60萬(wàn)噸/年煤甲醇項(xiàng)目撈渣機(jī)故障分析與處理

先志強(qiáng)(陜西咸陽(yáng)化學(xué)工業(yè)有限公司，陜西咸陽(yáng)712000)

60萬(wàn)噸/年煤甲醇項(xiàng)目撈渣機(jī)故障分析與處理

先志強(qiáng)(陜西咸陽(yáng)化學(xué)工業(yè)有限公司，陜西咸陽(yáng)712000)

撈渣機(jī)作為煤氣化裝置重要設(shè)備之一，其使用工況惡劣，故障率高，易發(fā)生脫鏈，殼體泄漏，刮渣效率低等各種問題，通過分析故障原因，提出解決故障的辦法，優(yōu)化工藝，改進(jìn)設(shè)備為撈渣機(jī)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)周期安全運(yùn)行提供經(jīng)驗(yàn)。

煤甲醇;撈渣機(jī)故障;處理方法

陜西咸陽(yáng)化學(xué)工業(yè)有限公司60萬(wàn)噸/年煤甲醇項(xiàng)目（以下簡(jiǎn)稱：咸陽(yáng)化工）氣化裝置采用西北化工研究院多元料漿加壓氣化技術(shù)，共有3臺(tái)氣化爐，正常生產(chǎn)中為兩開一備，每臺(tái)氣化爐配備撈渣機(jī)一臺(tái)，自開始生產(chǎn)以來(lái)，撈渣機(jī)故障頻繁，經(jīng)常發(fā)生脫鏈，殼體沖刷泄漏、刮板脫落、刮渣效率低等問題，成為制約氣化裝置平穩(wěn)運(yùn)行的一大因素。我們通過分析故障原因，優(yōu)化工藝、改造設(shè)備，成功的升高撈渣機(jī)運(yùn)行可靠性，降低了設(shè)備故障率。

1 撈渣機(jī)基本情況介紹及工作原理

咸陽(yáng)化工氣化裝置3臺(tái)撈渣機(jī)由青島四洲生產(chǎn)，型號(hào)：GBLH型刮板撈渣機(jī)，分前后兩個(gè)倉(cāng)體，氣化裝置產(chǎn)生的渣漿從鎖斗定期排入撈渣機(jī)前倉(cāng)，排渣結(jié)束后，關(guān)閉排渣鎖斗。渣漿經(jīng)一段時(shí)間的沉淀后，打開前、后倉(cāng)之間的閥門，前倉(cāng)上部經(jīng)過沉降的灰水流入后倉(cāng)，經(jīng)渣池泵排出供循環(huán)利用；啟動(dòng)撈渣機(jī)，撈渣機(jī)刮板拖動(dòng)沉降于前倉(cāng)的灰渣，經(jīng)過傾斜段輸送過程的初步脫水，將灰渣卸至出料渣斗，后外送運(yùn)走。

撈渣機(jī)主要參數(shù)：

撈渣機(jī)能力：10--60 t/h鏈速：1--3.6m/min

氣化爐排渣量：正常21.6 t/h最大24.83 t/h(含水率50%)

渣池尺寸：溢流區(qū)3.5×3.6×4.0m；撈渣區(qū)6.0×3.6×4.0m

渣水PH值：堿性7.6～9.4液壓張緊

2 撈渣機(jī)故障原因分析及處理方法

2.1 撈渣機(jī)檢修時(shí)無(wú)備機(jī)

在原設(shè)計(jì)中單臺(tái)氣化爐對(duì)應(yīng)單臺(tái)撈渣機(jī)，撈渣機(jī)無(wú)備機(jī)可用，當(dāng)撈渣機(jī)出現(xiàn)故障需要停機(jī)檢修時(shí)只有兩種選擇：a、氣化爐停爐檢修；此方法對(duì)于連續(xù)生產(chǎn)型裝置來(lái)說，對(duì)后系統(tǒng)影響太大，檢修成本高。b、氣化爐產(chǎn)生的灰渣由鎖斗直接排到裝置現(xiàn)場(chǎng)；此方法對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境影響較大，大量的爐渣堆積設(shè)備周邊，造成檢修作業(yè)造成安全隱患，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境有較大污染。

為解決此問題，我們給三臺(tái)氣化爐的鎖斗排渣管道上安裝聯(lián)通管線，使鎖斗排渣可以互聯(lián)互通。如（圖1）所示，例如此時(shí)1#、2#系統(tǒng)在運(yùn)行，3#系統(tǒng)備用，在正常運(yùn)行過程中，閥門F1、F3、F5均處于打開狀態(tài)，盲板狀態(tài)為“通”，其余閥門處于關(guān)閉狀態(tài)，氣化爐產(chǎn)生的渣漿經(jīng)鎖斗直接進(jìn)入其對(duì)應(yīng)的撈渣機(jī)內(nèi)。若1#撈渣機(jī)故障需要檢修，此時(shí)我們只需要關(guān)閉閥門F1，打開閥門F2、F6，使1#氣化爐產(chǎn)生的渣漿經(jīng)鎖斗通過聯(lián)通管道進(jìn)入3#撈渣機(jī)內(nèi)，由3#撈渣機(jī)負(fù)責(zé)1#鎖斗的渣水分離工作，并倒閥門F1下部的盲板為“盲”。此方法既能解決撈渣機(jī)無(wú)備機(jī)影響氣化系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的問題，又為撈渣機(jī)在線檢修提供了可能，通過盲板的倒“盲”，增加了撈渣機(jī)檢修的安全問題。在極端條件下（兩臺(tái)撈渣機(jī)同時(shí)故障），可打開閥門F7，使氣化爐渣漿通過聯(lián)通管道進(jìn)入沉淀池，為撈渣機(jī)檢修贏的時(shí)間的同時(shí)避免了現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的污染。

