CN102734803A - 一种用于生活垃圾、污泥处理的自动化焚烧装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于生活垃圾、污泥处理的自动化焚烧装置，包括管道式炉腔和部分位于炉腔内的推料杆，炉腔上设有加热器，炉腔一端设有进料口；推料杆位于炉腔内的部分设有一组推料手，推料杆连接推料手驱动器，推料手驱动器驱动推料杆靠近或远离待焚烧的物料；推料杆连接直线驱动器，所述直线驱动器驱动推料杆沿炉腔方向往复运动。

Description

一种用于生活垃圾、污泥处理的自动化焚烧装置

技术领域

本发明涉及一种固体废弃物焚烧处理装置，特别是一种用于焚烧污泥以及垃圾的自动化焚烧装置。

背景技术

污泥作为城市污水处理厂和工业企业污水处理站的经常性产物，我国城市及企业的污水处理厂每天产生大量的污泥，而污泥是水处理过程中污染物的浓缩，主要是微生物细胞群体和其解体产物组成，除有机质含量高外，体积大，形态复杂，输送困难等特性；目前采用的填埋方式，虽然见效快，处理量大，但这种方式带来的后期问题更加严重。如果污泥得不到及时的处理，将从空气、地下水和食物链三大方面威胁人类的生活，原来严重的水污染问题非但没有解决，反而又带来了新的环境问题，因此加强污泥处理处置及其资源利用化已成为城市水体污染物减排的主要途径之一。

垃圾也是城市生活常见的固体废弃物，城市中每天产生大量的垃圾，而且垃圾种类众多，很多垃圾不易进行分解处理，只能进行集中式的焚烧处理。

但是目前，无论是污泥焚烧还是垃圾焚烧，共同存在一个问题，就是自动化程度低，因此如何提高自动化程度是本领域一个重要的技术难点。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种用于生活垃圾、污泥处理的自动化焚烧装置。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种用于生活垃圾、污泥处理的自动化焚烧装置，包括管道式炉腔和部分位于炉腔内的推料杆，炉腔上设有加热器，炉腔一端设有进料口；推料杆位于炉腔内的部分设有一组推料手，推料杆连接推料手驱动器，推料手驱动器驱动推料杆靠近或远离待焚烧的物料；推料杆连接直线驱动器，所述直线驱动器驱动推料杆沿炉腔方向往复运动。

通过推料手和推料杆的结构，当推料手驱动器驱动推料手靠近待焚烧物料时，直线驱动器驱动推料杆前进，当推料手驱动器驱动推料手远离待焚烧物料时，直线驱动器驱动推料杆后退。本发明可以实现自动化地将待焚烧物料逐步地推入到炉腔内，而不需要人工干预，大大提高了加料的速度和效率。

本发明中，包括用于承载待焚烧物料的炉条，所述推料手位于炉条上方。通过炉条结构，将炉腔分为上下两个部分，由于炉条是相互有间隔的支撑件（例如耐火砖条），焚烧过程中的灰渣可以透过炉条落入下方的炉腔内，由此实现了上部加热焚烧和下部灰渣分离的结构。当然，如果腔体制造的足够大，可以采用间隔进行清理的方式清理灰渣。

本发明中，包括推灰杆，推灰杆位于炉腔内的部分设有一组推灰手，所述推灰手位于所述炉条下方，推灰杆分别连接推灰手驱动器和直线驱动器，所述推灰手驱动器驱动推灰杆靠近或远离待焚烧的物料的灰渣，所述直线驱动器驱动推灰杆沿炉腔方向往复运动。

本发明中，所述推灰杆与所述推料杆可以共同连接一块连接板，共同由一个直线驱动器驱动。

本发明中，所述推料手驱动器为第一液压缸，第一液压缸的第一液压杆上设有第一推动块，所述推料杆位于炉腔外的端部设有与推料杆垂直的第一转向杆，第一推动块推动所述第一转向杆绕所述推料杆旋转，从而使推料手靠近或远离待焚烧的物料。该结构是考虑到在较小空间，特别是圆形炉腔内的优选地设计，如果在方形的炉腔内，可以直接简化为将推料杆或者推料手整体向上推动的液压缸或者直线电机，由此通过两个方向的液压缸或直线电机控制推料杆和推料手的升降以及往复运动，从而远离待焚烧的物料。

