CN101175950B - 带引导空气燃烧的台阶炉篦加煤机所用的炉条和炉篦 - Google Patents

Abstract

本发明涉及带引导空气燃烧的台阶炉篦熔炉加煤机所用的一种炉条和一种炉篦。本发明用于废物转化单元所用的熔炉领域。炉条包括盘部分，其顶表面接收焚化物质，且其向前端和后端延伸，形成用作炉条支撑点的转延。炉条还包括位于盘部分下方的纵向凸起，该凸起至少部分地在后端与前端之间延伸。至少一个法兰位于盘部分下方以及纵向凸起的第一侧上。本发明的特征在于，该法兰具有至少一个横向凹进，其与相邻炉条的法兰的横向凹进一起，限定直至炉条后端的空气引导通道。结果，燃烧空气被有利地引导朝向该端部。

Description

带引导空气燃烧的台阶炉篦加煤机所用的炉条和炉篦

技术领域

本发明涉及进行所引导空气燃烧的阶梯炉篦熔炉加煤机所用的一种炉条和一种炉篦。它主要应用在熔炉领域，用于废物转化单元，举例而言，例如公共垃圾，工业用、家用或者医用废物，水处理淤泥，或者粉末。

背景技术

废物焚化问题长期以来一直是我们社会所存在的问题，并且我们的社会还在出现越来越多的废物焚化问题。实际上已被设计用于废物焚化的熔炉已存在多年，并且时至今日已进行不断改进。它们包括已知熔炉，例如层燃炉、辊底式炉、或者流态床化炉(fluidized-bed furnace)，其中，废物材料通过漏斗被清空到由可移动的台阶组成的输送带上，这些台阶搅拌并推动废物材料向前进入燃烧室中。因此，这些熔炉可以使废物材料燃烧，从而使所产生的污染物减少。

现在，我们谈及废物材料的回收或者再利用。实际上，我们不再要求使其消失或者显著减小其数量，而是回收来自燃烧进程的能量。

在回收单元，熔炉是其中进行废物材料干燥和可燃物质氧化的部件。有效熔炉应该被设计成能够使废物材料充分分布在燃烧床上并被正确搅拌。这种搅拌用于使废物材料与来自熔炉的热空气接触，从而而对它们进行干化，蒸发挥发性物质，并将产物碎化成简单微粒，上述过程通过达到它们的燃点而完成。

燃烧的质量主要与氧含量相关，氧含量必须足以到达一定温度，该温度必须足够高以进行受控搅动，受控搅动必须充分以进行很好的燃烧，同时避免构成飞扬的灰烬而释放，并足以使废物材料在炉篦上存在足够时间。

大多数已知炉篦包括如下炉条，其主断面呈倒置“U”形，也就是平展部分和两侧部支腿，它们被组装以形成可移动的分级进给，其中，某些炉条相对于其他炉条进行受限平移运动，该运动方式使颗粒向前移动并将其清空。这类炉条的一个缺点是，在颗粒在这些炉条下方被完全清空之前，颗粒必须沿炉条支腿行进的路径很长。实际上，该路径相当于炉条的支腿的长度。因此，一个后果是，颗粒被加热较长时间并易于粘附在炉条下方或者炉条之间。于是，在炉条之间和炉条下方，高熔点材料的逐渐堆积能够尤其致使炉条的往返运动被阻止。炉条之间间隔的扩大也阻碍了炉篦的运动，并增大调节燃烧的难度。这样，由于机械磨损，就需要停止生产而清理或者更换一个或多个炉条。

我们知道某些炉篦具有的主断面呈“T”型，也就是具有平展部分和在平展部分下方突出的纵向部分。由于在炉条之间被移除的颗粒的行进路径相当于平展部分的厚度并由此使该路径更短，因此，这些炉条减小了前述主断面呈倒置的“U”型的炉条的缺陷。

然而，还存在有重要的冷却问题。这个问题是由待处理的产物的性质引起。实际上，废物材料，例如医用或者工业废物，会引起非常高的燃烧温度。因此，必须提供空气环流，不仅用于使炉条冷却，而且还能激活燃烧。总之，每个炉条都具有其自身的在其下方流动的独立于其它炉条的空气环流路径。

