Thanh Grate là gì và làm thế nào để bạn chọn thanh phù hợp cho ứng dụng của mình?

Thanh ghi lưới là những thanh kim loại nặng được sắp xếp cạnh nhau để tạo thành lưới đốt bên trong lò nung, nồi hơi, lò đốt rác và hệ thống năng lượng sinh khối — chúng đỡ lớp nhiên liệu, cho phép không khí đi lên qua vật liệu đang cháy và để tro rơi xuống bên dưới. Việc lựa chọn thanh ghi phù hợp sẽ trực tiếp xác định hiệu quả đốt cháy, tuổi thọ của thiết bị và chi phí bảo trì. Một thanh ghi không phù hợp có thể bị hỏng trong thời gian ngắn 3 đến 6 tháng , trong khi thanh được chỉ định chính xác trong một hệ thống được bảo trì tốt thường xuyên tồn tại 3 đến 7 năm . Hướng dẫn này bao gồm mọi khía cạnh quan trọng của thanh ghi: loại, vật liệu, tiêu chí lựa chọn, phương pháp bảo trì tốt nhất và các dạng hư hỏng phổ biến.

Thanh Grate là gì và chúng làm gì?

Thanh ghi là cốt lõi cấu trúc và chức năng của bất kỳ hệ thống đốt nhiên liệu rắn nào — nếu không có chúng, việc đốt cháy liên tục, cung cấp đủ không khí và loại bỏ tro hiệu quả đều không thể thực hiện được. Chúng nằm ở trung tâm buồng đốt, chịu tải trọng của nhiên liệu trong khi hoạt động liên tục ở nhiệt độ khắc nghiệt có thể vượt quá 1.000 độ C (1.832 độ F) .

Ba chức năng cốt lõi của thanh ghi lưới

• Hỗ trợ nhiên liệu: Các thanh ghi giữ nhiên liệu rắn - than, gỗ, sinh khối, chất thải hoặc than cốc - ở vị trí phía trên hố tro để nó cháy trong một lớp ổn định, được kiểm soát. Một lò đốt công nghiệp điển hình hỗ trợ tải nhiên liệu 200 đến 600 kg mỗi mét vuông tùy thuộc vào mật độ nhiên liệu.
• Phân phối không khí: The gaps between adjacent thanh ghis (called air slots or inter-bar clearances) allow primary combustion air to flow upward through the fuel bed from below. Nguồn cung cấp không khí sơ cấp này chiếm 40 đến 70 phần trăm tổng lượng không khí cần thiết để đốt cháy hoàn toàn trong hầu hết các hệ thống đốt bằng lò đốt.
• Xả tro: Khi nhiên liệu cháy, tro thu được sẽ rơi qua các khe hở giữa các thanh vào hố tro bên dưới, giữ cho bề mặt ghi lò thông thoáng và duy trì điều kiện đốt ổn định. Trong các hệ thống ghi chuyển động, các thanh này cũng vận chuyển tro về phía đầu xả của lò.

Nơi tìm thấy thanh Grate

Thanh ghi ghi xuất hiện trong nhiều loại thiết bị đốt công nghiệp và thương mại, bao gồm:

• Nồi hơi nhà máy điện đốt than và sinh khối
• Lò đốt chất thải rắn đô thị (MSW) và nhà máy xử lý chất thải thành năng lượng
• Lò công nghiệp luyện kim và xử lý nhiệt
• Lò nung xi măng và lò vôi
• Hệ thống sưởi ấm sinh khối (viên, dăm gỗ và nồi hơi đốt gỗ)
• Bếp và lò sưởi dùng nhiên liệu rắn dân dụng và thương mại
• Hệ thống sấy nông nghiệp, công nghiệp sử dụng nhiên liệu sinh khối rắn

Các loại thanh ghi

Các thanh ghi được phân loại chủ yếu theo cách chúng di chuyển trong hệ thống đốt, với mỗi loại được tối ưu hóa cho một yêu cầu về nhiên liệu và thông lượng cụ thể.

