CN109899795A - 一种联动式炉排及采用该炉排的三瓣式焚烧炉 - Google Patents
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Abstract
一种联动式炉排及采用该炉排的三瓣式焚烧炉，属于垃圾焚烧设备技术领域。本发明解决了现有的垃圾焚烧炉的垃圾日处理量有限，炉排接渣能力有限以及对余热锅炉的冲刷及腐蚀大的问题。一种联动式炉排，它包括沿水平方向呈三角形布置的三个炉排单体，每个所述炉排单体均为锥形结构，三个炉排单体所成平面的正下方设置有第一齿轮轴，且第一齿轮轴的底端与电机的输出轴固接，第一齿轮轴的顶端固设有导流破碎齿，且所述导流破碎齿位于三个炉排单体之间，每个炉排单体的底端均固设有第二齿轮轴，所述第一齿轮轴上的齿轮为主动齿轮，三个第二齿轮轴上的齿轮均为从动齿轮且分别与所述主动齿轮啮合，三个炉排单体的下方设置有支架。
Description
技术领域
本发明涉及一种联动式炉排及采用该炉排的三瓣式焚烧炉，属于垃圾焚烧设备技术领域。
背景技术
现有的垃圾焚烧炉大多为卧式炉排炉，因其占地面积大，导致其配套系统如进料系统、焚烧系统、烟气排放系统、滤液导排系统及进风系统等均横向分布，空间利用率低，能源消耗及燃烧成本过高。
申请号为201821016358.3的实用新型专利公开了一种立式布置的垃圾焚烧炉，该专利申请中较好的利用了空间，但是还存在以下问题：
1、垃圾日处理量有限，若单纯的依靠加大炉体直径来增加处理量，会导致其炉体结构不稳定，焚烧炉的使用寿命会大大缩短。同时其炉膛下部的炉排接渣能力有限，若炉渣短时间内下落量过大，极易导致炉排损坏，进而影响焚烧炉的正常工作。
2、现有的垃圾焚烧炉只有垃圾高温焚烧单一功能，且行业内现有的焚烧炉的结构大多为焚烧炉与余热锅炉一体，统称为垃圾焚烧锅炉，其功能也仅有焚烧与余热转换热能功能。随着垃圾处理量的日益增大，功能单一的垃圾焚烧炉已无法满足对焚烧炉的需求，且现有的焚烧炉在非正常工况下焚烧时(所述非正常工况即指温度不达标，国家要求烟气在850℃高温下必须停留2秒)，需要喷油助燃或掺杂助燃材料，运行成本过高；经焚烧炉焚烧后进入余热锅炉内的烟气颗粒物含量较高，对余热锅炉冲刷及腐蚀大，严重影响设备的使用寿命。
发明内容
本发明是为了解决现有垃圾焚烧炉的垃圾日处理量有限，炉排接渣能力有限以及对余热锅炉的冲刷及腐蚀大的问题，进而提供了一种联动式炉排及采用该炉排的三瓣式焚烧炉。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种联动式炉排，它包括沿水平方向呈三角形布置的三个炉排单体，每个所述炉排单体均为锥形结构，三个炉排单体所成平面的正下方设置有第一齿轮轴，且第一齿轮轴的底端与电机的输出轴固接，第一齿轮轴的顶端固设有导流破碎齿，且所述导流破碎齿位于三个炉排单体之间，每个炉排单体的底端均固设有第二齿轮轴，所述第一齿轮轴上的齿轮为主动齿轮，三个第二齿轮轴上的齿轮均为从动齿轮且分别与所述主动齿轮啮合，三个炉排单体的下方设置有支架，第一齿轮轴的下部转动穿设在支架上，每个第二齿轮轴的底部均沿其周向转动设置在支架的顶部，所述支架固设在炉体的底部。
进一步地，每个炉排单体与其下方的从动齿轮之间均固设有三个支杆，三个所述支杆沿第二齿轮轴的周向均布且呈倒锥形布置。
进一步地，导流破碎齿的高度为炉排单体高度的一半。