由此引起的问题在于，设置有效的空气环流，以在冷却的同时仍然激活燃烧，并确保炉条的相对运动以便正确移除颗粒。

发明内容

因此，本发明的目的在于针对上述问题提供一种解决方案等。

因此，根据第一方面，本发明涉及焚化炉的火室所用的炉条。该炉条包括平展部分，其顶表面用于接收焚化元件并延伸至前端和后端，前后端均形成转延，用作针对炉条的支撑点。该炉条还包括位于平展部分下方的纵向凸起，该凸起至少部分地在后端与前端之间延伸。至少一个侧翼定位在平展部分下方以及纵向凸起的第一侧上。

在特征方式中，定位在平展部分下方的侧翼设有至少一个横向漏空部，其与第一相邻炉条的侧翼的横向漏空部一同，形成通路，其用于引导空气直至炉条前端。

因此，氧化空气优选被引导朝向炉条的前端。从而我们实现了引导空气燃烧。

在第一实施例中，本发明的炉条包括至少一个第二侧翼，其被定位在平展部分下方以及纵向凸起第二侧上。该第二侧翼设有横向漏空部，其与第二相邻炉条的侧翼的横向漏空部一同，形成用于引导空气直至炉条前端的第二通路。

优选地，该炉条包括在该纵向凸起的第一侧或者每一侧上的多个侧翼，其沿着纵向凸起分布在平展部分下方。这些侧翼设有相应的横向漏空部，它们与相应的一个或多个相邻炉条(9、13)的侧翼中的横向漏空部一同形成通路。从而，在纵向凸起的第一侧或每一侧上，这些通路形成引导空气直至炉条前端的通道。

在第二实施例中，可能地，与第一实施例相结合，这些通路在顶部被平展部分的底表面至少部分地限定轮廓，这样，所引导的空气就在该平展部分正下方流动。

在第三实施例中，可能地，与前述实施例中的一个或多个相结合，炉条包括至少一个成角度切削元件，其位于平展部分下方以及纵向凸起的第一侧上。

可替换地，所述炉条包括多个分布在平展部分下方、纵向凸起的第一侧或每一侧上的成角度切削元件。

优选地，在这些实施例的一个或其它实施例中，这些成角度切削元件中的每一个首先定位而紧靠平展部分的底表面并垂直于该底表面，其次被定位而紧靠该纵向凸起的一侧或另一侧，并垂直于该侧。

在第四实施例中，可能地，与任何前述实施例中的一个或多个相结合，炉条前端的底部具有大于0°的攻角α。

优选地，该攻角α在2°和10°之间。更优选地，该攻角α约等于3°。

在另一实施例中，可能地，与任何前述实施例中的一个或多个相结合，在纵向凸起的至少一侧上，平展部分的前端设有销，用于将来自由横向漏空部形成的一个或多个通路中的空气改向到位于炉条前端顶部的至少一个通路。

优选地，该通道始于平展部分的底表面，在该起始处垂直于该平展部分，并在平展部分的顶表面上向外开口，在该处平行于该平展部分。

根据第二方面，本发明还涉及焚化炉的火室所用的炉篦，该焚化炉包括至少一个根据以上所述的本发明的第一方面中的炉条。

在一实施例中，所述炉篦包括根据以上所述的本发明的第一方面中的至少一组三炉条，其中，该组中的中心炉条相对于该组中的两个侧部炉条可移动。

优选地，至少一组中的炉条采用暗销或者销连接技术组装，该技术将两个侧部炉条相对彼此而锁定，并使中心炉条相对于两个侧部炉条在两个极限位置之间自由平移。

因此，本发明优选地允许在炉篦下方形成通道，其引导在该炉篦的炉条下方流动的空气。从而，这些通道的形成、以及由此在炉条下方的空气循环，取决于该炉条与相邻炉条的并置位置。由于氧化空气被引导朝向炉条前端，这种较佳的空气流通冷却了所述组件，并同时促进并激活燃烧。