Thanh ghi cố định

Thanh ghi cố định là phần tử đứng yên được sắp xếp trong mặt phẳng hoặc mặt nghiêng và đại diện cho cấu hình ghi đơn giản nhất, chi phí thấp nhất. Vì chúng không chuyển động nên không cần cơ cấu truyền động và có ít điểm hao mòn hơn. Chúng phù hợp với nồi hơi nhỏ, bếp lò dân dụng và hệ thống đốt nhiên liệu khô, có kích thước đồng đều, không cần khuấy trộn cơ học để đốt cháy hoàn toàn.

Hạn chế chính của các thanh ghi cố định là clinker (cặn tro nung chảy) có thể tích tụ nhanh chóng trên các thanh cố định, đòi hỏi phải xả xỉ thủ công - thường là 8 đến 24 giờ một lần khi vận hành liên tục trên hệ thống đốt than. Lưới cố định là thiết thực nhất trong các hệ thống có công suất tỏa nhiệt định mức dưới đây 500 kW .

Thanh rung lắc hoặc dao động

Các thanh ghi rung chuyển xoay quanh trục trung tâm, xen kẽ giữa vị trí đỡ nhiên liệu nằm ngang và vị trí đổ tro nghiêng. Hành động rung lắc này sẽ phá vỡ clinker, đánh bật tro và duy trì các khe hở không khí mà không cần can thiệp thủ công. Hệ thống ghi rung rất phổ biến trong các nồi hơi công nghiệp cỡ trung bình được đánh giá từ 500 kW đến 10 MW .

Mỗi thanh thường rung chuyển theo một góc 15 đến 30 độ trên một chu kỳ tính thời gian được điều khiển bởi cơ cấu chấp hành hoặc cơ cấu cam. Các điểm trục và các kết nối bộ truyền động là các bộ phận quan trọng về độ mài mòn cần được kiểm tra và bôi trơn định kỳ.

Thanh ghi di chuyển (di chuyển)

Hệ thống ghi di chuyển sử dụng các phần thanh ghi lồng vào nhau được gắn trên một dây xích hoặc cơ cấu con lăn liên tục để di chuyển nhiên liệu từ đầu cấp liệu đến đầu xả tro của lò. Thiết kế này cho phép vận hành hoàn toàn liên tục, không cần giám sát và là lựa chọn ưu tiên cho các nhà máy điện sinh khối quy mô lớn, các cơ sở biến chất thải thành năng lượng và nồi hơi công nghiệp công suất cao.

Tốc độ ghi di chuyển có thể điều chỉnh được, thường dao động từ 0,5 đến 5 mét mỗi giờ , cho phép người vận hành kiểm soát thời gian lưu lại của nhiên liệu trên ghi để phù hợp với các loại nhiên liệu và độ ẩm khác nhau. Hệ thống có thanh ghi di chuyển xử lý độ ẩm của nhiên liệu lên đến 55 phần trăm - một phạm vi có thể làm nghẹt một tấm lưới cố định một cách nhanh chóng.

Thanh ghi chuyển động qua lại

Các thanh ghi chuyển động tịnh tiến xen kẽ giữa các hàng thanh cố định và chuyển động để đẩy nhiên liệu về phía trước theo chuyển động bước, khuấy trộn lớp nhiên liệu và đẩy tro về phía vùng xả. Thiết kế này được sử dụng rộng rãi trong các lò đốt chất thải rắn đô thị (MSW) vì sự khuấy trộn mạnh sẽ phá vỡ lượng chất thải không đồng nhất có chứa nhựa, kim loại và các vật cồng kềnh cùng với vật liệu dễ cháy.

Hệ thống ghi chuyển động qua lại có thể xử lý dòng chất thải bằng giá trị gia nhiệt thấp hơn từ 6 đến 7 MJ/kg — bao gồm cả chất thải hữu cơ ướt — khiến chúng trở thành loại ghi linh hoạt nhất dành cho nhiên liệu có thành phần thay đổi.

Thanh ghi bậc hoặc xếp tầng

Các thanh ghi bậc được bố trí theo từng bậc giảm dần để nhiên liệu giảm dần từ mức này sang mức khác dưới tác dụng của trọng lực, liên tục để các bề mặt trong lành tiếp xúc với không khí đốt. Hoạt động xếp tầng này đặc biệt hiệu quả đối với nhiên liệu sinh khối thô như dăm gỗ, viên gỗ và phế phẩm nông nghiệp. Lưới bậc thang là tiêu chuẩn trong các nhà máy sưởi ấm sinh khối ở châu Âu được đánh giá từ 1 MW đến 20 MW .