本发明中，所述推灰手驱动器为第二液压缸，第二液压缸的第二液压杆上设有第二推动块，所述推灰杆位于炉腔外的端部设有与推灰杆垂直的第二转向杆，第二推动块推动所述第二转向杆绕推灰杆旋转，从而使推灰手靠近或远离待焚烧的物料的灰渣。该结构是考虑到在较小空间，特别是圆形炉腔内的优选地设计，如果在方形的炉腔内，可以直接简化为将推灰杆或者推会手整体向下推动的液压缸或者直线电机，由此通过两个方向的液压缸或直线电机控制推料杆和推料手的升降以及往复运动，从而远离待焚烧的物料。

本发明中，所述推料手驱动器为第一液压缸，第一液压缸的第一液压杆上设有第一推动块和第二推动块，所述推料杆位于炉腔外的端部设有与推料杆垂直的第一转向杆，第一推动块推动所述第一转向杆绕所述推料杆旋转，从而使推料手靠近或远离待焚烧的物料；所述推灰杆位于炉腔外的端部设有与推灰杆垂直的第二转向杆，第二推动块推动所述第二转向杆绕所述推灰杆旋转，从而使推灰手靠近或远离待焚烧的物料的灰渣。本部分采用一个液压缸同时驱动推料手和推灰手的旋转运动，结构更加简单。当然，也可以采用一个液压缸驱动推料手和推灰手的升降，结构也很简单。

本发明中，所述推料杆位于炉腔内的部分，下方设有一组用于支撑推料杆的滑动轮；所述推灰杆位于炉腔内的部分，下方设有一组用于支撑推灰杆的滑动轮。通过滑动轮的支持，大大减小了推料杆、推灰手以及推灰杆、推灰手与炉腔内壁的摩擦。

本发明中，所述推料杆为中空设计，其位于炉腔内的部分设有一组排气口，位于炉腔外的部分设有一个用于连接进气泵的进气口，由此通过将推料杆设计为中空结构，使得推料杆同时具备向炉腔内部输送助燃气体的功能，结构更加简单，省去了单独的送气管的结构。

本发明中，所述推灰杆为中空设计，其位于炉腔内的部分设有一组排气口，位于炉腔外的部分设有一个用于连接进气泵的进气口。由此通过将推灰杆设计为中空结构，使得推灰杆同时具备向炉腔内部输送助燃气体的功能，结构更加简单，省去了单独的送气管的结构。

有益效果：本发明具有以下优点：1、通过机械手和机械杆的设计，大大提高了焚烧的效率，减少了所需要的人工数量，降低了对有毒有害气体对人体侵害机会；2、通过废弃物分段式压缩焚烧的技术，将固体废弃物分割为一个个独立的块状结构，区别于以往传统的整体式焚烧的方式，使得焚烧的效率更高，更容易达到充分焚烧的效果；3、采用密封式送气管道，区别与现有的敞口式进料，鼓风式送入空气的焚烧方式，大大减少了有毒有害气体的排放。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。

图1为实施例1整体结构示意图。

图2为实施例1中图1中进料部分放大结构示意图。

图3为实施例1中推料杆和推料手部分结构示意图。

图4为实施例1中推灰杆和推灰手部分结构示意图。

图5为实施例1中推料手和推灰手位于炉腔内的部分截面示意图。

图6为实施例1中推料杆和推料手以及推灰杆和推灰手驱动部分示意图。

图7为实施例1中加热部分结构示意图。

具体实施方式

本发明公开了一种用于生活垃圾、污泥处理的自动化焚烧装置，包括管道式炉腔和部分位于炉腔内的推料杆，炉腔上设有加热器，炉腔一端设有进料口；推料杆位于炉腔内的部分设有一组推料手，推料杆连接推料手驱动器，推料手驱动器驱动推料杆靠近或远离待焚烧的物料；推料杆连接直线驱动器，所述直线驱动器驱动推料杆沿炉腔方向往复运动。推料手驱动器可以是直接将推料杆向上推动的直线驱动器，也可以是旋转电机，或者是通过直线驱动器组件驱动推料手旋转的组件。其中将旋转电机与推料杆连接驱动推料杆转动是最简单的方案。

本发明中，优选结构之一，包括用于承载待焚烧物料的炉条，所述推料手位于炉条上方，炉条可以直接架设在炉腔内，也可以在炉腔内设置金属固定杆，将炉条固定在金属固定杆上。

本发明中，优选结构之二，包括推灰杆，推灰杆位于炉腔内的部分设有一组推灰手，所述推灰手位于所述炉条下方，推灰杆分别连接推灰手驱动器和直线驱动器，所述推灰手驱动器驱动推灰杆靠近或远离待焚烧的物料的灰渣，所述直线驱动器驱动推灰杆沿炉腔方向往复运动。推灰手驱动器可以是直接将推灰杆向上推动的直线驱动器，也可以是旋转电机，或者是通过直线驱动器组件驱动推灰手旋转的组件。