侧翼的形状、位置和数目结合在一起用于加速来自下方的炉条的冷却。

本发明还有利于较佳地实现堆积在炉条之间的颗粒的去除。平展部分和在该平展部分下方的纵向凸起为组件提供了呈“T”形的主断面，尤其由于这种的结构，通过在每个炉条之间的较短的移除路径实现了上述优势。由于成角度切削元件或刮刀元件的存在，加强了该优势。这些成角度切削元件与相邻炉条的成角度切削元件互相交错，在炉条相对于彼此的相对运动期间，这些成角度切削元件被用来去除任何可能在炉条之间堆积的颗粒。

炉条前端的形状尤其在于设置销用于将来自由横向漏空部形成的通路的空气改向至位于炉条前端的顶部的通道，这种形状使得将氧化空间在平展部分的表面处吹向炉条后端，进而吹向炉篦后端，这样，空气沿去除产物的方向吹动。

炉条前端的攻角防止颗粒堆积，继而防止炉条升高。

因此，所有这些优势相当大地减少了炉条相对运动被阻止的风险，原因在于这些运动基本上可以有效去除不会被推到外部的颗粒，同时可以在炉篦中有效和充分地分布燃烧。

采用暗销或者销连接技术可以补偿和控制这些受限的相对运动。

附图说明

通过阅读下文中优选的系统实施例，本发明的其他特征和优势得到更加清晰更为完整的呈现，这些实施例采用非限制性实例并参考以下附图而给出。

图1示意性图示了根据本发明的一组三炉条的截面图；

图2示意性图示了根据本发明的炉条的一部分的透视图；

图3a示意性图示了根据本发明的炉条的一部分的侧视图；

图3b示意性图示了根据本发明的炉条的一部分的俯视透视图；

图4示意性图示了根据本发明的炉条前端的侧视图；

图5a示意性图示了根据本发明的由多个炉条组装形成的炉篦的仰视图；

图5b示意性图示了根据本发明的三炉条的组装件的局部仰视图。

具体实施方式

图1示意性地图示了根据本发明的一组三炉条的截面图。

在该图中示出了三炉条1、9、13。可以看出的是，每根炉条的主断面呈“T”形，在炉条1的情况中，该“T”形通过平展部分3横越纵向凸起6而构成。这种呈“T”形的主断面由于其转动惯量而使几何和机械精度的级别得到优化，并很好地防止高温变形，并且还具有其它优点。

所使用的材料优选为对高温磨损、高温腐蚀、氧化和热冲击具有高抵抗能力的高熔点合金。铸造制造方法允许采用这类高合金化和高熔点的合金。呈“T”形的主断面，可从其铸模中全部移出，允许使用“自然”铸造方法，该方法与其他较为复杂的铸造方法相比具有的特别优势在于相对更为方便。

在平展部分3下方，第一侧翼7定位在纵向凸起6的第一侧6a上，第二侧翼11可定位在该纵向凸起6的另一侧6b上。侧翼7、11分别具有横向漏空部7a、11a。相邻炉条9、13也分别具有侧翼8、12。与炉条1的侧翼7相对的侧翼8具有横向漏空部8a，该横向漏空部与炉条1的侧翼7的横向漏空部7a相对。与炉条1的侧翼11相对的侧翼12具有横向漏空部12a，该横向漏空部与炉条1的侧翼侧11的侧部元件11a相对。

因此，在炉条1与炉条9之间形成通路10，在炉条1和炉条13之间形成通路14。横向漏空部在侧翼中的位置，处于与每侧翼所属的炉条的纵向凸起相对的顶角，精确地允许在炉条的相应平展部分的正下方形成通路。这些通路意在引导空气直达每个炉条的前端。

图2以透视图的方式示意性图示了根据本发明的炉条的一部分。

在也示于图2的炉条1中，我们观察到平展部分3和纵向凸起6。在炉条1的情况中，炉条1延伸到前端5，从而形成用作支撑点的转延。该图也示出了，纵向凸起6实际上在平展部分3下方从前端5沿着后端(未示出)的方向延伸。它可能在平展部分3下方在前端与后端之间仅仅部分地延伸。