Vật liệu thanh ghi: So sánh chi tiết

Lựa chọn vật liệu là quyết định quan trọng nhất trong đặc điểm kỹ thuật của thanh ghi - hợp kim sai bị thoái hóa nhanh chóng dưới tác dụng tổng hợp của nhiệt độ cao, khí quyển oxy hóa, chu trình nhiệt và mài mòn do nhiên liệu chuyển động và tro.

Gang xám

Gang xám là vật liệu thanh ghi phổ biến nhất và có chi phí thấp nhất, thích hợp cho các ứng dụng có nhiệt độ hoạt động dưới 700 độ C (1.292 độ F). Cấu trúc vi mô than chì của nó mang lại tính dẫn nhiệt tốt và đặc tính tự bôi trơn giúp chống co giật tại các điểm trục. Tuy nhiên, gang xám bị oxy hóa tương đối nhanh ở nhiệt độ trên 700 độ C và dễ bị nứt do sốc nhiệt khi nước lạnh hoặc nhiên liệu ướt tiếp xúc với thanh nóng.

Tuổi thọ điển hình của nồi hơi dân dụng đốt than: 2 đến 4 năm . Trong một hệ thống công nghiệp tuần hoàn nặng, đốt sinh khối hỗn hợp: 6 đến 18 tháng .

Gang có hàm lượng crom cao

Gang có hàm lượng crom cao (thường chứa 20 đến 30 phần trăm crom) tạo thành lớp bề mặt oxit crom ổn định, chống lại quá trình oxy hóa lên tới khoảng 900 độ C (1.652 độ F). Điều này làm cho nó trở thành lựa chọn tiêu chuẩn cho nồi hơi đốt than, hệ thống sinh khối và lò đốt hoạt động ở phạm vi nhiệt độ trung bình. Hàm lượng crom cao hơn cũng cải thiện khả năng chống mài mòn so với sắt xám tiêu chuẩn - một lợi thế đáng kể trong các hệ thống đốt nhiên liệu mài mòn như than đá hoặc cặn nông nghiệp dạng viên.

Chi phí tăng thêm so với gang xám: khoảng 30 đến 60 phần trăm . Cải thiện tuổi thọ dịch vụ điển hình: dài hơn 50 đến 100 phần trăm trong điều kiện hoạt động tương đương.

Hợp kim thép chịu nhiệt

Thép chịu nhiệt Austenitic có chứa niken và crom (chẳng hạn như họ 25Cr-20Ni) mang lại độ bền nhiệt độ cao và khả năng chống rão vượt trội, khiến chúng thích hợp để hoạt động liên tục ở nhiệt độ trên 1.000 độ C. Các hợp kim này được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi khắt khe như lò đốt rác thải đô thị, lò nung thủy tinh công nghiệp và nồi hơi của nhà máy điện hiệu suất cao, trong đó khoảng thời gian phục vụ dài là rất quan trọng để giảm chi phí thời gian ngừng hoạt động.

Hàm lượng niken cải thiện đáng kể độ dẻo dai và khả năng chống mỏi do chu trình nhiệt, giải quyết điểm yếu chính của các loại gang. Tuy nhiên, hợp kim chứa niken đắt hơn đáng kể - thường gấp 2 đến 4 lần chi phí of high-chromium cast iron bars.

Gang silic

Gang silicon (hàm lượng silicon 4 đến 6 phần trăm) có khả năng chống oxy hóa đặc biệt do sự hình thành lớp bề mặt silicon dioxide dày đặc, mang lại nhiệt độ sử dụng hữu ích lên tới 850 độ C với tổn thất cặn rất thấp. Nó cứng hơn và giòn hơn gang tiêu chuẩn, khiến nó ít phù hợp hơn cho các ứng dụng liên quan đến sốc cơ học hoặc khuấy trộn nhiên liệu, nhưng lại là sự lựa chọn tuyệt vời cho các hệ thống ghi cố định đốt gỗ sạch hoặc nhiên liệu dạng viên.

