魯奇爐設(shè)備的構(gòu)造Mark-IV型氣化爐本節(jié)介紹的內(nèi)容：1、氣化爐筒體結(jié)構(gòu)。2、爐篦的結(jié)構(gòu)、作用。3、煤斗、煤、灰鎖的結(jié)構(gòu)、作用。4、粗煤氣噴淋洗滌冷卻器結(jié)構(gòu)。魯奇爐的發(fā)展概況爐型項(xiàng)目時(shí)間（a）爐型結(jié)構(gòu)特征適用煤種直徑（mm）單臺產(chǎn)氣量（Nm3/h）第一代1939~19541、設(shè)有內(nèi)襯2、邊置灰斗3、氣化劑通過爐蓖的主動(dòng)軸輸入褐煤260005000~8000第二代1954~19691、取消內(nèi)襯2、中軸置灰斗褐煤、弱粘結(jié)性煤2600/370014000~170008/32000~45000第三代1969設(shè)有旋轉(zhuǎn)的布煤器和攪拌裝置除粘結(jié)性太強(qiáng)外的所有煤種380035000~50000第四代1978正在試驗(yàn)大直徑的氣化爐除粘結(jié)性太強(qiáng)外的所有煤種500075000魯奇三代Mark-IV型加壓氣化爐，主要設(shè)備組成：氣化爐筒體，旋轉(zhuǎn)爐篦，煤鎖、灰鎖。附屬設(shè)備有粗煤氣洗滌冷卻器、廢熱鍋爐，灰蒸汽洗滌冷卻器等，配套的閥門傳動(dòng)動(dòng)力裝置是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，爐篦傳動(dòng)裝置是鄭州機(jī)械研究所生產(chǎn)的減速機(jī)（配西門子變頻電機(jī)）。下面對這套裝置的主要設(shè)備做一下介紹：一、氣化爐筒體Mark-IV型氣化爐是雙層夾套式圓形筒體，筒體外徑為φ4000mm，內(nèi)徑為φ3848mm，高度12500mm，內(nèi)部容積為98M3，夾套容積為13M3，爐體總重量118.88噸（不包括內(nèi)件爐篦重量40噸），操作重量243噸，充水重量為283噸，操作壓力為3.05MPa（表壓），操作溫度范圍1050～1100℃，是原料煤的氣化轉(zhuǎn)化場所。夾套在生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)充滿高壓鍋爐給水并要保持足夠高的液位，鍋爐水吸熱后產(chǎn)生高壓飽和蒸汽，此蒸汽并入單臺爐氣化劑高壓蒸汽管線，與氧氣混合后返回氣化爐內(nèi)。***新天煤化氣化爐爐體外徑φ4000±5mm，內(nèi)徑φ3848±5mm，爐體高度為13000毫米，爐體內(nèi)部容積為103.8M3，爐體凈質(zhì)量133噸（不包括爐篦），操作壓力約為4.11MPa（表壓），操作溫度大約1050～1100℃。魯奇第三代爐及附屬裝置介紹1煤鎖Mark-IV魯奇爐結(jié)構(gòu)圖2氣液分離器3爐體4洗滌冷卻器5轉(zhuǎn)動(dòng)爐篦6爐篦傳動(dòng)軸7灰鎖8膨脹冷凝器9水夾套10氣化劑管線灰層?外壓（設(shè)計(jì)壓力3.6MPa），內(nèi)壁是厚度為30mm的HII鍋爐鋼所制，其可承受較高的溫度。?夾套寬度為46mm，總?cè)莘e為13M3，夾套內(nèi)自產(chǎn)的高壓飽和蒸汽，經(jīng)過汽包頂部管線送出，在夾套上部空間設(shè)置有擋板，起汽液分離作用。?氣化爐內(nèi)外殼體生產(chǎn)期間溫度不同，熱膨脹量不同，為降低溫度差應(yīng)力，在內(nèi)套下部設(shè)計(jì)制造成波形膨脹節(jié)，用于吸收熱膨脹量。?氣化爐正常運(yùn)行期間，波形膨脹節(jié)可吸收大約25~35mm夾套上部空間波形膨脹區(qū)46mm50mm30mm40mm?