本发明中，优选结构之三，所述推灰杆与所述推料杆共同连接一块连接板，共同由一个直线驱动器驱动。这是一种优化方案，当然可以各自使用各自的电机驱动。

本发明中，给出了一种推料手驱动器的实施方案，即采用旋转驱动，所述推料手驱动器为第一液压缸，第一液压缸的第一液压杆上设有第一推动块，所述推料杆位于炉腔外的端部设有与推料杆垂直的第一转向杆，第一推动块推动所述第一转向杆绕所述推料杆旋转，从而使推料手靠近或远离待焚烧的物料。

本发明中，给出了一种推灰手驱动器的实施方案，即采用旋转驱动，所述推灰手驱动器为第二液压缸，第二液压缸的第二液压杆上设有第二推动块，所述推灰杆位于炉腔外的端部设有与推灰杆垂直的第二转向杆，第二推动块推动所述第二转向杆绕推灰杆旋转，从而使推灰手靠近或远离待焚烧的物料的灰渣。

本发明中，给出了以上两个方案的一种优化结合，即将推灰手驱动器的液压缸和推料手驱动器的液压缸合二为一，所述推料手驱动器为第一液压缸，第一液压缸的第一液压杆上设有第一推动块和第二推动块，所述推料杆位于炉腔外的端部设有与推料杆垂直的第一转向杆，第一推动块推动所述第一转向杆绕所述推料杆旋转，从而使推料手靠近或远离待焚烧的物料；所述推灰杆位于炉腔外的端部设有与推灰杆垂直的第二转向杆，第二推动块推动所述第二转向杆绕所述推灰杆旋转，从而使推灰手靠近或远离待焚烧的物料的灰渣。即第一推动块和第二推动块共用一个液压缸。

本发明中，一种优化的选择，所述推料杆位于炉腔内的部分，下方设有一组用于支撑推料杆的滑动轮；所述推灰杆位于炉腔内的部分，下方设有一组用于支撑推灰杆的滑动轮。

本发明中，另一种优化的选择，所述推料杆为中空设计，其位于炉腔内的部分设有一组排气口，位于炉腔外的部分设有一个用于连接进气泵的进气口。

本发明中，另一种优化的选择，所述推灰杆为中空设计，其位于炉腔内的部分设有一组排气口，位于炉腔外的部分设有一个用于连接进气泵的进气口。

以上两种优化选择也可以结合使用，即推料杆杆推灰杆都设计为中空结构，由于推料杆相对推灰杆位置高，因此形成了360度的热流循环的全方位供气，提高了加热的效率。

实施例

以下是本发明的最优实施例。

如图1所示，本实施例公开了一种用于垃圾、污泥处理的焚烧装置，包括截面为圆形的管道式炉腔1，炉腔外围设有加热器，炉腔一端设有进料口1a，另一端设有灰渣废气排出口，具体分为上部的废气排出口24和下部的灰渣排出口25。所述进料口设有挤压腔体3。加热器为三组设计，分别为加热器28、29、30，可以调节不同的温度。

如图1、图2和图6所示，炉腔1的进料口设有炉腔封板5，炉腔封板通过连接杆连接挤压腔固定板9。挤压腔体3两端开口，一端开口3a穿过炉腔封板5位于炉腔1内与炉腔内的炉条2对接，另一端开口3b位于炉腔1外固定在挤压腔固定板9上。挤压腔体3上设有落料口3c，落料口3c上设置有落料漏斗23用于加载待焚烧的物料。炉腔封板5的外侧（即靠近液压缸13一侧）设置有闸门控制液压缸6，挤压腔体内设置用于控制挤压腔体与炉腔的连通与隔断的闸门7，闸门7由液压缸6控制。挤压腔体3挤压腔体3内设有可在挤压腔体往复运动的推料活塞8，推料活塞8通过连接板11连接液压缸13，液压缸13固定在固定板12上，固定板12通过固定杆10连接挤压腔固定板9。

连接板11上轴向固定推灰杆14和推料杆（图中未示出），即保证推灰杆和推料杆只能够跟着连接板11运动，并在连接板11内旋转，即实现了推料活塞、推灰杆和推料杆共同使用一个直线驱动器，简化了结构。推灰杆14的端部设有转向杆20，转向杆20由另一液压缸（图中未示出）的连接杆17推动。当然也可以直接采用旋转电机驱动推灰杆14和推料杆的旋转，例如直接将旋转电机取代转向杆20的位置驱动推灰杆14的旋转，不采用本结构。