Hợp kim đặc biệt: Siêu hợp kim gốc niken

Thanh ghi siêu hợp kim gốc niken được dành riêng cho các ứng dụng khắc nghiệt nhất — lò nấu chảy thủy tinh, lò đốt chất thải nguy hại và quy trình công nghiệp nhiệt độ cao nơi nhiệt độ luôn vượt quá 1.100 độ C. Giá thành của chúng cao hơn đáng kể so với bất kỳ lựa chọn làm từ sắt hoặc thép nào, nhưng tuổi thọ sử dụng của chúng trong các điều kiện khắc nghiệt có thể kéo dài hơn. dài hơn 5 đến 10 lần hơn các hợp kim tiêu chuẩn, giúp chúng tiết kiệm chi phí trên cơ sở mỗi giờ hoạt động trong các thiết bị quan trọng.

Ứng dụng thanh ghi theo ngành

Các ngành công nghiệp khác nhau đặt ra những yêu cầu rất khác nhau đối với các thanh ghi lưới và hiểu được những khác biệt này là điều cần thiết để có thông số kỹ thuật chính xác.

Phát điện và sưởi ấm khu vực

Các nhà máy điện sinh khối và điện than yêu cầu các thanh ghi có sự kết hợp cao nhất có thể giữa khả năng chịu nhiệt, chống mài mòn và ổn định kích thước trong thời gian vận hành liên tục dài. Các nhà máy thường nhắm đến khoảng thời gian thay thế thanh ghi lưới là 2 đến 5 năm để phù hợp với thời gian ngừng bảo trì theo lịch trình. Hợp kim gang và thép austenit có hàm lượng crom cao chiếm ưu thế trong lĩnh vực này.

Đốt chất thải thành năng lượng và đốt chất thải rắn đô thị

Việc đốt MSW áp đặt các điều kiện khắc nghiệt nhất có thể lên các thanh ghi — nhiên liệu không đồng nhất có nhiệt trị không thể đoán trước, hàm lượng clo cao từ nhựa (làm tăng tốc độ ăn mòn), tải trọng cơ học nặng từ các chất thải dày đặc và hoạt động liên tục 24/7. Các thanh ghi trong các nhà máy MSW lớn có thể xử lý 500 đến 1.000 tấn chất thải mỗi ngày trên mỗi dây chuyền đốt . Cần có các loại hợp kim austenit và niken cao cấp có khả năng chống ăn mòn đã được xác minh đối với các khí chứa clo.

Lò công nghiệp và xưởng đúc

Lò đúc và lò xử lý nhiệt sử dụng các thanh ghi chủ yếu để hỗ trợ các lớp than cốc hoặc nhiên liệu rắn ở nhiệt độ cực cao và ổn định. Bởi vì những môi trường này liên quan đến sự tiếp xúc trực tiếp giữa lưới và kim loại nóng chảy hoặc phôi nóng, các thanh ghi ở đây phải chịu được cả nhiệt độ cực cao và tải trọng va đập. Ưu tiên sử dụng gang silicon và hợp kim niken cao.

Hệ thống sưởi dân dụng và thương mại nhỏ

Bếp đốt củi dân dụng, nồi hơi đốt gỗ và nồi hơi dạng viên sử dụng cụm thanh ghi nhỏ hơn, đơn giản hơn, ưu tiên chi phí thấp, thay thế DIY dễ dàng và khả năng tương thích với kích thước nhiên liệu tiêu chuẩn. Gang xám và thanh gang crom tiêu chuẩn thống trị thị trường này. Tuổi thọ của nồi hơi đốt củi dân dụng được vận hành tốt, đốt củi khô đã qua sử dụng dao động từ 3 đến 8 năm .

Bảng so sánh vật liệu và loại thanh ghi

Sử dụng bảng này để tham khảo chéo loại thanh ghi, vật liệu, giới hạn nhiệt độ, tuổi thọ điển hình và ứng dụng tốt nhất.

