鲁奇炉设备的构造

1、鲁奇炉设备的构造鲁奇炉设备的构造 Mark-IV型气化炉型气化炉 鲁奇炉设备的构造鲁奇炉设备的构造 鲁奇三代Mark IV型加压气化炉，与其相配套的传动装置用的是 榆次液压制造的液压传动系统，下面就这套装置对设备作一介绍。 一、气化炉炉体气化炉炉体 Mark-IV型气化炉炉体外径为3848毫米，炉体高度12500毫米， 炉内燃料堆放高度4000毫米，炉体容积为119M3，炉体总重量169.5 吨（包括内件重量40吨），操作重量大约250吨，操作压力大约 3.05MPa（表压），操作温度大约1100.炉体除外壳外，还包括 内件（煤分布器、搅拌器）炉篦。 1、壳体壳体 气化炉外壳是一双层夹套筒体式

2、外壳，夹套在生产时由锅炉给水 保持液位，并在此锅炉水吸热汽化产生饱和蒸汽，此蒸汽并入气化 剂管线返回气化炉内。夹套内压力比气化炉内压力约高0.05MPa,以 克服系统阻力。 气化炉外壁厚50mm，是由WSTE36材料所制，其可承受较高的 鲁奇炉第三代炉及附属装置介绍鲁奇炉第三代炉及附属装置介绍 1 煤锁 Mark-IV鲁奇炉结构图 2 气液分离器 3 炉体 4 洗涤冷却器 5 转动炉篦 6 炉篦传动轴 7 灰锁 8 膨胀冷凝器 9 水夹套 10 气化剂管线 v外压（设计压力3.6MPa）， 内壁是厚度为30mm的HII锅 炉钢所制，其可承受较高的温 度。 v 夹套宽度为46mm，总容积 为13

3、M3，夹套内产的饱和蒸 汽，无单独的集汽包，而是利 用夹套上部空间起汽液分离作 用，为了提高分离效果，在内 外壳体上焊有挡板。 v 气化炉内外壳体生产期间 温度不同，热膨胀量不同，为 降低温度差应力，在内套下部 设计制造成波形膨胀节，用于 吸收热膨胀量。 v 正常生产期间，波形膨胀 节不但可吸收大约2535mm 夹套上部空间 波形膨胀区 46mm 50mm 30mm 40mm R110 v的内壳热膨胀量，而且在此还可以起到支撑灰渣的作用，这样可 使灰渣在刮刀的作用下均匀地排到灰锁中去。 v 炉篦内壁下部，在操作期间，此处充满了灰渣，为了减弱炉 篦转动时灰渣对内壳的磨损，延长设备使用寿命，在内壳

4、下部与 炉篦接触处和波纹段上部高为600mm范围内相应加大壁厚至 40mm，并且沿圆周在此处焊有高300mm,厚度为40mm的耐磨 筋条24根，在波纹节处装有耐磨板。耐磨材料为Gx35CrMoV10- 4-II。 v2、炉篦 v 炉篦设在气化炉底部，其是气化炉的关键部件，设置其作用 是： v（1）将气化剂均匀地分布在气化炉内； v（2）排灰，破碎大块灰渣； v（3）使燃料床移动，稳定炉内工况。 v Mark-IV型气化炉采用塔形炉篦，分四层布气，气化剂由炉底 进入炉篦中心管，然后由布气孔出去通过炉篦各层间隙分布进入 气化炉内，达到沿气化炉横断面均匀布气的效果。 v 炉篦的总高度为1200mm,

5、气化剂在各层炉篦通道进入炉内的 v气量分布大致为：I10%，II20%，III30%，IV 40%。炉篦共有五层，为便于从炉顶上孔放入炉内进行安装，除 一、二层是整体一块外，其它层均是有几块组成：第三层2块， 第四层4块，第五层4块。各块之间采用螺栓连接。各层炉篦均固 定在中心托板上，采用插入式咬合连接，中心托板上有档块带动 各层炉篦转动。 v 炉篦整体由下部的止推盘支撑，止推盘下盘通过有水冷的支 撑筋板固定在炉体内壳上。炉篦是通过两个对称布置的传动小齿 轮带动的。炉外两个与小齿轮联结的轴是由变速电机通过减速机 传动而带动的，整个传动装置为四级传动，总速比i=900,传动功 率为45KW扭矩为

