李龙，杜伦，李骜，王涛，丁彦斌
（陕西延长中煤榆林能源化工股份有限公司，陕西 靖边718500）
［摘 要］陕西延长中煤榆林能源化工股份有限公司一期多元料浆气化系统配套3台刮板捞渣机（两开一备），自2014年6月投用以来，捞渣机出现了诸多问题。针对捞渣机常见运行故障如销子脱落、刮板脱落、链条脱轨、托链轮卡涩、内导轮卡涩及灰渣含水率高等进行了详细的原因分析，于2020—2022年陆续采取了一系列的优化改造措施,如托链轮结构改造、内导轮及冲洗水改造、铸石板铺设（角度）改造、斜升段长度改造，并加强捞渣机日常运行维护与工艺操作调优等，捞渣机总体故障率下降50%以上，灰渣含水率平均下降5%左右，既保证了气化炉的长周期稳定运行，又达到了灰渣拉运安全环保方面的要求。
［关键词］多元料浆气化炉；刮板捞渣机；运行问题；原因分析；优化改造；运行维护要求
［中图分类号］TQ545 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2024）01-0017-02
0 引 言
陕西延长中煤榆林能源化工股份有限公司（简称榆能化）一期600 kt/a煤制甲醇装置（隶属于1 800 kt/a煤+天然气制甲醇联合装置，于2014年6月投产）配套多元料浆气化系统（配置3台多元料浆气化炉，两开一备），多元料浆气化炉内反应中生成的熔渣进入激冷室水浴冷却后沉降，经破渣机破碎后排入锁斗，大部分灰渣沉降至锁斗底部，锁斗中的灰渣定时（排渣周期一般约30 min）排入渣池，下料管（DN300）插入捞渣机水槽内，形成一个严密的封闭系统，渣水直接流入捞渣机渣仓中，经缓冲沉淀后，运动的捞渣机刮板将灰渣捞至机体外渣仓，再用渣车运走。榆能化一期多元料浆气化系统配套捞渣机为刮板捞渣机（两开一备），具有易于运输和现场安装/维护方便、出渣效率高、不易出现结焦卡涩等优点，属于现代大型火电厂及水煤浆气化系统首选除渣装置。
刮板捞渣机主要由机体总成、刮板链条总成、导轮总成、托轮总成、链轮主轴总成、尾轮总成、驱动装置、液压张紧装置总成、粗渣斗及电气系统等组成。榆能化一期多元料浆气化系统配套捞渣机，设备出力（额定）8～55.2 t/h（干基渣），正常操作渣水总量63 t/h，刮板速度0.3～3.5 m/min，刮板（有效）尺寸1 400 mm×200 mm，控制形式为变频控制。捞渣机是水煤浆气化系统的重要设备之一，一旦捞渣机出现故障，灰渣不能及时捞出，气化炉不能及时排渣，易造成气化炉被迫减负荷乃至停车，影响气化系统的平稳运行。榆能化一期多元料浆气化系统配套捞渣机自投运以来，运行中出现过刮板脱落、链条脱轨、链齿故障、内导轮卡涩、粗渣含水率高等问题，经不断摸索与尝试，近年来从工艺优化、操作调整、设备改造等方面采取了一系列措施，捞渣机故障率及粗渣含水率明显降低，不仅满足了粗渣拉运安全环保方面的要求，而且保障了气化系统的安、稳、长、满、优运行。以下对有关情况作一介绍。
1 捞渣机常见运行问题及原因分析
1.1 捞渣机常见运行问题
榆能化一期多元料浆气化系统配套捞渣机实际运行中多次出现销子脱落、刮板脱落、链条脱轨、托链轮卡涩、内导轮卡涩等现象，导致捞渣机不能正常平稳运行，且灰渣含水率较高，在灰渣转运过程中易出现道路上抛洒渣水的现象，给榆能化的安全环保工作带来很大的挑战。
1.2 故障原因分析
1.2.1 销子、刮板脱落原因分析
捞渣机托辊分为导向托辊和支撑托辊，运行过程中，由于润滑不到位、液压张紧装置左右两端压力不均匀，会导致托辊受力不均，托链轮轴承受损，出现托辊不转现象，继而造成销子和链条磨损、刮板脱落。捞渣机链条设计可运行1 500 h，但由于销子和刮板受负荷变化及与托辊和导轮接触磨损的影响，同时受到渣水的腐蚀，运行中易出现销子、刮板脱落问题，造成捞渣机故障频发、运行周期缩短，维修记录也显示销子和刮板检修频次高、检修耗时长。
1.2.2 链条脱轨原因分析
链条脱轨原因与销子、刮板脱落及内导轮卡涩有直接的关系。捞渣机刮板脱落后会导致两边链条间距在这一区间变短，与两边导轮、托轮或驱动链轮距离变小是链条脱轨、掉链的一个重要原因。再者，捞渣机运行一段时间后，当一侧内导轮卡涩、不转时，链条与导轮间由滑动摩擦变为静态摩擦，会加剧链环与链环接触点的磨损，使得一侧链条整体变长，刮板倾斜运行，两侧张紧轮张紧压力不一致，也易造成链条脱轨。
1.2.3 托链轮卡涩原因分析
捞渣机原回程托链轮采用的是回程通轴托链轮，此种托链轮传动方式是轴不动、轮体通过内部轴承传动，其密封采用唇形油封密封，主要缺点是在排渣不稳定时渣水会漫过托链轮，渣水退去后细小的灰渣会黏结在传动处，久而久之会造成油封密封磨破而灰渣进入轴承腔导致轮体不转，同时链条与轮体间会由滑动过渡变为摩擦过渡，这样链条和轮体都会因为传动方式的改变而缩短托链轮的使用寿命。
1.2.4 内导轮卡涩原因分析
原内导轮轴承为内置型，内导轮轴承室长期处于渣水中，工况恶劣，极易导致轴承进水进渣，从而对轴承造成严重的破坏，频繁发生故障，严重影响捞渣机的正常稳定运行。该型内导轮运行中主轴不转，套装在主轴上的轴承及内导轮随链条运行而转动，其损坏的普遍原因及进程为，轴封损坏→轴承腔润滑脂乳化→补充加注润滑脂困难→润滑失效→轴承损坏→内导轮整体损坏。
据内导轮拆检维修情况，内导轮内部积渣多、易结垢，导轮卡死；另外，内导轮冲洗水支路多，冲洗水流量低、压力低，甚至因冲洗水管道结垢堵塞而内导轮无冲洗水，渣水进入内导轮［捞渣机内导轮密封水压力要求为0.1～0.2 MPa（清水），而实际生产中观察发现内导轮密封水压力仅约0.05 MPa］而致捞渣机故障率高。
1.2.5 灰渣含水率高原因分析
榆能化多元料浆气化炉运行负荷高，捞渣机正常生产时在100%转速下运行，灰渣在捞渣机斜升段停留时间较短，灰渣在较短的时间内被捞出，捞渣机出料口捞出的灰渣含水率较高，而后续的脱水振动筛又仅能过滤部分渣水，使得装车时渣水经堆积挤压在车斗缝隙处形成水流，污染厂内环境及渣车行经道路。当前安全环保管理标准较高，灰渣含水率较高会导致其不得拉运。
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