Phân tích kỹ thuật chi tiết về thanh lò sưởi chủ động và bị động của lò sưởi chuỗi dải

Lò sưởi chuỗi dải là thiết bị vận chuyển đốt cháy cốt lõi của lò hơi đốt than củc và sinh khối tầng nhỏ và vừa. Toàn bộ lò sưởi được cấu tạo từ thanh lò sưởi chủ động (thanh dẫn động) và thanh lò sưởi bị động (thanh bị dẫn) xen kẽ nối tiếp. Cấu trúc, logic chịu lực và chức năng sử dụng của hai loại hoàn toàn khác nhau, phân công rõ ràng, phối hợp lẫn nhau, cùng thực hiện toàn quy trình vận chuyển nhiên liệu, thông gió đốt cháy, phong kết ngăn rò rỉ và loại bỏ xỉ. Lựa chọn, phối hợp vật liệu và quy luật hao mòn của hai loại này trực tiếp quyết định tính ổn định vận hành, tuổi thọ sử dụng và mức tiêu hao năng lượng của lò hơi.

I. Định nghĩa cốt lõi và sự khác biệt về phân công

1. Thanh lò sưởi chủ động (cốt lõi chịu lực dẫn động)

Thanh chủ động là bộ phận chịu lực động lực của lò sưởi chuỗi dải, tự có cấu trúc bản lề trục bản lề, được nối tiếp thành dải chuỗi tổng thể thông qua thanh kéo thép tròn, ăn khớp truyền động với bánh chuỗi phía trước, là khung xương kéo chịu lực của toàn bộ lò sưởi. Suốt quá trình chịu lực kéo, ma sát và va đập cơ khí, dẫn động tất cả các thanh bị động di chuyển đồng bộ với tốc độ đều, thực hiện vòng quay chuỗi tổng thể của lò sưởi. Số lượng thanh chủ động ít, tải trọng trên mỗi thanh lớn, là bộ phận dễ chịu lực cốt lõi trong cấu trúc cơ khí của lò sưởi.

2. Thanh lò sưởi bị động (cốt lõi đốt cháy phong kết)

Thanh bị động không có cấu trúc truyền động độc lập, hoàn toàn dựa vào thanh chủ động kéo theo, được bố trí dày đặc giữa các thanh chủ động, chiếm phần lớn diện tích của lò sưởi. Vai trò cốt lõi là trải phẳng chịu nhiên liệu, tạo ra khe hở thông gió đều đặn, phong kết buồng gió, ngăn chặn rò rỉ gió và rò rỉ than, đảm bảo đốt cháy ổn định trong buồng đốt. Số lượng thanh bị động nhiều, diện tích phủ rộng, là bộ phận đốt cháy nhiệt độ cao tiếp xúc trực tiếp với ngọn lửa và tro bụi.

II. Sự khác biệt về cấu trúc và hình dáng

Thanh lò sưởi chủ động

• Cấu trúc dày, độ bền cao, tự có lỗ bản lề trục bản lề hai tai, phù hợp với nối tiếp thanh kéo và truyền động ăn khớp bánh chuỗi
• Mặt thanh hẹp, dày, độ cứng cao, biểu hiện chống kéo, chống xoắn và chống mỏi cơ khí ưu việt
• Khe hở thông gió nhỏ hơn, ưu tiên đảm bảo độ bền cấu trúc và tính ổn định truyền động, thông gió là chức năng phụ trợ
• Cấu trúc tổng thể chắc chắn, không dễ biến dạng, gãy, phù hợp với vận hành cơ khí liên tục dài hạn

Thanh lò sưởi bị động

• Mặt thanh rộng, mỏng nhẹ, không có cấu trúc bản lề truyền động, hình dáng phù hợp với thiết kế phong kết, đa số là cấu trúc chồng lên nhau thẳng, chồng lên nhau hình S
• Các thanh khớp chặt với nhau, tạo thành cấu trúc phong kết labyrin, ngăn chặn hiệu quả rò rỉ gió giữa các buồng gió, giảm rò rỉ than và bụi bay
• Khe hở thông gió đều đặn, có thể phù hợp chính xác với tỷ lệ phân bố gió sơ cấp, đảm bảo cung cấp oxy đầy đủ cho đốt cháy tầng nhiên liệu
• Phủ khu vực đốt cháy chính của lò sưởi, chịu đựng trực tiếp ngọn lửa nhiệt độ cao, cọ xát tro bụi và bức xạ nhiệt

III. Tiêu chuẩn phù hợp vật liệu (thông ngành)

Vật liệu chuyên dụng cho thanh chủ động (ưu tiên độ dẻo, chống kéo, chống va đập) Yêu cầu cốt lõi của thanh chủ động là tính năng cơ khí, chịu nhiệt là yêu cầu phụ trợ. Tiêu chuẩn ngành là gang rèn được KTH350, điều kiện vận hành độ bền cao chọn gang cầu QT450/QT500, điều kiện vận hành tải trọng nặng và nhiệt độ cao có thể chọn thép đúc carbon ZG230-450. Vật liệu có độ dẻo tốt, độ bền kéo cao, không dễ bị gãy giòn, biến dạng do kéo lặp lại, rung cơ khí, phù hợp với vận hành truyền động 24 giờ liên tục.

