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定义

指采用传统机械方式进行添加煤料的操作。常见的机械加煤装置有链条炉排、抛煤机、振动炉排和往复炉排，下面就针对这几种装置进行详细介绍。

链条炉排用移动的链排来完成连续给煤、出灰的燃烧装置称链条炉排。

第一台链条锅炉出现在1840年左右，至今已有150余年的历史。它采用链条炉排作为加煤燃烧设备。加煤、清渣、除灰等主要操作都实现了机械化，属于层式燃烧的机械化锅炉。由于它历史悠久、结构可靠、性能稳定、操作方便，至今仍获得较为广泛的应用。

链条炉排的结构参见图7-8。链条炉排的运行过程是：煤由锅炉前部的煤斗落到炉排前端。炉排依靠电动机通过减速箱或液压传动装置，以2~20m/h的速度从前向后缓慢移动。煤随之经煤闸门而进入炉内，在通过可上下升降调节的煤闸门时，即按需要调节了煤层厚度。进入炉膛的煤随炉排从前向后移动，而依次完成预热、干燥、着火、燃烧直至燃烬等各个阶段。最后形成的灰渣由装在炉排末端的除渣板（老鹰铁)）铲除而落入渣斗。

我国常用的链条炉排有三种：链带式、鳞片式和横梁式。

（1）链带式炉排。链带式炉排的结构和炉排片的形状见图7-10。这种炉排的链条由主动链环（即主动炉排片）串联而成，它不仅与链轮啮合起传动作用，且本身也是一种特殊的炉排片。所有从动炉排片是靠圆钢杆通过其下部的两个孔而串接于主动链环上，随之一起运动。每一排炉排呈一个一个的链节，用圆钢制成的长销将炉排片串接起来，联成一条宽阔的链带，环绕在前链轴和后滚筒上，炉排片分主动炉排片和从动炉排片两种。主动炉排片由可锻铸铁制成，其厚度比从动炉排片厚，用来传递整个炉排运动的拉力。由主动炉排片组成的主动链环，直接与链轮啮合。前轴是主动轴。从动炉排片由普通灰口铁铸成，因其强度低而不能承受拉力，否则容易断裂。

（2）鳞片式炉排。鳞片式炉排如图7-12所示。这种炉排又叫不漏煤炉排，通常由4~12根互相平行的链条组成。它通过套有铸铁滚筒4的拉杆3串联在一起，各根链条上并用销子固定，装有许多夹板5，炉排片7嵌插在左右两块中间夹板之间，一片紧挨一片地前后交叠成鳞片状。两片之间有不大的缝隙作空气进入燃烧层的通道，炉排通风截面比约为6%。由于通风孔道略向炉前倾斜，有利于将灼热气流导向炉子前端，加速引火燃烧。侧密封夹板6是用来封住运动的炉排和固定不动的炉墙之间的缝隙，借以阻挡漏风的。

（3）横梁式炉排。一般由两根或三根链条组成。图7-14所示的是由两根链条组成的，若是三根链条，则在正中间再加一根。由图可知，链条5上固定有许多根横梁6，炉排片7装在横梁上，本身不受力，主动轴3上的链轮4通过链条带动横梁运动。

横梁式炉排的刚性比较大，横梁和链条不受热，工作较为可靠；通风截面积比鳞片式大，阻力小而风量分布均匀；炉排片更换也方便。这种炉排金属消耗较大，通常用于蒸发量为20~35t/h的锅炉上。

各种链条炉排的工作性能汇总于表7-3。1

抛煤机利用机械或风力抛撒燃煤以代替人工投煤，在19世纪末就有一定的发展。由于煤粒在抛撒过程中即进行预热焦化，然后再撒落在炽热的燃烧层上，与链条炉相比着火条件大为改善，保持有手烧炉 “双面引火” 的优越性。同时，又因实现了机械化连续加煤，消除了手烧炉那种燃烧周期性的弊病。因此这种炉子曾一度被广泛配备于容量不大于10t/h的锅炉上。