Bảng 1: So sánh các vật liệu và cấu hình của thanh ghi theo nhiệt độ vận hành tối đa, khả năng chống mài mòn, tuổi thọ, chi phí và ứng dụng được khuyến nghị. Số liệu về tuổi thọ sử dụng giả định thông số kỹ thuật chính xác và bảo trì định kỳ.

Cách chọn thanh ghi phù hợp

Lựa chọn thanh ghi đúng yêu cầu đánh giá đồng thời năm yếu tố phụ thuộc lẫn nhau - làm sai dù chỉ một sai sót cũng có thể dẫn đến thất bại sớm hoặc chi tiêu quá mức không cần thiết vào vật liệu.

Yếu tố 1: Nhiệt độ hoạt động

Nhiệt độ bề mặt ghi đỉnh là động lực chính của việc lựa chọn vật liệu. Đo hoặc tính toán nhiệt độ tối đa mà các thanh ghi sẽ trải qua - không phải nhiệt độ khí lò, nhiệt độ này có thể cao hơn đáng kể. Theo nguyên tắc chung, hãy chọn vật liệu có nhiệt độ tối đa định mức ít nhất 100 đến 150 độ C trên nhiệt độ vận hành cao nhất dự kiến để mang lại giới hạn an toàn chống lại các điểm nóng và nhiệt độ tăng đột biến trong điều kiện khó chịu.

Yếu tố 2: Loại nhiên liệu và thành phần

Hóa học nhiên liệu ảnh hưởng đến sự ăn mòn của thanh ghi nhiều hơn so với chỉ riêng nhiệt độ trong nhiều ứng dụng. Các đặc tính nhiên liệu chính cần đánh giá bao gồm:

• Hàm lượng clo: nhiên liệu chứa nhựa PVC, chất thải nông nghiệp nhiễm muối hoặc sinh khối biển giải phóng khí hydro clorua trong quá trình đốt cháy, tấn công mạnh mẽ các hợp kim sắt và thép. Hợp kim niken cao hoặc cấp độ crom trên 25% được yêu cầu đối với nhiên liệu có hàm lượng clo cao.
• Hàm lượng lưu huỳnh: than có hàm lượng lưu huỳnh cao và một số dòng chất thải công nghiệp tạo ra sulfur dioxide ngưng tụ dưới dạng axit sulfuric trên bề mặt ghi nguội, gây ra hiện tượng ăn mòn rỗ.
• Nhiệt độ nung tro: nhiên liệu có nhiệt độ nung tro thấp (dưới 1.050 độ C) tạo ra clinker liên kết với bề mặt thanh ghi, làm tăng tốc độ mài mòn và tăng tần suất thay thế thanh.
• Độ ẩm: nhiên liệu ướt có độ ẩm trên 30 phần trăm gây ra biến động nhiệt độ lớn hơn trên bề mặt ghi, làm tăng ứng suất mỏi chu trình nhiệt trên các thanh.

Yếu tố 3: Tải trọng cơ học và chuyển động

Hệ thống ghi chuyển động tạo áp lực cơ học lên thanh cao hơn so với hệ thống cố định và yêu cầu vật liệu có đủ độ bền và khả năng chống mỏi. Đối với các ứng dụng ghi chuyển động qua lại và di chuyển, hãy ưu tiên hợp kim thép chịu nhiệt hơn các loại gang giòn. Các loại gang, mặc dù tuyệt vời dưới tải nhiệt ổn định, nhưng lại dễ bị nứt hơn khi bị va đập hoặc ứng suất uốn ở nhiệt độ cao.

Yếu tố 4: Hình học khe khí

Chiều rộng của các khoảng trống giữa các thanh ghi liền kề (khe không khí) phải phù hợp với kích thước hạt nhiên liệu để ngăn nhiên liệu rơi vào trạng thái chưa cháy trong khi vẫn cho phép luồng không khí sơ cấp đầy đủ. Chiều rộng khe không khí phổ biến dao động từ 3 mm đối với nhiên liệu viên lên đến 20 mm đối với dăm gỗ hoặc than thô. Các khe hẹp hơn giúp cải thiện khả năng giữ nhiên liệu nhưng làm giảm diện tích luồng không khí và tăng nguy cơ tắc nghẽn do các hạt tro mịn hoặc clanhke.