在纵向凸起6的一侧6a上或者每一侧6a、6b上，能够定位多侧翼，即，在第一侧6a上的侧翼7、7’和7”，在另一侧6b上的侧翼11、11’和11”。侧翼7、7’和7”分别具有横向漏空部7a、7a’、7a”。侧翼11、11’和11”分别具有横向漏空部11a、11a’、11a”，这些部分由于透视图的原因只得到部分图示。

纵向凸起6的每一侧上的横向漏空部系列，结合相邻炉条(未示于图2中)中的横向漏空部系列，在该纵向凸起6的每一侧上以及炉条1和与其相邻的炉条之间，形成用于引导空气到达前端5的通道。

由于炉条1并未示出其整个长度，所以在本发明中当然并不对纵向凸起6的每一侧上的这些侧翼的数目进行限制。这些侧翼的数目主要取决于炉条1的长度。实际上，这是加速炉条1冷却的重要参数。

在该图中，所示出的侧翼7、7’和7”以及11、11’、11”垂直于纵向凸起6，并相对平展部分3稍微倾斜于炉条1的后端(未示出)。不过，这种位置只是示例性的，并不限制本发明。实际上，这些侧翼也可以正好以如下方式定位，即，例如相对于纵向凸起6朝向后端倾斜，并垂直于平展部分3。不过，图2示例中的位置相对客观目标给出较佳效果，所述客观目标是指，通过对在侧翼之间流动的空间进行冷却而冷却炉条1。

示于图2中的箭头标示出为强化炉条1的冷却而使氧化空气在侧翼之间所进行的循环。

另外，图2也示出了成角度切削元件15、15’、15”，它们位于平展部分3下方并处于纵向凸起6一侧6a。在此再次指出，在本发明中并不限制这些成角度切削元件的数目和位置。如果位置适当，就会导致可以有效地切除在一炉条的成角度切削元件与相邻炉条的成角度切削元件之间的任何颗粒。

炉条1也能够在该纵向凸起6的另一侧6b上设置一个或多个这些成角度切削元件，由于透视图的关系这些成角度切削元件在此不可见。

这些因此起到刮刀作用的成角度切削元件相对相邻炉条(未在图2中示出)的成角度切削元件以交错方式定位。其结果是，在炉条相对彼此进行相对运动期间，这些成角度切削元件切除任何可能堆积在炉条之间的颗粒。

图3a示意性图示了根据本发明的炉条的从所述一侧观察到的一部分。

此处重点在于，在平展部分3下方的侧翼7、7’和7”向后端(未示出并相对于图2反向)倾斜，并垂直于纵向凸起6。该图还示出了横向漏空部7a、7a’、7a”。

成角度切削元件15、15’、15”由实线示出，在纵向凸起6和/或相邻凸起的另一侧上的成角度切削元件由虚线示出(但未做标记)。

图3b示意性示出了根据本发明的炉条的以透视方式从下方观察的一部分。

在一个特定实施例中，重点在于，成角度切削元件在纵向凸起6的每一侧上的分布。在该实施例中，成角度切削元件精确定位在平展部分3的下方，紧靠于并垂直于该平展部分3的底表面3b。这些成角度切削元件分布在纵向凸起6的每一侧上，相应地紧靠于并垂直于该纵向凸起6的侧部。

图4示意性图示了从所述一侧观察的根据本发明的炉条的前端。

炉条的前端5形成转延，该转延的底部5a用作针对该炉条的支撑点。该底部5a具有大于0°的攻角α。因此，在炉条相对彼此的纵向平移的移动期间，该攻角防止颗粒在炉条前端5下方堆积，并进而防止该炉条升高。

优选地，有效攻角在2°与10°之间。当攻角约等于3°时，效果尤其良好。

在纵向凸起6的一侧上或者在每一侧上，该炉条的前端5还具有翼片16，用于沿纵向凸起6改向来自由侧翼(未示出)的横向漏空部形成的通路的空气(所述改向由向上指向的箭头标记)。该翼片16的内弯形状实际上有助于所述空气的改向。所述空气被改向而朝向在纵向凸起6的一侧上或每一侧上的通道18。该通道18始于平展部分3的底表面3b，在该起始处通道18垂直于平展部分3。然后，该通道18从平展部分3的顶表面3a的顶部露出，在该处通道18平行于该平展部分3。从该通道18中排出的空气由沿着炉条后端(未示出)方向的箭头标记。