的內(nèi)殼熱膨脹量。?爐篦內(nèi)壁下部，正常生產(chǎn)時(shí)充滿了灰渣，為了降低爐篦轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)灰渣對內(nèi)殼的磨損，內(nèi)部安裝了“C”形與“L”護(hù)板，延長設(shè)備使用壽命，在內(nèi)殼下部與爐篦接觸處和波紋段上部高為600mm范圍內(nèi)，相應(yīng)加大內(nèi)壁厚至40mm，并且沿圓周向焊有高300mm、厚度為40mm的耐磨筋條24根，在波紋節(jié)處裝有耐磨板。?2、爐篦爐篦設(shè)在氣化爐底部，是氣化爐的關(guān)鍵部件，設(shè)置其作用是：?（1）均勻分布?xì)饣瘎?（2）破碎大塊灰渣，排灰；?（3）支撐床層。?（4）保持床層移動(dòng)，穩(wěn)定爐內(nèi)工況。Mark-IV型氣化爐采用塔形爐篦，分四層布?xì)猓瑲饣瘎┯蔂t底進(jìn)入爐篦中心管，然后由各層布?xì)饪壮鋈?，通過爐篦各層間隙分布進(jìn)入氣化爐內(nèi)，達(dá)到沿氣化爐橫斷面均勻布?xì)獾男Ч?爐篦的總高度為1200mm,氣化劑經(jīng)各層爐篦通道進(jìn)入爐內(nèi)的氣量分布大致為：I層～10%，II層～20%，III層～30%，IV層～40%。爐篦共有五層，為便于從氣化爐頂部大法蘭放入爐內(nèi)進(jìn)行安裝，除一、二層是整體一塊蓋板外，其它層均是有幾塊組成：第三層4塊，第四層4塊，第五層6塊蓋板。各塊之間采用螺栓連接。各層爐篦均固定在中心托板上，采用插入式咬合連接，中心托板上有擋塊帶動(dòng)各層爐篦轉(zhuǎn)動(dòng)。右圖是爐篦的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)形式（太原重機(jī)廠）?爐篦整體由下部的止推盤支撐，止推盤下盤通過有水冷的支撐筋板固定在爐體內(nèi)殼上。爐篦是通過兩個(gè)對稱布置傳動(dòng)的小齒輪帶動(dòng)的。爐外（兩個(gè)）的小齒輪聯(lián)結(jié)軸是由變速電機(jī)通過減速機(jī)傳動(dòng)而帶動(dòng)的，整個(gè)傳動(dòng)裝置為6級傳動(dòng)，總速比為1:600,設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速調(diào)整范圍為1.0～12.0r/h。?通常爐篦承受400~500℃的溫度，在其頂部需保留約300~500毫米的灰層，以防止煤直接在爐篦上燃燒，燒壞爐篦，正常運(yùn)行時(shí)，由于入爐的氣化劑溫度較低，氣化劑對爐篦起到冷卻保護(hù)，以防超溫?fù)p壞。?爐篦為鑄鋼件，因其在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中與灰渣產(chǎn)生磨擦，為提高硬度，增強(qiáng)耐磨能力，在其表面蓋板堆焊有硬質(zhì)合金耐磨條。?在爐篦第五層下部設(shè)有排灰刮刀，可將大塊灰渣擠壓破碎，將灰渣并從爐內(nèi)排至灰鎖。?安裝好的刮刀與氣化爐內(nèi)壁波形段的間隙為30～50mm，間隙過小，受熱膨脹后將會出現(xiàn)卡塞現(xiàn)象。刮刀的數(shù)量是依據(jù)煤的灰份大小而決定。一般采用3把刮刀，刮刀是用耳塊及銷釘與爐篦下刮刀座連接的，其厚度為30～40mm。?支撐爐篦的是圓盤形的止推盤（止推軸承），其接觸面為圓球形，對中性好。上、下兩滑動(dòng)接觸面由內(nèi)外配合的軸承大筒固定。下止推盤與底板采用兩個(gè)鍵固定在氣化爐母體上。上止推盤與大齒輪連接采用鍵和螺栓固定。