所述挤压腔体内部位于炉腔的部分比位于炉腔外的部分小，即一端开口3a小于另一端开口3b，其中间透过截面为梯形的孔3d过渡。

如图3和图5所示，本实施例包括连接旋转驱动器的推料杆15，推料杆15位于炉腔1内的部分设有一组推料手15b，旋转驱动器驱动推料杆15转动，从而带动推料手15b绕推料杆15运动。所述推料手15b位于炉条2上方，推料手之间设有连接杆15d，用于增加强度。推料杆设计为中空结构，推料杆位于炉膛外的部分设有进气口15a，位于炉膛内的部分设有一组排气口15c，用于向炉膛内输送空气助燃。

如图4和图5所示，本实施例中推灰杆14位于炉腔内的部分设有一组推灰手14a，所述推灰手14a位于所述炉条2下方，推灰杆14b分别连接旋转驱动器和直线驱动器，所述旋转驱动器驱动推灰杆转动，从而带动推灰手绕推灰杆运动，所述直线驱动器驱动推灰杆沿炉腔方向往复运动。推灰杆设计为中空结构，推灰杆位于炉膛外的部分设有进气口14c，位于炉膛内的部分设有一组排气口14d，用于向炉膛内输送空气助燃。

如图5所示，所述推灰杆14位于炉腔内的部分，下方设有一组用于支撑推灰杆的滑动轮35，滑动轮35通过固定杆36连接在炉腔内壁上。所述推料杆15位于炉腔内的部分，下方设有一组用于支撑推料杆的滑动轮34。炉腔内径向地设置支撑杆37，滑动轮34设置在支撑杆37上，也可以像滑动轮35通过固定杆一样独立固定，炉条2可以固定在支撑杆37上，也可以独立固定。

如图6所示，本实施例中推灰杆14和推料杆15的旋转驱动采用了一个独特的设计，即采用液压缸22的直线运动驱动推灰杆14和推料杆15的旋转。具体结构为：液压缸22通过连接板21和连接板11固定，推灰杆14和推料杆15的一端穿过连接板11，并分别设置有转向杆20和转向杆16。液压缸22的驱动杆连接连接杆17，在连接杆17上设置驱动转向杆20移动的挡块33，以及驱动转向杆16移动的挡块18。从而通过液压缸的驱动件的直线往复运动，驱动推料杆和推灰杆的旋转，当连接杆17向上顶出时，推灰杆14顺时针旋转，推料杆15逆时针旋转，连接杆向下收缩时，由于重力作用，推料杆和推灰杆应当会自动复位。但是为了防止机械故障，还在连接杆17上分别对应转向杆20设计了复位挡块27，对应转向杆16设计了复位挡块26。应当看出，连接杆17可以视为液压缸驱动杆的一部分。

本实施例工作状态如下：待处理的垃圾污泥从落料漏斗23中加入，进入挤压腔体3，闸门7打开，推料活塞8将垃圾污泥推入，通过压缩孔3d挤压成小块，推料活塞8返回，闸门7关闭，即起到封闭炉腔进料口的作用，同时防止污泥垃圾粘连推料活塞8。再一次加料，此时形成的污泥垃圾压缩块则推动停留在挤压腔体3内上次形成的压缩块向炉腔内移动，并停留在挤压墙体端口3a处，形成了对炉腔进料口的自封闭。当然，在液压缸13推动推料活塞8前进的同时，也推动推料杆15和推灰杆14前进，液压缸处于初始状态时，液压缸22位于初始位置，推料手靠近炉条，推灰手靠近炉腔的下部内壁，液压缸13推动推料手15b在炉条上向前（即朝向废气排出口24和下部的灰渣排出口25的方向）移动，从而推动此前的压缩块移动，而压缩块在炉腔内加热的过程中，也会形成灰渣，透过炉条落到炉腔的下部，此时推灰手14就起到了推灰的作用。当液压缸13后退时，液压缸22动作，推动转向杆16、20运动，实际上使得推灰手14a和推料杆15b旋转，远离污泥垃圾压缩块和灰渣并后退，周而复始，从而一步一步推动污泥垃圾压缩块和灰渣前进。应当看到，旋转方向的设置和推料杆以及推灰杆的位置相关的，本领域技术人员知道，在炉条两侧推料杆和推灰杆位置交换后，旋转方向必须发生变化，这些变化的设计，是本领域技术人员的常用手段。

