焚烧炉运行中炉排卡顿的解决方法：从技术优化到管理创新

垃圾焚烧炉排炉作为城市固废处理的核心设备，其运行稳定性直接影响焚烧效率、污染物控制及设备寿命。然而，炉排卡顿作为高频故障，常导致炉膛温度骤降、燃烧不充分甚至非计划停炉。某600吨/日马丁炉排炉曾因卡顿导致二噁英超标3倍，单次停炉损失超50万元。本文结合多起实际案例与技术文献，系统梳理炉排卡顿的成因及解决方案，为行业提供可落地的技术指南。

一、炉排卡顿的典型成因分析

（一）机械结构与安装缺陷

1. 炉排片磨损与变形
   炉排片长期承受高温（850-1100℃）、酸性气体（SO₂、HCl）及垃圾摩擦，易出现磨损、裂纹甚至断裂。例如，干燥段炉排片头部凸包锥形体磨损率可达0.5mm/月，断裂碎片可能堵塞风室刮板机。某厂统计显示，炉排片寿命通常为8年，但3年后即需局部更换，磨损量与燃烧效率下降呈正相关。

2. 传动部件故障

   • 液压系统问题：液压缸内漏、比例阀卡滞、油管堵塞是常见诱因。某案例中，主油泵出口滤网堵塞导致系统油压不足，炉排推力下降30%，引发卡顿。
   • 机械连接松动：炉排驱动摇臂座螺栓断裂、拉杆导向轮间隙过小（技术要求0.2-0.5mm），会因热膨胀受阻导致卡涩。某厂检修发现，导向轮间隙仅0.1mm时，炉排运行阻力增加2倍。

3. 安装工艺缺陷
   炉排与隔墙间隙设计不合理（静炉排3-4mm、动炉排4-6mm）是卡顿高发区。某项目因隔墙铸件断裂松脱，炉排运行至该位置时被卡，每日需人工干预3次。

（二）物料特性与操作因素

1. 垃圾成分复杂
   • 高湿度垃圾：含水率超过50%的垃圾需延长干燥时间，若推料过快，未燃尽垃圾进入燃烬段易形成焦块。
   • 硬质杂物：建筑垃圾、金属件等未分拣物质会直接损伤炉排片。某厂统计显示，每月因硬质物导致的卡顿事故占比达40%。
2. 运行参数失控
   • 一次风量不足：风量低于设计值30%时，垃圾无法充分干燥，导致炉排负荷激增。
   • 炉排速度不匹配：某案例中，操作人员未根据垃圾热值调整炉排速度，高热值垃圾爆燃导致炉排超速运行，机械部件过热卡死。
3. 给料系统故障
   给料器与炉排同步失败是常见连锁反应。例如，给料器前进超限后挡板掉落，会顶住炉排回退；若两侧小车位移差超过50mm，同步阀损坏率提升80%。

（三）环境与维护因素

1. 高温腐蚀
   炉排片材质虽具备耐热性，但在酸性气体长期侵蚀下，表面氧化层脱落，导致磨损加速。某厂炉排片使用寿命因腐蚀缩短至设计值的60%。

2. 维护保养不足

   • 润滑失效：导向轮轴承缺油会导致摩擦系数上升，某案例中，未定期润滑的炉排运行阻力增加50%。
   • 积灰清理不及时：风室积灰厚度超过100mm时，会改变炉排受力分布，引发卡顿。

二、炉排卡顿的解决方法与技术升级

（一）机械故障的应急处理

1. 逆向驱动与局部清理
   对硬质物卡滞的炉排，可切换至手动模式，通过短时反向运动破除架桥。例如，某厂采用大行程多频次推进法，成功清除推料平台上的团状垃圾。

2. 液压系统修复

   • 更换内漏液压缸密封件，调整电磁溢流阀压力至设计值（通常18-20MPa）。
   • 清洗主油泵滤网，每季度更换一次回油滤芯。某厂实施后，液压系统故障率下降70%。

3. 炉排片更换与堆焊修补
   对断裂炉排片，采用高强度螺栓连接的新片替换，并堆焊修补风孔（如使用高锰钢焊条）。某项目通过国产化炉排片改造，单片成本降低40%，寿命延长至10年。

（二）长期预防性维护策略

1. 智能监测与预警系统
   • 安装炉排振动监测传感器，实时反馈机械应力数据。某厂通过AI算法将炉温波动范围从±100℃缩小至±30℃，卡顿预警准确率达95%。
   • 采用DCS自动调节炉排速度与一次风量，避免参数失控。
2. 分级点检与数据化管理
   • 制定《炉排检修标准作业卡》，明确螺栓紧固扭矩、间隙调整值等关键参数。
   • 实施“三级点检”制度（操作工每小时、班组长每班、技术员每日），记录炉排运行数据并建立故障数据库。某厂通过数据追溯，将卡顿重复发生率从30%降至5%。
3. 润滑与间隙动态调整
   • 使用高温锂基脂润滑导向轮轴承，注油量不得超过轴承腔容积的2/3。
   • 定期测量炉排间隙，使用塞尺确保静炉排与隔墙间隙为3-4mm、动炉排为4-6mm。

（三）设备改造与工艺优化

1. 炉排结构强化
   • 对逆推炉排进行支撑滚轮改造，增加耐磨衬套，延长使用寿命。
   • 优化给料器与炉排同步控制逻辑，避免位移差超限。
2. 垃圾预处理升级
   • 设置垃圾破碎机与磁选机，将入炉垃圾粒径控制在200mm以下，金属含量低于0.5%。
   • 采用分质焚烧技术，根据垃圾热值（高、中、低）分区投料，避免混合燃烧导致参数波动。
3. 数字化运维平台建设
   • 开发故障案例库与解决方案匹配系统，实现快速诊断。例如，某平台通过输入“炉排卡顿+液压缸压力低”，自动推荐更换滤网、调整溢流阀等步骤。
   • 集成物联网传感器，实现远程参数监控与故障预警。

三、案例分析：某800吨/日焚烧厂的炉排卡顿治理

某厂曾因炉排卡顿导致年非计划停炉12次，通过以下措施实现根治：

1. 设备改造：将原链条炉排更换为逆推式往复炉排，增强垃圾翻动能力；
2. 系统升级：增设料斗架桥破解装置与液压系统冗余泵，故障响应时间缩短至5分钟；
3. 管理优化：推行“垃圾成分-燃烧参数-设备状态”联动调整机制，炉排卡顿率下降90%。

四、结论与展望

炉排卡顿的解决需从“被动维修”转向“主动预防”，通过机械优化、智能控制与管理创新的协同，可显著提升设备可靠性。未来，随着耐高温合金材料与数字孪生技术的应用，炉排卡顿问题将得到进一步解决。例如，某研发项目已实现炉排运行状态的虚拟仿真，可提前30天预测磨损部位，为行业绿色发展提供技术支撑。