止推盤接觸面由65﹟高溫汽缸油潤滑，潤滑油由配套的柱塞式多點(diǎn)潤滑泵加壓經(jīng)8根油管從爐外穿過爐底部壓入到軸承面上。?爐篦的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由一個(gè)大齒輪和兩個(gè)小齒輪組成，大齒輪與爐篦轉(zhuǎn)軸之間采用多齒鍵連接，小齒輪固定在輸出軸上，由爐外變頻電機(jī)經(jīng)減速機(jī)帶動(dòng)。由于齒輪位于排灰區(qū)，運(yùn)行條件差，多灰，為避免灰進(jìn)入齒輪傳動(dòng)部分，在氣化爐底部下灰室的大齒輪外掛有保護(hù)板，用于擋灰，以保護(hù)小齒輪的傳動(dòng)部分。?大、小齒輪的間隙對于爐篦長周期穩(wěn)定運(yùn)行是致關(guān)重要的。冷態(tài)安裝時(shí)齒輪間隙為4～5mm，在正常運(yùn)行時(shí)，由于齒輪受熱膨脹，其間隙將縮短為1～2mm。齒輪的這一間隙是靠固定小齒輪的偏心軸套來調(diào)整的，轉(zhuǎn)動(dòng)偏心軸套使大小齒輪間隙達(dá)標(biāo)，再用螺栓將軸套固定。二、煤斗、煤鎖與灰鎖1、煤斗煤斗是安裝在氣化爐頂部的原料煤儲倉，煤經(jīng)篩分處理后，塊煤由皮帶輸送進(jìn)入煤斗，然后再從煤斗經(jīng)煤溜槽間歇地加入到煤鎖。在煤斗與煤溜槽之間設(shè)有一軟性連接節(jié)，用于吸收氣化爐向上的膨脹量。煤斗為常溫常壓設(shè)備，容量為100M3,可儲存氣化爐四小時(shí)的低負(fù)荷用煤量。2.灰鎖灰鎖連接在爐篦下部下灰室的下面，用來接收爐篦排出的灰渣，Mark-IV型氣化爐爐篦?灰鎖是壓力容器，間斷變壓操作，用來排出氣化過程所產(chǎn)生的灰渣。?3、煤鎖?煤鎖是用于向氣化爐內(nèi)部間歇加煤的壓力容器，其結(jié)構(gòu)如右圖所示。?煤鎖上、下部為圓錐型封頭，中間為圓筒形，上部半錐角為450，下部半角為400，中間圓筒部分直徑為Φ3000mm。煤鎖結(jié)構(gòu)示意圖總高度為3800mm,煤鎖容積為12.10M3,除去內(nèi)件后煤鎖有效容積為11.20M3，設(shè)計(jì)壓力為3.60MPa，設(shè)計(jì)溫度200℃，?操作壓力為3.0MPa。?（1）煤鎖上閥?煤鎖上閥為錐形閥，為減少閥門上部煤流沖擊磨損，在其上部加裝了錐形護(hù)筒，可使閥門關(guān)閉時(shí)減少阻力、減少磨損量。閥座為球形斜面，這樣可使閥頭與閥座成為線性接觸密封面，確保密封效果。煤鎖上閥采用2道密封，如下圖所示：除閥頭與閥座本體的硬密封外，在閥座上開有一道環(huán)行燕尾槽，將耐熱橡膠圈裝入槽內(nèi)，構(gòu)成了軟密封接觸，橡膠采用氟橡膠，耐溫180～200℃。閥門密封性能的好壞，直接影響到氣化爐能否長周期穩(wěn)定運(yùn)行，閥門又因煤鎖的煤鎖上閥煤鎖下閥間歇操作而開、關(guān)頻繁，因而閥門與閥座的選材要求比較高。?（2）煤鎖下閥?煤鎖下閥為圓錐閥，如上圖所示，閥頭與閥座為一道硬密封。閥頭、閥座材質(zhì)與煤鎖上閥相同。煤鎖下閥由于直接與氣化爐內(nèi)部料層相接觸，因而若出現(xiàn)故障需拆卸更換時(shí)，氣化爐必須停車，移開煤鎖以便檢修；煤鎖上閥軟密封（橡膠圈）也必須在氣化爐停車狀態(tài)下更換，檢修更換時(shí)間大約1.5～2小時(shí)。?（3）煤鎖圓筒閥煤鎖圓筒閥結(jié)構(gòu)圖這種溜槽閥為一圓筒，兩側(cè)開孔。當(dāng)圓筒被兩側(cè)雙液壓缸同時(shí)動(dòng)作放下時(shí)，圓筒上的兩側(cè)孔正好對準(zhǔn)溜煤通道，煤就會通過上閥上部的圓筒流入煤鎖。