6、2x400000N.m,设计转速为112转/h。 v 通常炉篦承受400500的温度，在其顶部需保留约300500 毫米的灰层，以防止煤在炉篦上燃烧，烧坏炉篦，正常运行时其 由入炉的气化剂冷却保护，以防超温损坏。 v炉篦材质为16Mo5铸钢件，因其在转动过程中与灰渣产生磨擦， 为提高硬度，增强耐磨能力，在其表明堆焊有硬质合金E20-50-zct v基层堆焊1.4576不锈钢，同时在其表明上焊了一些硬质合金耐磨条。 v 在炉篦第五层下设有用于排灰的排灰刮刀，其可将大块灰渣挤 压破碎，并从炉内排至灰锁内。 v 安装好的刮刀与气化炉内壁波形段的间隙为3060mm，间隙 过小，受热膨胀后将会出现卡塞现

7、象。刮刀的数量是依据煤的灰 分大小而决定。一般采用两把刮刀，刮刀是用耳块及销钉与炉篦 下刮刀座连接的，其厚度为3040mm，选用材料为： 35CrMoV104II。 v 支撑炉篦的是形如圆盘的止推盘（止推轴承），其接触面为 圆球形，对中性好。上下两滑动接触面由内外配合的轴承大筒固 定，用螺栓固定在套上，下止推盘与底板采用两个键固定，上止 推盘 与大齿轮连接采用键和螺栓固定。止推盘接触面由65 高 温汽缸油润滑，润滑油由配套的柱塞式多点润滑泵加压经8根油 管 从炉外穿过炉底部压人轴承面上。止推轴承选用材料为铸钢 Gx165CrMoV12,经机械加工后淬火处理，其硬度达Rc=5070. v 炉篦的

8、传动机构是由一个大齿轮和两个小齿轮组成，小齿轮 Z= 25,大齿轮Z=72，速比i=4.8，大齿轮与炉篦转轴之间采用多 齿键连接，小齿轮固定在输出轴上，由炉外变速电机经减速机带 动。大齿轮材质为 G34CrNiMo6,其硬度Rc=42，小齿轮材质为 x38Cr-MoV51,其硬度为xc=38。由于齿轮位于排灰区，周围条件 差，多灰，为减小灰进入齿轮传动部分，在气化炉底部下灰室的 大齿轮外挂有保护板，用于档灰保护齿轮传动部分。 v 大、小齿轮的间隙对于炉 篦长周期稳定运行是致关重 要的。冷态安装时齿轮间隙 为45mm，在操作条件下， 由于其受热膨胀，间隙将成 为12mm.齿轮的这一间隙 是靠固定

9、小齿轮的偏心轴套 来调整的，转到偏心轴套使 大小齿轮间隙达标，用螺栓 将轴套固定。 二、煤斗与灰斗，二、煤斗与灰斗， 煤锁与灰锁煤锁与灰锁 1、煤斗、煤斗 煤斗是安装在气化炉顶部的原煤斗是安装在气化炉顶部的原 料煤储仓，煤经筛分处理后，块料煤储仓，煤经筛分处理后，块 煤由皮带输送进入煤斗，然后再煤由皮带输送进入煤斗，然后再 从煤斗经煤溜槽间歇地加入煤锁。从煤斗经煤溜槽间歇地加入煤锁。 在煤斗与煤溜槽之间设有一软性在煤斗与煤溜槽之间设有一软性 连接节，用于吸收气化炉向上的连接节，用于吸收气化炉向上的 膨胀量。膨胀量。 煤斗为常温常压设备，材质选煤斗为常温常压设备，材质选 用用st37.2,容量为