Vật liệu chuyên dụng cho thanh bị động (ưu tiên chịu nhiệt, chống oxy hóa, chống ăn mòn) Thanh bị động lâu dài ở môi trường đốt cháy nhiệt độ cao, yêu cầu cốt lõi là tính ổn định nhiệt độ cao. Tiêu chuẩn điều kiện vận hành thông thường là gang xám HT200; lò hơi đốt than củc và sinh khối chủ yếu ưu tiên gang chịu nhiệt silic 5 RTSi5 (điều kiện vận hành tối ưu 750-850℃); điều kiện vận hành nhiên liệu lưu huỳnh cao, buồng đốt nhiệt độ cao chọn gang chịu nhiệt hệ crom RTCr2/RTCr16, chống hiệu quả oxy hóa nhiệt độ cao, ăn mòn tro bụi và nứt sốc nhiệt.

IV. Chức năng cốt lõi và biểu hiện điều kiện vận hành

Chức năng cốt lõi của thanh lò sưởi chủ động

1. Kéo động lực: ăn khớp bánh chuỗi, chịu lực kéo của toàn bộ dải lò sưởi, dẫn động vòng quay chuỗi lò sưởi, vận chuyển nhiên liệu di chuyển về phía sau
2. Định hình cấu trúc: cố định khoảng cách và hình dáng tổng thể của lò sưởi, ngăn ngừa dải lò sưởi chạy lệch, lỏng lẻo, kẹt
3. Chống hao mòn cơ khí: chịu đựng ma sát tịnh tiến lặp lại của trục bản lề, va đập ăn khớp bánh chuỗi, đảm bảo hệ thống truyền động ổn định

Đặc điểm hao mòn: Hiếm khi cháy hao mòn, hỏng hóc chủ yếu là mài mòn, lỏng lẻo, biến dạng, gãy, thuộc hao mòn cơ khí, tuổi thọ dài hơn.

Chức năng cốt lõi của thanh lò sưởi bị động

1. Chịu nhiên liệu: Trải phẳng diện tích lớn chịu tầng than, tầng sinh khối, đảm bảo phân bố nhiên liệu đều đặn
2. Phân bố gió đốt cháy: Khe hở thông gió đều đặn thực hiện phân bố gió theo từng đoạn, đảm bảo quá trình sấy khô, bắt lửa, cháy hết luôn đốt cháy ổn định
3. Phong kết tiết kiệm năng lượng: Ngăn chặn rò rỉ gió giữa các buồng gió, rò rỉ gió và rò rỉ than của lò sưởi, giảm tiêu hao năng lượng quạt gió và tổn thất nhiên liệu
4. Chịu nhiệt chống ăn mòn: Đối mặt trực tiếp với ngọn lửa nhiệt độ cao và ăn mòn tro bụi, duy trì tính ổn định vận hành nhiệt độ cao dài hạn

Đặc điểm hao mòn: Hao mòn cơ khí nhỏ, hao mòn chính là oxy hóa nhiệt độ cao, tróc vảy, ăn mòn, nứt sốc nhiệt, thuộc hao mòn nhiệt độ cao, tần suất thay thế cao hơn thanh chủ động.

V. Tuổi thọ sử dụng và quy luật thay thế

• Thanh lò sưởi chủ động: Tuổi thọ sử dụng trong điều kiện bình thường 2-3 năm, hao mòn cốt lõi là mài mòn lỗ trục bản lề, biến dạng kéo, gãy giòn, không cần thay thế thường xuyên
• Thanh lò sưởi bị động: Tuổi thọ sử dụng trong điều kiện vận hành RTSi5 thông thường 12-24 tháng, điều kiện vận hành nhiệt độ cao, lưu huỳnh cao, nhiên liệu ẩm rút ngắn xuống 8-12 tháng, là bộ phận dễ hỏng chính của lò sưởi

VI. Tóm kết lựa chọn (phương pháp thực dụng công trình)

Thanh chủ động xem độ dẻo và chống kéo, đảm bảo truyền động, ngừa gãy; thanh bị động xem chịu nhiệt và chống ăn mòn, đảm bảo đốt cháy, ngừa rò rỉ gió.

Nhiên liệu khô ẩm thông thường, nhiệt độ lò thông thường: Thanh chủ động KTH350 + thanh bị động RTSi5 là kết hợp có hiệu quả kinh tế tối ưu;

Lưu huỳnh cao nhiệt độ cao, nhiên liệu chất lượng thấp: Nâng cấp thanh bị động bằng gang chịu nhiệt hệ crom, điều kiện vận hành tải trọng nặng nâng cấp thanh chủ động bằng thép đúc.