煤鎖上閥閥桿上也固定有一個(gè)圓筒，它的直徑比溜槽閥的圓筒小，上部也開有溜煤孔，當(dāng)上閥向下打開時(shí)，圓筒與上閥頭一同落入煤鎖，當(dāng)煤加滿時(shí)，煤鎖內(nèi)圓筒以外的空間流不到煤，當(dāng)上閥提起關(guān)閉時(shí)，?圓筒內(nèi)的煤流入煤鎖。這樣溜煤槽在一個(gè)加煤循環(huán)打開一次，煤鎖就不會加煤過滿，避免造成的煤鎖過滿上閥無法關(guān)閉而停爐。?4、灰鎖?灰鎖是用來將爐篦刮下的灰間歇排出爐外的壓力容器，其上部是氣化爐下灰室，下部與豎灰管相連，其外徑為Φ2200mm，總高約4000mm,容積為12.2M3，有效容積約為8.7M3。灰鎖結(jié)構(gòu)如下圖所示。其中間為圓柱形筒體，上部為凸形封灰鎖結(jié)構(gòu)示意圖頭，下部為錐形封頭，側(cè)向有接管與膨脹冷凝器相通。其設(shè)計(jì)壓力為3.6MPa，設(shè)計(jì)溫度為470℃，操作壓力為3.0MPa，材質(zhì)選用15Mo3。由于灰鎖內(nèi)壁接觸物料為灰渣，為延長其使用壽命，在灰鎖內(nèi)設(shè)置有耐磨護(hù)板。（1）灰鎖上閥:灰鎖上閥結(jié)構(gòu)及材質(zhì)同煤鎖下閥。?因其操作條件最差，操作溫度較高，而且灰渣磨損嚴(yán)重，為延長閥門壽命，其閥座上增加了蒸汽入口，在閥門關(guān)閉時(shí)接觸面吹入蒸汽，吹除密封面上的灰渣，從而保證閥門的密封效果。如右圖所示，但目前任何廠家都沒有使用該股蒸汽。?另外為了降低閥座溫度，使閥座硬度不因溫度過高而造成降低，制成了內(nèi)有水夾套式的閥座，在使用時(shí)，將鍋爐給水循環(huán)通入冷卻閥座，但目前任何廠家沒有使用該股給水。?（2）灰鎖下閥?灰鎖下閥，操作溫度一般較低，閥門的密封采用一道硬密封。另外為了保證閥門密封效果良好，在其閥座上也設(shè)有沖洗水入口，在閥門關(guān)閉前，灰鎖上閥結(jié)構(gòu)示意圖灰鎖下閥結(jié)構(gòu)示意圖H2OH2O?先用沖洗水沖洗閥面上的灰渣，然后關(guān)閉閥門。?（3）灰蒸汽膨脹洗滌器?灰蒸汽膨脹洗滌器與灰鎖側(cè)壁通過接管相連，用于冷凝灰鎖內(nèi)的蒸汽，卸掉灰鎖的壓力。直徑Φ1500mm，總高2600mm的一個(gè)圓形壓力容器。內(nèi)部裝有管形內(nèi)件-----------中心管，?中心管下部為傘形噴口，用于減振，中心管上部法蘭與灰鎖連結(jié)。灰鎖卸壓期間，灰蒸汽經(jīng)連通管進(jìn)入膨脹器內(nèi)，灰鎖壓力下降，而膨脹冷凝器內(nèi)的灰水被蒸汽加熱后，釋放出來的灰蒸汽由卸壓口排出。最終使灰鎖壓力降至常壓，達(dá)到卸壓目的。?三、粗煤氣噴淋洗滌冷卻器?噴淋洗滌冷卻器（間稱噴冷器）與氣化爐粗煤氣出口管垂直相接，其作用是對氣化爐出來的高溫粗煤氣進(jìn)行洗滌冷卻，使粗煤氣溫度由386～450℃降至201±2℃?；艺羝蛎浵礈炱鹘Y(jié)構(gòu)示意圖?油類及粉塵被洗滌下來。?上部水平部分是帶有水夾套的管段,其水夾套與氣化爐夾套相通.水平管內(nèi)設(shè)有間歇操作、往復(fù)運(yùn)動(dòng)的圓盤形刮刀,用于刮掉煤氣出口管內(nèi)壁積聚的焦油和煤塵.刮刀與器壁的間隙為1mm,刮刀材質(zhì)為耐熱鋼Gx6CrNi18,活塞桿材質(zhì)為21CrMoV57。?粗煤氣洗滌冷卻器結(jié)構(gòu)示意圖如下圖：?粗煤氣洗滌冷卻器的內(nèi)徑為Φ682mm，內(nèi)件是一通流文丘里洗滌器,喉管處直徑為Φ270mm,此處設(shè)計(jì)的平均流速范圍為50~70m/s,上部縮段入口直徑為Φ450mm,錐角為30030',長度825mm,下部擴(kuò)張段出口直徑為Φ630mm,錐角為