机械—风力抛煤机是常用的一种机械化抛煤设备，抛煤工作由机械力和风力共同完成，以机械力为主，风力为辅。机械-风力抛煤机的基本构造如图7-15所示。煤自煤斗下滑，经给煤机滑块3的往复推饲，顺调节板4下落被抛煤转子的叶片抛撒于炉中，至此完成了机械播煤的工作。辅助的风力抛煤，主要由播煤风槽8斜面上的一排喷口喷出的气流来完成；为防止炉内高温辐射，在转子外围的壳体中设有冷却风套6，冷却风从风口7喷出，也起着部分的播煤作用，而侧面风管9中喷出的气流，很大程度上起着扰动混合作用。用于风力抛煤的空气均来自炉排下的送风总管，约占总风量的20%左右。它们在完成风力抛煤的同时，也促成炉内可燃气体和悬浮的细屑燃料的进一步燃尽，起着二次风的作用，这在没有前后拱的抛煤机炉子中，有着特殊意义。同时，由于机械打击力使大颗粒煤抛得较远，而风力则使小颗粒煤吹得较远，这样使整个炉排长度方向上煤粒的级配比较均匀。

给煤量的调节，主要通过改变给煤机滑块的往复频率或行程来实现。提高频率可改善煤的连续性，抛煤也趋均匀；加大行程，有利消除燃用湿煤时粘结堵塞。抛煤的远近，则可由调节板的伸缩以改变转子叶片击煤的角度来控制，调节板向前伸出，煤就抛得较近，反之较远。

为了保证在整个炉排上布煤均匀，抛煤机对燃料的颗粒度有一定要求，对粒度变化十分敏感。对于未经筛分的统煤或水分较高的煤，虽能燃用，但粉末含量仍有一定限制，0~3mm细末不应大于30%，最大煤块宜在30~40mm以下；应用基水分不宜超过15%，否则易粘结而影响给煤和抛煤工作的正常进行。

由于带抛煤机的炉子没有前后拱，难于产生气流涡旋或机械扰动，悬浮煤粒细屑与空气混合情况较差，如调节不当，常造成很高的飞灰损失，甚至可达8%。如此，不仅降低了锅炉运行的经济性，对后部受热面磨损也很严重，而且还污染周围环境，这是抛煤机炉的主要缺点。此外，炉排上煤粒分布也常不很均匀，细粒易堆积在前，粗粒易堆积于后，使前、后端的燃尽程度不一。但是此型炉子具有较好的燃料适应性，负荷调节灵活以及投资和金属耗量也较低的优点，因此在蒸发量10t/h以下的锅炉中还有应用。

对蒸发量较大的锅炉，还可配置抛煤机与链条炉相结合的燃烧设备。由于国内所采用的是以机械打击力为主的抛煤机，大颗粒煤抛得较远并集中在炉后，所以必须采用自后向前移动的倒转炉排，以利于燃料的燃烧与燃烬。1

振动炉排利用激振装置和炉排共振使燃料向前推进和自动出灰的机械化炉排称振动炉排。它是小容量锅炉所采用的又一种形式的机械化燃烧设备。它的结构比链条炉排简单，且不需复杂的机械变速箱；钢耗量仅为链条炉排的1/3，投资费用也低。我国已有定型产品，配备于容量不大4t/h的供热锅炉。

振动炉排炉的整个炉排面在交变惯性力的作用下产生振动，促使煤层在其上跳跃前进，实现了燃烧的机械化。

目前锅炉采用的振动炉排，主要有固定支点和活络支点两种型式。一般的冷却方式是风冷，也有水冷却的。按其给煤方式有煤斗给煤和抛煤机给煤之分。使用较多的是煤斗给煤风冷振动炉排。

振动炉排主要由激振器、炉排片、上框架弹簧板、下框架、密封墙板等组成（图7-16）。

振动炉排运行过程中有以下突出问题：

（1）炉排片过热烧坏。振动炉排主燃烧区炉排片始终与高温红火相接触，炉排冷却条件比链条炉差。由于有振动，灰层较薄，不能很好保护炉排，因此，炉排片过热就成为突出的问题。解决的办法有水冷炉排、炉排片使用耐高温材料、以及应用双穿芯活络炉排等。

（2）漏煤、飞灰严重。振动炉排的振动频率约为900~1450r/min，振动时整个炉床类似于一个筛子，漏煤量约有5%，这些煤必须收集起来回燃。此外，振动炉排振动时靠近炉排的煤层和半沸腾状况相类似，通风阻力小而大量煤屑被送风吹起带出燃烧室，因此，烟气携带的煤屑和飞灰量较多。为了降低烟气中的飞灰量，可采用振前停送风（或关小送风）和振后开送风的自动调节手段，以达到消除炉室正压和减少飞灰携带的目的。