进一步地，每个炉排单体均包括炉排主体以及固设在炉排主体上的主破碎齿、若干一级破碎齿、若干二级破碎齿、若干三级破碎齿，所述炉排主体呈圆锥形结构，所述主破碎齿设置在炉排主体的顶部，且主破碎齿的横截面呈五角星形状，若干一级破碎齿、若干二级破碎齿以及若干三级破碎齿分别以主破碎齿为中心呈环形分布，且若干二级破碎齿位于若干一级破碎齿与若干三级破碎齿之间，一级破碎齿、二级破碎齿及三级破碎齿上沿炉排主体母线方向的横截面积依次增大，且均小于主破碎齿水平方向的横截面积，主破碎口的中心位置开设有主出风口，每个一级破碎齿的中心位置、二级破碎齿的中心位置以及三级破碎齿的中心位置均开设有次出风口。
一种采用联动式炉排的三瓣式焚烧炉，它包括炉体、蓄热组件、内置旋风分离组件、外置旋风分离组件、设置在炉体下部的且位于炉体内的联动式炉排及设置在炉体上部且位于炉体外部的若干进料装置，所述炉体的横截面呈三瓣形，联动式炉排底部与炉体内壁之间形成三瓣式环形排渣口，
内置旋风分离组件及蓄热组件均设置在炉体内部且由上到下依次位于若干进料装置的出料口上方，
所述蓄热组件包括沿水平面呈三角形分布的三个蓄热器，所述内置旋风分离组件包括沿水平面呈三角形分布的三个内置旋风分离器，所述外置旋风分离组件包括沿炉体上部外壁周向布置的若干外置旋风分离器，其中每个外置旋风分离器进气口均与炉体上部连通设置，若干外置旋风分离器出气口均分别与三个内置旋风分离器进气口连通设置，每个外置旋风分离器的底端均与进料装置连通，内置旋风分离器出气口开设在炉体上部，且每个内置旋风分离器的下方均固设有接渣桶，每个接渣桶的下方均连通设置有导渣管，所述导渣管为倾斜设置，且其两端均位于炉体外部。
进一步地，若干外置旋风分离器均布在炉体外部。
本发明与现有技术相比具有以下效果：
本申请通过设置三个炉排单体协同动作，大大提高了炉排的接渣能力，且在垃圾处理量突然增大时，三个炉排单体同时动作，与现有技术中的单个炉排相比，其炉渣破碎率更高，有效保证垃圾处理速度，进而保证焚烧炉的正常工作。
通过将炉体设置为三瓣式的，与联动式炉排配合，有效加大了炉体内的有效容积，且三瓣式的结构稳定性更好，相当于三个立式圆形炉组合在一起，加大垃圾日处理量及焚烧强度的同时，有效节省占地面积。本申请的单套焚烧炉设备日处理量至少为3000吨，与现有技术中的其他炉排炉相比可节约土地2/3。
本申请中的旋风分离器均为高温旋风分离器，具有去除大颗粒物的功能，因此通过旋风分离器使得带有大颗粒物的烟气在进入余热锅炉前先进行分离，通过外置旋风分离器分离出的大颗粒物落入进料装置，随着进料装置的动作被推进炉膛内，烟气通过余热锅炉内的烟气颗粒物含量越低，对余热锅炉冲刷及腐蚀越低，可保证焚烧工况的稳定，延长设备的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的三瓣式焚烧炉的主视示意图；
图2为联动式炉排的主视示意图；
图3为联动式炉排的俯视示意图；
图4为第一齿轮轴与第二齿轮轴的啮合示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1～4说明本实施方式，一种联动式炉排，它包括沿水平方向呈三角形布置的三个炉排单体1，每个所述炉排单体1均为锥形结构，三个炉排单体1所成平面的正下方设置有第一齿轮轴2，且第一齿轮轴2的底端与电机3的输出轴固接，第一齿轮轴2的顶端固设有导流破碎齿4，且所述导流破碎齿4位于三个炉排单体1之间，每个炉排单体1的底端均固设有第二齿轮轴5，所述第一齿轮轴2上的齿轮为主动齿轮，三个第二齿轮轴5上的齿轮均为从动齿轮且分别与所述主动齿轮啮合，三个炉排单体1的下方设置有支架6，第一齿轮轴2的下部转动穿设在支架6上，每个第二齿轮轴5的底部均沿其周向转动设置在支架6的顶部，所述支架6固设在炉体8的底部。