Yếu tố 5: Tổng chi phí sở hữu

Giá mua trả trước của thanh ghi hiếm khi là chi phí quan trọng nhất - thời gian ngừng hoạt động, nhân công và mất sản xuất trong quá trình thay thế ngoài kế hoạch thường đắt hơn nhiều. Tính tổng chi phí sở hữu bằng cách chia giá bộ thanh cho thời hạn sử dụng dự kiến ​​của nó tính bằng năm, sau đó cộng chi phí của một lần thay thế theo kế hoạch (nhân công, thời gian ngừng hoạt động) được khấu hao trong cùng khoảng thời gian. Trên cơ sở này, một hợp kim cao cấp có giá cao gấp ba lần nhưng có độ bền gấp bốn lần thì rẻ hơn đáng kể.

Bảo trì thanh Grate và kéo dài tuổi thọ dịch vụ

Thực hành vận hành và bảo trì phù hợp có thể kéo dài tuổi thọ sử dụng của thanh ghi từ 30 đến 50% so với ước tính cơ bản cho một loại vật liệu và ứng dụng nhất định.

Lịch kiểm tra thường xuyên

Kiểm tra các thanh ghi mỗi lần dừng bảo trì theo lịch trình - tối thiểu hàng quý đối với các hệ thống công nghiệp vận hành liên tục. Kiểm tra: cong vênh hoặc chảy xệ (biểu thị quá nhiệt kéo dài), nứt tại các điểm trục hoặc dọc theo chiều dài thanh (mỏi nhiệt), mỏng hoặc đóng cặn quá mức ở bề mặt phía trên (mất oxy hóa) và tích tụ clinker hoặc tro nung chảy trong các khe khí (làm giảm luồng không khí sơ cấp và gây ra hiện tượng quá nhiệt cục bộ).

Quản lý xỉ và clinker

Sự tích tụ clinker trên bề mặt thanh ghi là nguyên nhân hàng đầu khiến thanh ghi bị hỏng sớm trong các hệ thống sinh khối than và tro cao. Clinker hoạt động như một lớp cách nhiệt giúp thanh không bị nguội giữa các chu kỳ đốt, làm tăng nhiệt độ đỉnh của thanh và đẩy nhanh quá trình oxy hóa. Trong các hệ thống ghi cố định, việc xả xỉ thủ công sau mỗi 8 đến 12 giờ hoạt động là thông lệ tiêu chuẩn. Trong các hệ thống lắc hoặc chuyển động qua lại, hãy xác minh rằng chu trình loại bỏ xỉ cơ học đang hoạt động chính xác trong mỗi lần kiểm tra.

Tránh Sốc Nhiệt

Sốc nhiệt - việc đổ đột ngột nước lạnh hoặc nhiên liệu rất ướt vào các thanh ghi nóng - là nguyên nhân phổ biến nhất gây ra vết nứt trên các thanh ghi gang. Không bao giờ phun nước trực tiếp lên bề mặt vỉ nướng nóng trong khi vận hành. Khi khởi động sau khi ngừng bảo trì, hãy tăng nhiệt độ hệ thống lên dần dần. 30 đến 60 phút thay vì nạp đầy nhiên liệu ngay lập tức vào các thanh lạnh.

Chiến lược thay thế

Thay thế các thanh ghi thành hàng hoàn chỉnh hoặc bộ hoàn chỉnh thay vì thay thế riêng lẻ bất cứ khi nào có thể. Sự kết hợp của các thanh mới và các thanh bị mòn nhiều sẽ tạo ra sự phân bổ không khí không đồng đều trên lưới, gây ra các điểm nóng tại các phần bị mòn làm tăng tốc độ hư hỏng của các thanh lân cận. Dự trữ một bộ thay thế đầy đủ tại chỗ giúp giảm nguy cơ thời gian ngừng hoạt động kéo dài ngoài dự kiến.

Các chế độ lỗi thanh ghi phổ biến

Hiểu cách các thanh ghi bị hỏng cho phép bạn chẩn đoán nguyên nhân gốc rễ và ngăn ngừa tái phát thay vì chỉ đơn giản thay thế các bộ phận bị mòn trên cơ sở phản ứng.