（3）振动问题。振动炉排依靠共振将燃料间歇地送入燃烧室，但是，应该将炉排的固有频率和锅炉本体、炉墙、地基、厂房的固有频率错开，使炉排共振时不会给锅炉和地基带来有害的振动。如果频率无法错开，应采取有效措施将炉排地基（即锅炉地基）和锅炉房地基隔开，或加大炉排地基重量，或在炉排地基下面加减振材料等。1

往复炉排利用炉排往复运动来实现机械给煤、出灰的燃烧装置，称为往复推动炉排。它是在固定式阶梯炉排的基础上，为使燃烧过程机械化而发展起来的一种机械化燃烧设备。按其结构形式可分为倾斜式往复炉排和水平式往复炉排。由于它的结构简单，制造方便，金属耗量和运行费用低，又有较好的消烟除尘效果，所以在近几年来对手烧炉进行机械化改造时，常被广泛采用。

（1）倾斜式往复炉排。结构简图见图 7-17。整个炉排呈阶梯状，水平倾斜约15~25°，炉排由固定炉排片和活动炉排片组成。固定炉排片安装在固定炉排梁上，两排固定炉排片之间有一排活动炉排片，活动炉排片装在活动炉排梁上，各排活动炉排的下部两侧用连杆连成一体。当煤斗里的煤经调到一定开度的煤闸板落在炉排上，电动机通过传动装置（变速机构、偏心轮拉杆）带动推拉连杆动作，使活动炉排片在固定炉排片上作往复运动时，便不断地推动煤层，使煤在炉排上自上而下、由前往后均匀地移动。炉排上设有分段送风室，炉排片之间有纵向间隙，各排炉排片之间还有横向间隙，以供通风，通风截面比为7~12%。

（2）水平往复炉排。通常使用的往复炉排是倾斜的，这将使煤斗和锅炉的标高增加，也给运行带来不便。现在已出现了水平往复炉排，如图7-18所示。

水平往复炉排的结构原理和倾斜往复炉排相同。炉排排数成双数，其中单数排为活动炉排，双数排为固定炉排，分别安装在活动炉排梁和固定炉排梁上。当活动炉排梁运动时，活动炉排片就在固定炉排片上作往复运动。炉排片的头部翘起，整个炉排排列成锯齿形。当活动炉排片向前运动时，将固定炉排片上前部的煤推落到它前面一排的活动炉排片的后部。当活动炉排片往回运动时，煤受到固定炉排片的阻挡，不能随活动炉排片退回而被推到前一排固定炉排片的后部。这样，活动炉排片往复运动一次，煤向前推进一些。由于炉排是锯齿形的，当煤层向前移动时，同时得到松动。试验表明，它的拨火性能比倾斜往复炉排还要好一些，这对燃烧结焦性较强、灰熔点较低的煤是有利的。1

机械加煤锻造加热炉往复炉排机械加煤锻造炉与一般锻造反射炉相比，在炉子结构等方面具有以下几个特点：

1、该炉采用7块炉排，3块为固定炉排，4块为活动炉排（其中3块活动炉排用作送煤，另一块用作排渣）。煤的燃烧过程分为烘干、干馏和燃烧。燃料主要在最上面的工块炉排上烘干与干馏，干馏出来的可燃气体到高区与氧化合而达到完全燃烧。在靠近平炉笆的3块阶梯炉排土，开有比较小的进风孔眼，燃料在此区域开始燃烧，在平炉上为高温区。

2、加热炉的炉顶采用大扁拱的形式，这种炉顶有利于火焰从燃烧室沿切找方向急速进入炉膛形成强烈的旋转燃烧。这样避免形成死角，加强了热交换，并使炉温分步均匀，使燃料得到充分的燃烧。

3、阶梯炉排采用簸箕形结构，如图2所示。在炉排土平面始终保持有2厘米厚的注层，使炉排不易被烧坏。另外在炉排前垂直边开有一定数量进风孔，这样冷风不仅冷却了护排，提高了炉排的使用寿命，而且使高温气流吹向燃烧窒。

4、由电液操纵的加煤机，周期性的给加热炉加煤，以代替人工加煤。其液压原理如图3所示。一台控制柜可控制一台加热炉，也可控制2台加热炉，能定时定母地向炉内加煤。送煤油缸的往复周期为2.5~3分，保温周期为3~4分。