三个炉排单体1之间设置有导流破碎齿4，用于防止因三个炉排单体1之间的间隙过大而导致的未经破碎的大块炉渣落下，最终给出渣造成阻碍。炉排工作过程中，若有炉渣掉落到三个炉排单体1之间的空隙处，先经过导流破碎齿4的初步破碎，再随着导流破碎齿4以及炉排单体1的转动，将炉渣转移致炉排单体1与炉体8内壁之间的排渣口。
电机3的输出轴带动第一齿轮轴2及其上的导流破碎齿4转动，进而带动三个第二齿轮轴5及三个第二齿轮轴5上的炉排单体1转动，支架6位置固定，通过支架6起到支撑三个第二齿轮轴5及其上的炉排单体1的作用，并且通过支架6进一步保证炉排单体1绕其自身的轴线转动。
本申请通过设置三个炉排单体1协同动作，大大提高了炉排的接渣能力，且在垃圾处理量突然增大时，三个炉排单体1同时动作，与现有技术中的单个炉排相比，其炉渣破碎率更高，有效保证垃圾处理速度，进而保证焚烧炉的正常工作。
每个炉排单体1与其下方的从动齿轮之间均固设有三个支杆7，三个所述支杆7沿第二齿轮轴5的周向均布且呈倒锥形布置。通过三个支杆7起到进一步支撑炉排单体1的作用，在炉排单体1转动过程中，保证炉排单体1的稳定性。倒锥形布置的三个支杆7使支撑结构更加稳定。
导流破碎齿4的高度为炉排单体1高度的一半。
每个炉排单体1均包括炉排主体1-1以及固设在炉排主体1-1上的主破碎齿1-2、若干一级破碎齿1-3、若干二级破碎齿1-4、若干三级破碎齿1-5，所述炉排主体1-1呈圆锥形结构，所述主破碎齿1-2设置在炉排主体1-1的顶部，且主破碎齿1-2的横截面呈五角星形状，若干一级破碎齿1-3、若干二级破碎齿1-4以及若干三级破碎齿1-5分别以主破碎齿1-2为中心呈环形分布，且若干二级破碎齿1-4位于若干一级破碎齿1-3与若干三级破碎齿1-5之间，一级破碎齿1-3、二级破碎齿1-4及三级破碎齿1-5上沿炉排主体1-1母线方向的横截面积依次增大，且均小于主破碎齿1-2水平方向的横截面积，主破碎口的中心位置开设有主出风口1-6，每个一级破碎齿1-3的中心位置、二级破碎齿1-4的中心位置以及三级破碎齿1-5的中心位置均开设有次出风口1-7。主破碎齿1-2单个外形较大，耐磨损，同时利用五角星形状的主破碎齿1-2起到强力破碎炉渣的目的，利用主破碎齿1-2中心位置的主出风口1-6以及若干次出风口1-7实现对炉渣的冷却。
炉排主体1-1上的若干破碎齿分布为中心位置的主破碎齿1-2最大，一级、二级破碎齿1-4中等大小，三级破碎齿1-5大于一级、二级破碎齿1-4且小于主破碎齿1-2，使得炉渣在炉排上经过来回转动破碎，能够有效防止如钢条等物质的缠绕。
每个破碎齿中部都开设有出风口，有效防止破碎过程中炉渣堵塞出风口而影响对炉渣的冷却。
一种采用联动式炉排的三瓣式焚烧炉，它包括炉体8、蓄热组件9、内置旋风分离组件10、外置旋风分离组件、设置在炉体8下部的且位于炉体8内的联动式炉排12及设置在炉体8上部且位于炉体8外部的若干进料装置13，所述炉体8的横截面呈三瓣形，联动式炉排12底部与炉体8内壁之间形成三瓣式环形排渣口14，
内置旋风分离组件10及蓄热组件9均设置在炉体8内部且由上到下依次位于若干进料装置13的出料口上方，