10、容量为100M3,可储存气可储存气 化炉四小时的低负荷用煤量。化炉四小时的低负荷用煤量。 2、灰斗、灰斗 灰斗是位于灰锁下部与灰锁相灰斗是位于灰锁下部与灰锁相 接的盛灰、排灰容器，其为常压接的盛灰、排灰容器，其为常压 Mark-IV型气化炉宝塔炉篦型气化炉宝塔炉篦 v容器，直径为3000mm，总 高3800mm,设计温度为200， 材质为st37.2。 v 灰斗与灰锁是靠一个由填 料函密封的伸缩节（套筒）联 在一起的，次伸缩节便于拆卸， 给检修灰锁下阀提供了方便， 另其还可吸收气化炉向下的热 膨胀量。 v3、煤锁 v煤锁是用于向气化炉内间歇加 煤的煤锁容器，其结构如右图 所示。 v 煤锁上、下

11、为园锥型封头， 中间为园筒形，上部半锥角为 450，下部半角为400，中间圆 筒部分直径为3000mm, 煤锁结构示意图煤锁结构示意图 总高度为总高度为3800mm.煤锁容积为煤锁容积为 12.1M3,除去内件之外煤锁有效除去内件之外煤锁有效 容积为容积为11，2M3，设计压力为，设计压力为 3.6MPa，设计温度，设计温度200，操，操 v操作压力为3.0MPa,外壳材质为H II。 v（1）煤锁上阀 v 煤锁上阀为圆盘阀，为减小其上部负荷，在其上部用一圆筒 保护，这样可使阀减少关闭阻力。阀座为球形斜面，这样可使阀 头与阀座成为线接触密封，保证密封效果。阀门的密封采用2道 密封，如下图所示，

12、除阀头与阀座本体的硬碰硬密封外，在阀座 上开有一道环行燕尾槽，将耐热橡胶圈装入槽内，构成了软碰硬 密封接触，橡胶采用氟橡胶。耐温180200.阀门密封性能的 好坏，关系到气化炉能否长周期稳定运行，而阀门又因煤锁的间 煤锁上阀煤锁上阀煤锁下阀煤锁下阀 歇操作而关、开频繁，阀歇操作而关、开频繁，阀 头与发座也碰撞频繁，因头与发座也碰撞频繁，因 而阀门和发座的选材要求而阀门和发座的选材要求 就高。煤锁上阀座母材为就高。煤锁上阀座母材为 16Mo5，阀头母材为，阀头母材为 13Mo44，为加强硬度，在，为加强硬度，在 阀门的接触面上堆焊有硬阀门的接触面上堆焊有硬 质合金，堆焊时首先堆焊质合金，堆焊时首

13、先堆焊 一层一层2mm的不锈钢的不锈钢1.4576 v作为底层，然后上面再堆焊34mm厚的硬质合金，阀头和发座 上堆焊的硬质合金分别为：E20-40-zct和E20-50-zct,这样阀头硬度 可达Rc=3742,发座硬度达Rc=3752。 v（2）煤锁下阀 v 煤锁下阀也同煤锁上阀相同为圆盘阀，如上图所示，与煤锁 上阀不同的是阀头与发座为硬碰硬一道密封。阀头与发座材质同 煤锁上阀相同。煤锁下阀由于直接与气化炉相联，因而若出现故 障需拆卸更换时，气化炉就得停车；而煤锁上阀软密封（橡胶圈） 可在气化炉运行状态下更换，检修更换时间大约1.5小时。 v（3）煤锁圆筒阀 煤锁圆筒阀结构图煤锁圆筒阀结构

14、图 圆筒型煤溜槽阀，这种溜槽阀为圆筒型煤溜槽阀，这种溜槽阀为 一圆筒，两侧开孔。当圆筒被液压缸一圆筒，两侧开孔。当圆筒被液压缸 放下时，圆筒上的两侧孔正好对准溜放下时，圆筒上的两侧孔正好对准溜 煤通道，煤就会通过上阀上部的圆筒煤通道，煤就会通过上阀上部的圆筒 流入煤锁。煤锁上阀阀杆上也固定有流入煤锁。煤锁上阀阀杆上也固定有 一个圆筒，它的直径比溜槽阀的圆筒一个圆筒，它的直径比溜槽阀的圆筒 小，两侧也开有溜煤孔，当上阀向下小，两侧也开有溜煤孔，当上阀向下 v打开时，圆筒与上阀头一同落入煤锁，当煤加满时，圆筒以外的 煤锁空间流不到煤，当上阀提起关闭时，圆筒内的煤流入煤锁。 这样这要溜煤槽在一个加煤