如图1和图7所示，本实施例中，加热器28、29、30采用了组件的结构，即包括了加热腔体4包裹住炉腔1，加热腔体4内轴向设置多个通孔4a，通孔内设置电热丝，同时加热腔体内设置多个径向通孔4b，用于加速热能的传导。在加热腔体外，设置有保温材料层19，保温材料层19外设有密封的外壳。当然，加热器也可以采用本领域其它的常用加热装置。

本实施例中挤压腔体3及挤压活塞8以及配套组件并不是必不可少的结构，而是一种优化的设计方案，即使取消了挤压腔体3及挤压活塞8部分的结构，仍然可以通过人工加料或者其它加料方式，只要能将待焚烧的垃圾污泥加入炉腔内，本发明就能够使得炉腔内部的推料和推灰部分自动化运行，不需要大大提高了推料的效果，解决了管道式焚烧，物料在管道内前进困难的技术难题。

本发明提供了用于生活垃圾、污泥处理的自动化焚烧装置的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (10)

1.一种用于生活垃圾、污泥处理的自动化焚烧装置，其特征在于，包括管道式炉腔和部分位于炉腔内的推料杆，炉腔上设有加热器，炉腔一端设有进料口；

推料杆位于炉腔内的部分设有一组推料手，推料杆连接推料手驱动器，推料手驱动器驱动推料杆靠近或远离待焚烧的物料；

推料杆连接直线驱动器，所述直线驱动器驱动推料杆沿炉腔方向往复运动。

2.根据权利要求1所述一种用于生活垃圾、污泥处理的自动化焚烧装置，其特征在于，包括用于承载待焚烧物料的炉条，所述推料手位于炉条上方。

3.根据权利要求2所述一种用于生活垃圾、污泥处理的自动化焚烧装置，其特征在于，包括推灰杆，推灰杆位于炉腔内的部分设有一组推灰手，所述推灰手位于所述炉条下方，推灰杆分别连接推灰手驱动器和直线驱动器，所述推灰手驱动器驱动推灰杆靠近或远离待焚烧的物料的灰渣，所述直线驱动器驱动推灰杆沿炉腔方向往复运动。

4.根据权利要求3所述一种用于生活垃圾、污泥处理的自动化焚烧装置，其特征在于，所述推灰杆与所述推料杆共同连接一块连接板，共同由一个直线驱动器驱动。

5.根据权利要求1所述的一种用于生活垃圾、污泥处理的自动化焚烧装置，其特征在于，所述推料手驱动器为第一液压缸，第一液压缸的第一液压杆上设有第一推动块，所述推料杆位于炉腔外的端部设有与推料杆垂直的第一转向杆，第一推动块推动所述第一转向杆绕所述推料杆旋转，从而使推料手靠近或远离待焚烧的物料。

6.根据权利要求3所述的一种用于生活垃圾、污泥处理的自动化焚烧装置，其特征在于，所述推灰手驱动器为第二液压缸，第二液压缸的第二液压杆上设有第二推动块，所述推灰杆位于炉腔外的端部设有与推灰杆垂直的第二转向杆，第二推动块推动所述第二转向杆绕推灰杆旋转，从而使推灰手靠近或远离待焚烧的物料的灰渣。

7.根据权利要求3所述的一种用于生活垃圾、污泥处理的自动化焚烧装置，其特征在于，所述推料手驱动器为第一液压缸，第一液压缸的第一液压杆上设有第一推动块和第二推动块，所述推料杆位于炉腔外的端部设有与推料杆垂直的第一转向杆，第一推动块推动所述第一转向杆绕所述推料杆旋转，从而使推料手靠近或远离待焚烧的物料；所述推灰杆位于炉腔外的端部设有与推灰杆垂直的第二转向杆，第二推动块推动所述第二转向杆绕所述推灰杆旋转，从而使推灰手靠近或远离待焚烧的物料的灰渣。

8.根据权利要求3所述一种用于生活垃圾、污泥处理的自动化焚烧装置，其特征在于，所述推料杆位于炉腔内的部分，下方设有一组用于支撑推料杆的滑动轮；所述推灰杆位于炉腔内的部分，下方设有一组用于支撑推灰杆的滑动轮。

9.根据权利要求1所述一种用于生活垃圾、污泥处理的自动化焚烧装置，其特征在于，所述推料杆为中空设计，其位于炉腔内的部分设有一组排气口，位于炉腔外的部分设有一个用于连接进气泵的进气口。

10.根据权利要求3所述一种用于生活垃圾、污泥处理的自动化焚烧装置，其特征在于，所述推灰杆为中空设计，其位于炉腔内的部分设有一组排气口，位于炉腔外的部分设有一个用于连接进气泵的进气口。

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