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外壳，夹套在生产

2、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13M3，夹套内产的饱和蒸汽，无单独的集汽包，而是利用夹套上部

3、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46mm50mm30mm40mmR110v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300m

4、m,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,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%，IV40%。炉篦共有五层，为便于从炉顶上孔放入

5、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

6、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-zctv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

7、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 G

8、34CrNiMo6,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

9、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

10、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

11、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，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，

12、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，堆焊时首先堆焊一层一层2mm的不锈钢的不锈钢1.4576v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

13、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

14、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

15、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

16、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（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H2OH2Ov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

17、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600700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

18、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600700降至204 ，并且除去焦油和煤尘，结构如下图所示。v 喷冷器为文丘里式喷冷器v温度的降低,由气态冷凝下来.v 上部水平是带有水夹套的管段,其水夹套与气化炉夹套相通.材质为15Mo3,水平管内设有往复运动的圆盘形刮刀,其用于刮掉煤气出口管内积聚的焦油和煤尘.刮刀与器壁的间隙为1mm,刮刀材质为耐热钢Gx6CrNi18,活塞杆材质21CrMoV57刮刀行程1260mmv内径682mm，壁厚40mm,总高为6200mm,外壳材料15Mo3,内件材料HII.内件是一通流文丘里洗涤器,其喉口处为270mm,此处流速为507