15、循环时开一次，煤锁就不会加煤过满， 从而避免了仪表失误造成的煤锁过满而停炉。 v4、灰锁 v 灰锁是用来将炉篦刮下的灰间歇排出炉外的灰容器，其上部 是气化炉体，下部与灰斗相连，其外径为2200mm，总高 4000mm,容积为10，1M3，有效容积6.4M3。灰锁结构如下图所 灰锁结构示意图灰锁结构示意图 示。其中间为圆柱形筒体，上部为凸形封示。其中间为圆柱形筒体，上部为凸形封 头，下部为锥形封头，锥形半锥角为头，下部为锥形封头，锥形半锥角为400， 侧向有接管与膨胀冷凝器相通。其设计压侧向有接管与膨胀冷凝器相通。其设计压 力为力为3.6MPa，设计温度为，设计温度为470，操作压，操作压 力为

16、力为3.0MPa，材质选用，材质选用15Mo3。由于灰锁。由于灰锁 内壁接触物料为灰渣，为延长其使用寿命，内壁接触物料为灰渣，为延长其使用寿命， 在灰锁内增置有耐磨护板。在灰锁内增置有耐磨护板。 （1）灰锁上阀）灰锁上阀 灰锁上阀结构及材质如同煤锁下阀。灰锁上阀结构及材质如同煤锁下阀。 v因其操作条件最差，温度较高， 而且灰渣磨损严重，为延长阀 门寿命，其发座上增加了蒸汽 入口，在阀门关闭时接触面吹 入蒸汽，吹除密封面上的灰渣， 从而保证阀门的密封效果。如 右图所示。 v 另外为了降低阀座温度，使 阀座硬度不因温度高而造成降 低，阀座制成内有水夹套阀座， 使用时，将锅炉给水通人冷却 阀座。 v

17、（2）灰锁下阀 v 灰锁下阀，由于温度低，阀 门的密封采用1道密封，即一道 硬碰硬密封.另为保证阀门密封 效果好，在其阀座上设有冲洗 水入口，在阀门关闭前，先用 灰锁上阀结构示意图灰锁上阀结构示意图 灰锁下阀结构示意图灰锁下阀结构示意图 H2OH2O v冲洗水冲洗阀面上的灰渣，然 后关闭阀门。 v（3）灰锁膨胀冷凝器 v 灰锁膨胀冷凝器与灰锁侧 壁通过接管相连，用于冷凝灰 锁内的蒸汽，卸掉灰锁的压力。 其为直径1300mm，总高 2600mm的一个圆形体压力容 器。其内部装一管形内件， v称为中心管，中心管下部为伞 形喷口，用于减振，中心管上 部阀兰与灰锁联结。操作期间， 膨胀器内，灰锁压力下

18、降，而 膨胀冷凝器内的水被蒸汽加热， 由卸压口DV1处排出。最终 使灰锁压力降至常压，达到卸 压目的。 v三、喷淋洗涤冷却器 v 喷淋洗涤冷却器（间称喷 冷器）与气化炉粗煤气出口管 垂直相接，其作用是对气化炉 出来的高温粗煤气进行洗涤冷 却，使粗煤气温度由600 700降至204 灰锁膨胀冷凝器结构示意图 v称为中心管，中心管下部为伞 形喷口，用于减振，中心管上 部阀兰与灰锁联结。操作期间， 膨胀器内，灰锁压力下降，而 膨胀冷凝器内的水被蒸汽加热， 由卸压口DV1处排出。最终 使灰锁压力降至常压，达到卸 压目的。 v三、喷淋洗涤冷却器 v 喷淋洗涤冷却器（间称喷 冷器）与气化炉粗煤气出口管 垂直相接，其作用是对气化炉 出来的高温粗煤气进行洗涤冷