Quá trình oxy hóa và mở rộng quy mô

Quá trình oxy hóa bề mặt tiến triển là cơ chế lão hóa bình thường đối với tất cả các thanh ghi sắt và thép. Thanh mất vật liệu từ bề mặt trên của nó với tốc độ được xác định bởi thành phần hợp kim và nhiệt độ vận hành. Tốc độ oxy hóa gần gấp đôi đối với mỗi tăng 50 độ C ở nhiệt độ hoạt động trên giới hạn định mức của hợp kim. Một thanh thể hiện sự mất đi tỷ lệ bề mặt nhìn thấy được lớn hơn 20 phần trăm của mặt cắt ngang ban đầu của nó nên được thay thế bất kể tính toàn vẹn cấu trúc còn lại.

Nứt do mỏi nhiệt

Các chu kỳ gia nhiệt và làm nguội lặp đi lặp lại tạo ra các ứng suất nén và kéo xen kẽ trong vật liệu thanh, cuối cùng gây ra các vết nứt trên bề mặt. Những vết nứt này thường bắt đầu ở bề mặt phía trên (mặt nóng) và lan truyền xuống dưới qua mặt cắt ngang của thanh theo thời gian. Sự mệt mỏi do nhiệt tăng lên do khởi động và tắt máy thường xuyên, tốc độ cấp nhiên liệu dao động lớn và việc sử dụng phun nước để kiểm soát nhiệt độ khẩn cấp.

Ăn mòn từ chất gây ô nhiễm nhiên liệu

Các hợp chất clo và lưu huỳnh từ nhiên liệu bị ô nhiễm gây ra sự tấn công ăn mòn nhanh chóng có thể làm giảm độ dày thanh từ 2 đến 5 mm mỗi năm - nhanh hơn nhiều so với quá trình oxy hóa thông thường. Rỗ ăn mòn tạo ra các điểm tập trung ứng suất gây ra các vết nứt trong chu trình nhiệt, kết hợp hai cơ chế hư hỏng thành một con đường suy thoái nhanh chóng. Chuyển sang loại thanh hợp kim cao hơn là hành động khắc phục đáng tin cậy duy nhất khi ô nhiễm nhiên liệu là nguyên nhân sâu xa.

Mài mòn và mài mòn cơ học

Trong các hệ thống ghi chuyển động và chuyển động tịnh tiến, tiếp xúc trượt giữa thanh chuyển động và thanh cố định làm mòn bề mặt thanh tại các điểm tiếp xúc. Các nhiên liệu mài mòn như than đá, sinh khối nhiễm cát và chất thải gỗ bị phá hủy (chứa sạn và các mảnh kim loại) làm tăng tốc độ mài mòn bề mặt ở mặt trên của thanh. Hợp kim có hàm lượng crom cao vượt trội đáng kể so với sắt xám tiêu chuẩn về khả năng chống mài mòn trong các ứng dụng này.

Câu hỏi thường gặp về thanh Grate

Sự khác biệt giữa thanh ghi và lưới lửa là gì?

A grate bar là một thanh kim loại đúc hoặc rèn riêng lẻ, là một thành phần của cụm lưới hoàn chỉnh. A lưới lửa (còn gọi là ghi đốt hoặc ghi lò) là tổ hợp hoàn chỉnh được hình thành bởi nhiều thanh ghi được sắp xếp cạnh nhau với các khoảng trống được kiểm soát giữa chúng. Lưới lửa là thứ bạn nhìn thấy trong lò nung; các thanh ghi là các phần tử có thể hoán đổi cho nhau để tạo nên nó.

Bao lâu thì nên thay thế các thanh ghi?

Tần suất thay thế phụ thuộc vào vật liệu, nhiệt độ vận hành và loại nhiên liệu — nhưng các tiêu chuẩn chung là: hệ thống gỗ hoặc viên nén dân dụng từ 3 đến 8 năm một lần; nồi hơi sinh khối công nghiệp quy mô trung bình 2 đến 4 năm một lần; nồi hơi công nghiệp đốt than 2 đến 5 năm một lần; Lò đốt MSW cứ sau 1 đến 3 năm tùy thuộc vào loại hợp kim. Kiểm tra mỗi lần dừng bảo trì và thay thế khi tổn thất mặt cắt vượt quá 20 phần trăm hoặc xuất hiện vết nứt rõ ràng.