所述蓄热组件9包括沿水平面呈三角形分布的三个蓄热器，所述内置旋风分离组件10包括沿水平面呈三角形分布的三个内置旋风分离器，所述外置旋风分离组件包括沿炉体8上部外壁周向布置的若干外置旋风分离器11，其中每个外置旋风分离器11进气口均与炉体8上部连通设置，若干外置旋风分离器11出气口均分别与三个内置旋风分离器进气口连通设置，每个外置旋风分离器11的底端均与进料装置13连通，内置旋风分离器出气口开设在炉体8上部，且每个内置旋风分离器的下方均固设有接渣桶15，每个接渣桶15的下方均连通设置有导渣管16，所述导渣管16为倾斜设置，且其两端均位于炉体8外部。通过将炉体8设置为三瓣式的，与联动式炉排12配合，有效加大了炉体8内的有效容积，且三瓣式的结构稳定性更好，相当于三个立式圆形炉组合在一起，加大垃圾日处理量及焚烧强度的同时，有效节省占地面积。本申请的单套焚烧炉设备日处理量至少为3000吨，与现有技术中的其他炉排炉相比可节约土地2/3。
本申请不仅能够实现垃圾焚烧功能，还能够实现气体恒温，保证烟气在炉膛内保证850℃以上焚烧。通过设置蓄热器，还能够实现蓄热功能，可将在高温900℃以上焚烧的烟气温度储存在蓄热器内，可存储2-100吨标煤的热能，当温度低于850℃时，释放蓄热器内存储的热能，从而保障烟气从焚烧炉内排出时必须为850℃以上。相当于节省了在非正常工况焚烧时，需要喷油助燃或掺杂助燃材料的运行成本。
本申请中的旋风分离器均为高温旋风分离器，具有去除大颗粒物的功能，因为垃圾经过850℃高温焚烧后，排出的炉渣为一般固废，本申请中的焚烧炉与余热锅炉均为独立的单个系统，因此通过旋风分离器使得带有大颗粒物的烟气在进入余热锅炉前先进行分离，通过外置旋风分离器11分离出的大颗粒物落入进料装置13，随着进料装置13的动作被推进炉膛内，烟气通过余热锅炉内的烟气颗粒物含量越低，对余热锅炉冲刷及腐蚀越低，可保证焚烧工况的稳定，延长设备的使用寿命，可以满足国家要求的年运营不低于8000小时的规定。
因为垃圾经过850℃高温焚烧后，排出的炉渣为一般固废，因此，在主焚烧炉内的烟气内含有的大颗粒经过850℃以上高温焚烧后也属于一般固废。颗粒物倒存在低温管道是可能会成为飞灰，属于危险废弃物，需要稳定化处理，较一般固废，处理成本加大，对环境有一段污染风险。而本申请通过设置内置旋风分离器，不仅具有高温去除大颗粒物功能，还有积尘高温再燃功能，同时经过炉内分离器的再次高温，可稳定进入余热锅炉前的烟气温度，保证烟气进入余热锅炉前温度均在850℃以上。
所述接渣桶15为密封桶，保证经过外置旋风分离器11分离过的烟气内的颗粒物不再落入炉膛内。
外置旋风分离器11设置为若干个，可以确保某个外置旋风分离器11出现故障后，其余外置旋风分离器11可正常运转，有效保证工作效率。
经过外置旋风分离器11分离过后的烟气，进入内置旋风分离器进行再一次的分离，分离过后的颗粒物落入接渣桶15并通过导渣管16与外部连通，导渣管16的低位端位于下方设置有移动接渣车，导渣管16可以直接位于接渣车上方，也可通过管道与接渣车连通。同时，导渣管16设置为斜向，若内部堵塞，可以从其高位端向低位端疏通。经过内置旋风分离器再次分离过后的烟气通过内置旋风分离器出气口排入余热锅炉。
若干外置旋风分离器11均布在炉体8外部。
Claims (6)
1.一种联动式炉排，其特征在于：它包括沿水平方向呈三角形布置的三个炉排单体(1)，每个所述炉排单体(1)均为锥形结构，三个炉排单体(1)所成平面的正下方设置有第一齿轮轴(2)，且第一齿轮轴(2)的底端与电机(3)的输出轴固接，第一齿轮轴(2)的顶端固设有导流破碎齿(4)，且所述导流破碎齿(4)位于三个炉排单体(1)之间，每个炉排单体(1)的底端均固设有第二齿轮轴(5)，所述第一齿轮轴(2)上的齿轮为主动齿轮，三个第二齿轮轴(5)上的齿轮均为从动齿轮且分别与所述主动齿轮啮合，三个炉排单体(1)的下方设置有支架(6)，第一齿轮轴(2)的下部转动穿设在支架(6)上，每个第二齿轮轴(5)的底部均沿其周向转动设置在支架(6)的顶部，所述支架(6)固设在炉体(8)的底部。