2.2 殼體泄漏

通過長(zhǎng)期觀察我們發(fā)現(xiàn)，撈渣機(jī)殼體泄漏多是由于鑄石板脫落引起的。在原設(shè)計(jì)中，為防止鎖斗排渣時(shí)對(duì)撈渣機(jī)殼體側(cè)壁及底板的沖刷、磨損，在撈渣機(jī)前倉(cāng)的排渣側(cè)的側(cè)壁和整個(gè)底板鋪設(shè)有規(guī)格為200*200*40mm的鑄石板，由于鎖斗排渣時(shí)，大量的渣漿迅速排出，對(duì)所鋪設(shè)的鑄石板縫隙產(chǎn)生巨大的沖刷，造成大量的鑄石板脫落，鑄石板脫落后，渣漿直接沖刷殼體，短時(shí)間就會(huì)使殼體局部因磨損減薄產(chǎn)生泄漏。脫落的鑄石板容易隨刮板的輸送進(jìn)入內(nèi)導(dǎo)輪，使得拖動(dòng)鏈條在經(jīng)過內(nèi)導(dǎo)輪時(shí)脫鏈，且鑄石板脫落后修復(fù)起來(lái)工藝復(fù)雜、工期較長(zhǎng)，極為不便。

經(jīng)研究，我們放棄了原設(shè)備側(cè)壁鋪設(shè)鑄石板的方法。選用1000*2000*20mm材質(zhì)為Q235的鋼板作為防沖襯板焊接在排渣一側(cè)的側(cè)壁上，在排渣管正下方防沖襯板表面用D707焊條堆焊厚度為2mm的碳化物耐磨層，延長(zhǎng)防沖襯板的使用時(shí)間。在防沖襯板下端用1000*200*20mm普通碳素鋼板制作折流板，使鎖斗排渣時(shí)渣漿有所折流和緩沖，避免了渣漿沿著側(cè)壁直接沖刷底部鑄石板邊緣，對(duì)底部鑄石板起到保護(hù)作用，大大減少了殼體泄漏的發(fā)生概率。日常維護(hù)中只需要檢查防沖襯板和折流板的使用情況，對(duì)其磨損部位進(jìn)行局部修復(fù)，極大的減少日常檢修工作量。

2.3 刮渣效率不足

該撈渣機(jī)刮板采用三角形刮板，在實(shí)際生產(chǎn)中，經(jīng)常由于撈渣機(jī)刮渣效率不足造成撈渣機(jī)前倉(cāng)內(nèi)大量積渣，積渣通過溢流閥流入后倉(cāng)，造成撈渣機(jī)“溢渣”，給后倉(cāng)的攪拌器及渣池泵運(yùn)行帶來(lái)影響，積渣嚴(yán)重時(shí)需要?dú)饣癄t被迫減負(fù)荷來(lái)減少灰渣的產(chǎn)生量，達(dá)到減少撈渣機(jī)積渣的作用。通過觀察發(fā)現(xiàn)，撈渣機(jī)刮渣效率低下主要有以下原因：a、刮板數(shù)量少造成撈渣機(jī)出力不足；b、底部鑄石板鋪設(shè)平整度不夠，且水平鋪設(shè)，造成刮板在經(jīng)過鑄石板鋪設(shè)縫隙的時(shí)候產(chǎn)生跳動(dòng)，灰渣經(jīng)刮板和鑄石板之間的縫隙流回前倉(cāng)內(nèi)；c、灰渣經(jīng)刮板兩側(cè)流回前倉(cāng)內(nèi)。d、主電機(jī)、減速機(jī)選擇不當(dāng)，拖動(dòng)鏈條移動(dòng)的速度過低。