该通道18可具有圆弧形截面，可能地，位于平展部分3的底表面3b上的输入直径大于其在平展部分3的顶表面3a的顶部的输出直径。

因此，氧化空气以优化方式(即，沿移除产物的方向)吹向后端。

图5a示意性图示了从下方观察的根据本发明组装的由多个炉条形成的炉篦。

在该图中，炉篦2包括两组20、20’，每一组分别含有三炉条1、9、13和1’、9’、13’。在每一组中，中心炉条1或1’相对于保持固定的侧部炉条9、13或9’、13’可移动。这些中心炉条1、1’相对于各自相邻的炉条9、13和9’、13’在两个方向上的移动由在炉条纵向轴线方向上的箭头标记。

采用针对暗销或销连接技术21、22、23(标记于圆形区域D，将参照图5b进行更为详细的描述)以及针对组20’的暗销或者销连接技术21’、22’、23’实现了每组中炉条的组装。

因此，图5b示意性图示了从下方观察的图5a中的组20的三炉条1、9、13的组件的区域D。

采用暗销或者销连接技术在炉条前端实现了上述组装，该技术包括螺纹轴向杆21和两个锁销或者定位销，一个锁销或者定位销22位于带右旋螺纹的第一侧部炉条9的高度处，另一个锁销或者定位销23位于带左旋螺纹的另一侧部炉条13处。销22、23(销22的头在图5a中被标为24)的圆头均具有锁定平展部分(在图5a中销22中该部分被标记为25)，且每个均装配于设置在每个炉条9、13的纵向凸起中的环形壳体(在图5a中针对销22的头部24，该壳体被标记为26)内，这些环形壳体的每一个也具有锁定平展部分。实际上，这些锁定平展部分的作用是，当杆21绕轴线旋转时，以及在一相邻炉条9相对于另一相邻炉条13平移时，锁定炉条。

另外，每个炉条的纵向凸起中的环形壳体在后方具有纵向延伸部，该延伸部形式为凹槽27，该凹槽的宽度足以允许杆21通过。

从而，采用暗销或者销连接技术的该组装系统为每组20、20’的中心炉条1、1’在两个极限位置之间分别相对两个侧部炉条9、13和9’、13’的平移提供自由度。实际上，中心炉条1、1’的平移的行程受凹槽27长度限制。

因此，通过适才所述的组装系统可以补偿并控制上述受限制的平移运动，该平移运动基本上可以有效去除肯定不会被排至外部的颗粒，并可以使炉篦上进行有效并充分的分配燃烧。

上文所有给出的描述是示例性的，而并不限制本发明的范围。

Claims (14)

1.一种焚化炉的火室中的炉篦所用的炉条，包括：

-平展部分，其顶表面用于接收待焚化的元件，其中所述平展部分在后端和前端中延伸，在每一端处均形成转延，该转延用作针对所述炉条的支撑点，

-纵向凸起，其位于所述平展部分下方，并且在所述后端和前端之间至少部分地延伸，

-至少一个侧翼，其定位在所述平展部分下方以及所述纵向凸起的第一侧上，

其特征在于，所述侧翼从所述纵向凸起延伸直至所述平展部分的底表面，并设有至少一个横向漏空部，该漏空部在顶部至少部分地被所述平展部分的所述底表面所界定，这样，该横向漏空部，与所述炉条的第一相邻炉条的侧翼的横向漏空部一同，形成通路，该通路用于引导空气处于所述平展部分正下方并到达所述炉条的所述前端。

2.如权利要求1所述的炉条(1)，其特征在于，它包括至少一个第二侧翼(11)，其从所述纵向凸起(6)延伸直至所述平展部分(3)的底表面(3b)，并且定位在所述平展部分(3)下方以及所述纵向凸起(6)的第二侧(6b)上，其中，所述第二侧翼(11)设有横向漏空部(11a)，其在顶部至少部分地被所述平展部分(3)的所述底表面(3b)所界定，并与所述炉条(1)的第二相邻炉条(13)的侧翼(12)的横向漏空部(12a)一同，形成第二通路(14)，该通路用于引导空气处于所述平展部分(3)正下方并直至所述炉条(1)的所述前端(5)。

