垃圾焚烧炉用炉排片研究及应用

2.2材质应用

(1)材质要求。炉排片主要工作在高温、腐蚀性气氛中，往复运动中需要保持一定结构强度下，垃圾与炉排片之间，可动炉排片与固定炉排片之间相互磨损，因此对炉排片材质提出了如下要求：

①耐高温：要求燃烧段炉排在650～950℃具有优良的高温强度及组织稳定性;②耐磨损：具有良好的抗高温磨损能力;③抗氧化：要求炉排氧化后，其表面形成的氧化膜连续致密且不易脱落，以保证炉排不因腐蚀损失导致其尺寸性能发生变化而失效;④热膨胀系数适宜，即炉排材质的热膨胀不影响炉排的正常工作。

常见的炉排片都采用含Cr、Ni、Mo等合金元素的耐热、耐蚀、耐磨铸件，使用寿命长。如果炉排片材质的选用和结构设计比较合理，整体使用寿命能达到80000小时。

(2)材质应用发展方面。国外，德国、丹麦和日本等发达国家的城市生活垃圾焚烧技术发展的较早，对炉排材质的研究也比较多。德国的NOELL公司进口的炉排炉的炉排片为耐热双相铸钢，专为城市生活垃圾焚烧研发的高温腐蚀环境开发的高性能镍基合金材料，适用于燃烧温度在1000℃以下的垃圾焚烧炉的炉排。丹麦巴威-伟伦公司炉排及日本三菱重工株式会社三菱-马丁逆推炉排等炉排生产商也采用镍基耐热材质，其使用性能好、韧性好，价格昂贵。

我国在炉排相关的领域研究起步较晚，常采用Cr系耐热材质，如3Cr18Mn12Si2N、2Cr20Mn9Ni等。这些材料经热处理后抗拉强度可达490MPa，工艺简单易行，具有一定的优势。Si系耐热铸件如RTSi5、RQTSi4、RQTSi5、RQT2Si4Mo等属于中硅球墨铸铁，由于其铸造工艺性好，抗氧化性能优异，价格相对比较低，耐热温度在800℃左右，因此被广泛用作炉排材料。

目前，一种新型焊接炉排片技术开始在垃圾焚烧炉应用，该炉排片采用复合材质，在燃烧炉内高温层采用高耐磨、耐高温、耐磨材质金属，厚度一般不超过8mm，在进风低温层采用常规碳钢，通过堆焊完成复合要求，肋板采用常规碳钢，炉排片整体焊接成型，不仅降低产品重量，而且提高产品的使用寿命。

(3)材质选择。在材质应用上，国内垃圾焚烧设计单位通常在技术引进技术上进行国产化生产、制造，以适应国内垃圾燃烧特性。目前垃圾焚烧厂大多采用铸件，部分焚烧厂采用焊接炉排目前，950～1200℃耐热炉排片常用高镍高铬铸件，主要应用在高温区如燃烧段，在干燥段和燃烬段采用铸铁材质，从而保证整体炉排片性价比。

在炉排片材质的选择上，有研究单位通过成分配比优化设计，在抗氧化性与高温强度好的基体上分布有高温稳定性好且硬度高的硬度相，以获得具有磨损、硬度、抗氧化性、拉伸、韧性等方面优良性能，达到国外产品的化学成分要求和机械性能要求。

2.3炉排片总体性能

目前，炉排片是垃圾焚烧的核心部件，高温部分多采用合金铸钢材料，不仅承受较热变形和机械磨损，还承受垃圾气氛的腐蚀。虽然我国目前现有运行较多炉排炉，但是早期炉排片多采用进口件，因此采用国内采购的合金铸钢件能不能达到设计要求，同时满足垃圾焚烧厂的运行维护要求，是保证焚烧厂稳定运行的必要条件。炉排片既要满足炉排炉耐温、耐磨要求，同时保证炉排片结构合理，保证其合理的温度分布，防止局部热应力过大。

3结束语

综上所述，垃圾焚烧炉用炉排片结构合理，材质耐用对焚烧炉稳定运行起到至关重要的作用。在结构设计上，既要保证安装固定可靠，又要保证合理的通风性能，从而避免夹杂异物、异常翘起、偏移磨损。

在材质应用上，区分高温区和低位区，高温区采用高温稳定性、耐腐蚀性、耐磨损、高温氧化性优良的合金金属材质，低温度采取铸铁材质，从而保证炉排系统不仅性价比高，而且性能优异，适合国内垃圾特性的炉排片产品。

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