為解決上述問題，我們?cè)诒ＷC撈渣機(jī)電機(jī)不超載的前提下，將原來(lái)的刮板數(shù)量由40塊增加到45塊，大幅提升了出渣效率；對(duì)斜升段鑄石板進(jìn)改造鋪設(shè)。在保證平整度的同時(shí)將原來(lái)水平鋪設(shè)變?yōu)椤叭恕弊中涡变佋O(shè)，使刮板在行進(jìn)過程中平穩(wěn)的通過斜升段，同時(shí)此種鋪設(shè)方式具備以下優(yōu)點(diǎn)，結(jié)實(shí)耐用，使用壽命長(zhǎng)，不易脫落，同時(shí)鑄石板上的凹槽有利于煤渣里的水份析出，有效的減少煤渣的含水量，滿足對(duì)煤渣含水量的要求，并且能減輕設(shè)備負(fù)載，減緩刮板、鏈條及鏈輪等零部件的磨損，有利于設(shè)備運(yùn)行。改進(jìn)刮板形式；在原刮板兩端增加高度為50mm的擋板，使刮板在行進(jìn)中灰渣不易從刮板兩側(cè)流出，每塊刮板刮渣效率提升5%左右。最后就是若現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備允許，可更換大型號(hào)的電機(jī)和減速機(jī)，提高鏈條移動(dòng)速度，以匹配鎖斗排渣量。

2.4 液壓張緊裝置故障

該撈渣機(jī)采用液壓自動(dòng)張緊，此裝置設(shè)置在撈渣機(jī)拖動(dòng)軸軸承座后方，由蓄能器、液壓油泵、油箱、輔助配套等組成。當(dāng)液壓系統(tǒng)中油壓壓力小、系統(tǒng)故障或載荷過大導(dǎo)致油缸支撐力不夠時(shí)，會(huì)使張緊輪軸位置下移，起不到張緊作用，而鏈條松弛后會(huì)出現(xiàn)存鏈等現(xiàn)象，當(dāng)回鏈鏈條在導(dǎo)輪處存積時(shí)，刮板鏈條會(huì)在此處卡住，不能正常運(yùn)行，設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行時(shí)會(huì)使輪系、鏈條和刮板受損，嚴(yán)重者會(huì)拉斷鏈條、輪系及機(jī)殼變形，導(dǎo)致設(shè)備事故發(fā)生，會(huì)給裝置帶來(lái)?yè)p失。由于油缸中壓力均衡，當(dāng)兩邊鏈條受力不均或鏈條不等長(zhǎng)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致張緊輪軸傾斜，使刮板傾斜，造成出力不夠、加劇磨損等影響，嚴(yán)重者會(huì)造成脫鏈等事故，影響設(shè)備正常運(yùn)行。

我們?cè)谠簤簭埦o的基礎(chǔ)上，在液壓提升軸上加裝螺桿及螺母，用于保護(hù)張緊機(jī)構(gòu)，當(dāng)液壓系統(tǒng)失效油壓減小時(shí)能防止張緊輪軸突然回落，使張緊依然正常工作，不會(huì)因張緊回落鏈條變松后引發(fā)事故，給張緊支架做加強(qiáng)，防止長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后產(chǎn)生變形，增加液壓系統(tǒng)的安全性，防止設(shè)備故障發(fā)生。

2.5 回鏈水平托輪卡死

該設(shè)備在回鏈水平部位安裝有水平托輪3組，在運(yùn)行一段時(shí)間后，由于氣化渣水的腐蝕、灰渣的積累，使雜質(zhì)進(jìn)入軸承腔，造成潤(rùn)滑失效、軸承損壞，導(dǎo)致水平托輪卡死，此時(shí)水平托輪與拖動(dòng)鏈條由滾動(dòng)接觸改變?yōu)榛瑒?dòng)接觸，增加了鉸叉及拖動(dòng)鏈條的磨損，降低了刮板鉸叉及拖動(dòng)鏈條的運(yùn)行時(shí)間。

通過分析我們決定把水平托輪取消而改用刮板下襯耐磨鑄石板結(jié)構(gòu)，鑄石板托軌“人”字型安裝在回鏈水平面的鋼板上，一方面沒有了氣化爐灰水腐蝕性氣氛環(huán)境對(duì)小導(dǎo)輪的腐蝕，另一方面鑄石板具有優(yōu)良的耐腐蝕性而延長(zhǎng)了使用壽命，減少了檢修更換水平托輪的工作量和費(fèi)用。

3 結(jié)語(yǔ)

撈渣機(jī)是煤氣化裝置中非常重要的設(shè)備之一，是決定氣化裝置能否安全、穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)運(yùn)行的關(guān)鍵，通過以上方法，解決了撈渣機(jī)在日常生產(chǎn)運(yùn)行中檢修、泄漏、刮渣效率不足等一些問題，為撈渣機(jī)長(zhǎng)時(shí)間可靠運(yùn)行打下了好的基礎(chǔ)。

[1]胡金明.提高煤氣化裝置撈渣機(jī)鏈條使用壽命的方法研究[J].湖南農(nóng)機(jī):學(xué)術(shù)版,2013(5):70-71.

[2]穆繼武,張受坤,李瑞財(cái).德士古氣化裝置撈渣機(jī)的運(yùn)行改造[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備,2015(4):80-81.

[3]賈磊.GE水煤漿氣化撈渣機(jī)故障分析及改造[J].化工設(shè)計(jì)通訊,2015(4):37-40.

先志強(qiáng)（1984-），男，甘肅正寧，助理工程師，主要從事煤氣化設(shè)備管理工作。