Các thanh ghi có thể được sửa chữa thay vì thay thế?

Trong hầu hết các ứng dụng công nghiệp, việc sửa chữa thanh ghi không tiết kiệm chi phí và không được khuyến khích. Hàn sửa chữa các thanh gang bị nứt hiếm khi khôi phục được các tính chất cơ học ban đầu và có thể tạo ra ứng suất dư gây ra vết nứt sớm. Đối với các thanh lớn được chế tạo theo yêu cầu trong thiết bị chuyên dụng, mặt cứng (áp dụng lớp phủ hàn chống mài mòn lên bề mặt phía trên) đôi khi được sử dụng để kéo dài tuổi thọ sử dụng, nhưng điều này đòi hỏi khả năng hàn chuyên dụng và vật liệu độn thích hợp.

Nguyên nhân khiến thanh ghi bị cong vênh?

Sự cong vênh xảy ra khi các thanh ghi được giữ ở nhiệt độ cao hơn mức tối đa định mức của chúng trong thời gian dài , làm cho kim loại bị rão (biến dạng chậm vĩnh viễn dưới tải trọng liên tục). Các nguyên nhân phổ biến nhất là: clinker tắc nghẽn trong các khe dẫn khí làm giảm lưu lượng không khí làm mát, đốt quá mức lò hơi vượt quá công suất định mức và sử dụng vật liệu thanh được chỉ định không chính xác với mức nhiệt độ tối đa quá thấp cho ứng dụng.

Các thanh ghi có thể hoán đổi cho nhau giữa các loại lò khác nhau không?

Các thanh ghi lưới thường không thể thay thế trực tiếp giữa các kiểu và kiểu lò khác nhau bởi vì kích thước thanh, vị trí lỗ trục, hình dạng khe khí và cấu hình lắp đặt không được tiêu chuẩn hóa giữa các nhà sản xuất. Tuy nhiên, thanh ghi là các bộ phận có thể thay thế được và có thể được sản xuất để phù hợp với kích thước của thanh ban đầu - bất kỳ xưởng đúc có thẩm quyền nào có quyền truy cập vào thanh gốc hoặc bản vẽ kỹ thuật của nó đều có thể đúc các thanh thay thế ở bất kỳ loại hợp kim nào được chỉ định.

Vật liệu thanh ghi tốt nhất để đốt viên gỗ là gì?

Đối với nồi hơi viên gỗ, thanh ghi gang có hàm lượng crom cao hoặc gang silicon là sự lựa chọn tốt nhất , cân bằng chi phí với khả năng chịu nhiệt và chống oxy hóa phù hợp để tạo ra điều kiện đốt cháy tương đối sạch và ổn định mà viên nén tạo ra. Viên gỗ cháy ở nhiệt độ bề mặt ghi thường từ 600 đến 800 độ C, nằm trong phạm vi hoạt động của cả hai vật liệu. Gang xám tiêu chuẩn được chấp nhận trong các hệ thống có công suất thấp hơn chỉ đốt các viên nén loại cao cấp có hàm lượng tro thấp.

Làm cách nào để đo chiều rộng khe khí của các thanh ghi lưới hiện có của tôi?

Đo chiều rộng khe khí bằng thước đo cảm biến hoặc thước cặp vernier kỹ thuật số tại ba điểm dọc theo chiều dài của khe hở giữa các thanh đại diện - ở mỗi đầu và ở trung tâm. Lấy giá trị trung bình của ba lần đo. Lưu ý rằng chiều rộng khe không khí thường tăng khi các thanh ghi bị mòn, vì các thanh này mỏng đi do quá trình oxy hóa trong khi phần cứng khoảng cách của chúng vẫn cố định. Khi chiều rộng khe đo được vượt quá 150 phần trăm đặc điểm kỹ thuật thiết kế ban đầu , nhiên liệu chưa cháy hết có thể sẽ rơi ra ngoài và việc thay thế phải được lên lịch kịp thời.