，使用壽命短。

1.3 內(nèi)導(dǎo)輪問題

撈渣機內(nèi)導(dǎo)輪采用普通外置內(nèi)導(dǎo)輪，該結(jié)構(gòu)不能隨時觀測內(nèi)導(dǎo)輪運轉(zhuǎn)情況，如果內(nèi)導(dǎo)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(chǎn)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(jié)構(gòu)使刮板均勻摩擦，鑄石板的摩擦因數(shù)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(yōu)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(yōu)越，當(dāng)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(zhuǎn)造成鏈條及鉸叉的磨損，增加鏈條及鉸叉的使用壽命?；爻潭畏e渣不會對人字形托軌有影響，設(shè)備可正常運轉(zhuǎn)。

圖3 人字形托軌

2.2 內(nèi)導(dǎo)輪改造

針對傳統(tǒng)內(nèi)導(dǎo)輪進行改進，采用新型內(nèi)置式內(nèi)導(dǎo)輪，密封形式采用雙層凹式多重密封，密封分為內(nèi)層密封+外層密封，2道密封和旋轉(zhuǎn)輪體及軸有機結(jié)合，既相對運動,又相對密封。該新型內(nèi)置式內(nèi)導(dǎo)輪的使用壽命是傳統(tǒng)軸承內(nèi)置結(jié)構(gòu)的2倍以上。第一道和輪體壓蓋結(jié)合處設(shè)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(jié)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(huán)，密封環(huán)經(jīng)過一段時間的磨損會和內(nèi)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(huán)；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(zhuǎn)出現(xiàn)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(tài)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(zhuǎn)的阻力；細長桿件端部安裝指示針并涂上色標(biāo)。細長桿件、輪體、軸承壓蓋連為一體，從外部就可根據(jù)指針的旋轉(zhuǎn)狀況(人工觀測或者接近開關(guān))進而判斷艙內(nèi)內(nèi)導(dǎo)輪體的運行情況，一旦發(fā)現(xiàn)狀況，及時排空艙內(nèi)灰水進行內(nèi)導(dǎo)輪的維修更換，保證設(shè)備的正常安全運行。內(nèi)置式內(nèi)導(dǎo)輪見圖4。

圖4 內(nèi)置式內(nèi)導(dǎo)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(fā)生過撈渣機因備件磨損造成的停機維修，也未發(fā)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(shè)備維護人力、物力、財力及環(huán)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(yōu)點：

(1) 由于取消了撈渣機頂部抬輪，回程帶渣對設(shè)備運行沒有影響。

(2) 減少設(shè)備備件的損壞頻率，減少鏈條磨損。

(3) 降低了設(shè)備維修成本，人字形托軌磨損很小。

(4) 提高設(shè)備的完好率。

4 結(jié)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(shè)備運行沒有影響，設(shè)備在線率接近100%，每年節(jié)省維修成本20余萬元，在減少設(shè)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(chǔ)。