2.根据权利要求1所述的一种联动式炉排，其特征在于：每个炉排单体(1)与其下方的从动齿轮之间均固设有三个支杆(7)，三个所述支杆(7)沿第二齿轮轴(5)的周向均布且呈倒锥形布置。
3.根据权利要求1或2所述的一种联动式炉排，其特征在于：导流破碎齿(4)的高度为炉排单体(1)高度的一半。
4.根据权利要求3所述的一种联动式炉排，其特征在于：每个炉排单体(1)均包括炉排主体(1-1)以及固设在炉排主体(1-1)上的主破碎齿(1-2)、若干一级破碎齿(1-3)、若干二级破碎齿(1-4)、若干三级破碎齿(1-5)，所述炉排主体(1-1)呈圆锥形结构，所述主破碎齿(1-2)设置在炉排主体(1-1)的顶部，且主破碎齿(1-2)的横截面呈五角星形状，若干一级破碎齿(1-3)、若干二级破碎齿(1-4)以及若干三级破碎齿(1-5)分别以主破碎齿(1-2)为中心呈环形分布，且若干二级破碎齿(1-4)位于若干一级破碎齿(1-3)与若干三级破碎齿(1-5)之间，一级破碎齿(1-3)、二级破碎齿(1-4)及三级破碎齿(1-5)上沿炉排主体(1-1)母线方向的横截面积依次增大，且均小于主破碎齿(1-2)水平方向的横截面积，主破碎口的中心位置开设有主出风口(1-6)，每个一级破碎齿(1-3)的中心位置、二级破碎齿(1-4)的中心位置以及三级破碎齿(1-5)的中心位置均开设有次出风口(1-7)。
5.一种采用上述权利要求1、2或4所述联动式炉排的三瓣式焚烧炉，其特征在于：它包括炉体(8)、蓄热组件(9)、内置旋风分离组件(10)、外置旋风分离组件、设置在炉体(8)下部的且位于炉体(8)内的联动式炉排(12)及设置在炉体(8)上部且位于炉体(8)外部的若干进料装置(13)，所述炉体(8)的横截面呈三瓣形，联动式炉排(12)底部与炉体(8)内壁之间形成三瓣式环形排渣口(14)，
内置旋风分离组件(10)及蓄热组件(9)均设置在炉体(8)内部且由上到下依次位于若干进料装置(13)的出料口上方，
所述蓄热组件(9)包括沿水平面呈三角形分布的三个蓄热器，所述内置旋风分离组件(10)包括沿水平面呈三角形分布的三个内置旋风分离器，所述外置旋风分离组件包括沿炉体(8)上部外壁周向布置的若干外置旋风分离器(11)，其中每个外置旋风分离器(11)进气口均与炉体(8)上部连通设置，若干外置旋风分离器(11)出气口均分别与三个内置旋风分离器进气口连通设置，每个外置旋风分离器(11)的底端均与进料装置(13)连通，内置旋风分离器出气口开设在炉体(8)上部，且每个内置旋风分离器的下方均固设有接渣桶(15)，每个接渣桶(15)的下方均连通设置有导渣管(16)，所述导渣管(16)为倾斜设置，且其两端均位于炉体(8)外部。
6.根据权利要求5所述的三瓣式焚烧炉，其特征在于：若干外置旋风分离器(11)均布在炉体(8)外部。
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- 2019-04-02 CN CN201910259141.8A patent/CN109899795B/zh active Active
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