3.如权利要求1和2中任一项所述的炉条(1)，其特征在于，它包括多个侧翼(7、7’、7”、11、11’、11”)，所述侧翼沿所述纵向凸起(6)分布在所述平展部分(3)下方，并处于所述纵向凸起(6)的第一侧或者每一侧(6a、6b)上，其中，所述侧翼(7、7’、7”、11、11’、11”)从所述纵向凸起(6)延伸直至所述平展部分(3)的底表面(3b)，并设有相应的横向漏空部(7a、7a’、7a”、11a、11a’、11a”)，其在顶部至少部分地被所述平展部分(3)的所述底表面(3b)所限定轮廓，所述相应的横向漏空部与所述炉条(1)的一个或多个相邻炉条(9、13)的侧翼(8、12)的相应横向漏空部(8a、12a)一同，形成通路(10、14)，在所述纵向凸起(6)的所述第一侧或每一侧(6a、6b)上，这些所述通路(10、14)形成一通道，用于引导空气处于所述平展部分(3)正下方并直至所述炉条(1)的所述前端(5)。

4.如权利要求1所述的炉条(1)，其特征在于，它包括至少一个成角度切削元件(15、15’、15”)，所述成角度切削元件位于所述平展部分(3)下方以及所述纵向凸起的第一侧(6a)上。

5.如权利要求1所述的炉条(1)，其特征在于，它包括多个成角度切削元件(15、15’、15”)，在所述纵向凸起(6)的第一侧或者每一侧(6a、6b)上，这些成角度切削元件分布在所述平展部分(3)的下方。

6.如权利要求4和5中任一项所述的炉条(1)，其特征在于，每一个所述成角度切削元件(15、15’、15”)首先被定位而紧靠所述平展部分(3)的底表面(3b)并垂直于该底表面(3b)，其次被定位而紧靠所述纵向凸起(6)的一侧或者另一侧(6a、6b)，并垂直于该侧(6a、6b)。

7.如权利要求1所述的炉条(1)，其特征在于，所述平展部分(3)的所述前端(5)的底部(5a)具有大于0°攻角(α)。

8.如权利要求7所述的炉条(1)，其特征在于，所述攻角(α)在2°到10°之间。

9.如权利要求8所述的炉条(1)，其特征在于，所述攻角(α)等于3°。

10.如权利要求1所述的炉条(1)，其特征在于，在所述纵向凸起(6)的至少一侧(6a、6b)上，所述平展部分(3)的所述前端(5)设有翼片(16)，用于将来自一个或多个所述通路(10、14)中的空气改向至位于所述平展部分(3)的所述前端(5)的顶部中的至少一个通道(18)。

11.如权利要求10所述的炉条(1)，其特征在于，所述通道(18)始于所述平展部分(3)的底表面(3b)，在该起始处垂直于所述平展部分(3)，并在所述平展部分(3)的顶表面(3a)的顶部上向外开口，在该处平行于所述平展部分(3)。

12.一种焚化炉的火室所用的炉篦(2)，其特征在于，它包括至少一个根据权利要求1至11任一项中所述的至少一种炉条(1)。

13.一种焚化炉的火室所用的炉篦(2)，其特征在于，它包括根据权利要求1至11中任一项所述的至少一组(20、20’)三个炉条(1、9、13、1’、9’、13’)，其中，所述组(20、20’)中的中心炉条(1、1’)相对于所述组(20、20’)中的两个侧部炉条(9、13、9’、13’)可移动。

14.如权利要求13所述的炉篦(2)，其特征在于，在至少一个所述组(20、20’)中的所述炉条(1、9、13、1’、9’、13’)采用暗销或销连接技术(21、22、23、21’、22’、23’)组装，该技术将两个侧部炉条(9、13、9’、13’)相对彼此锁定，并使中心炉条(1、1’)相对两个侧部炉条(9、13、9’、13’)在两个极限位置之间自由平移。

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