CN111102580A - 用于回转窑危险废物焚烧装置的进料系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于回转窑危险废物焚烧装置的进料系统，包括进料输送机（2）、称重料斗（3）、第一级翻板阀（4）、密封舱（5）、第二级翻板阀（6）和斜溜槽（8）；进料输送机上装有进料斗（1）和延伸到称重料斗内的出料斗（21），互锁联动的第一级翻板阀和第二级翻板阀分别装在密封舱顶部进料端和底部出料端，称重料斗、密封舱和斜溜槽依次密封连接，形成间歇式进料通道，斜溜槽出料端插入回转窑（10）的进料端，间歇式进料通道纵向设在进料输送机与回转窑之间，使物料通过间歇式进料通道间歇输送并滑入回转窑内。本发明能确保物料的进料顺畅，并有效避免回火、腐蚀等问题，从而降低故障发生率，提高回转窑的运行可靠、高效。

Description

用于回转窑危险废物焚烧装置的进料系统

技术领域

本发明涉及一种用于危废处理的进料系统，尤其涉及一种用于回转窑危险废物焚烧装置的进料系统。

背景技术

随着社会和经济的发展，各行各业中危险废物产生量和种类不断增多，危险废物的随地排放和不合理处置会严重破坏人类赖以生存的生态环境。近年来，针对处置危险废物而建设的综合处置项目已越来越多，其中，回转窑焚烧装置已成为主流的危废处理方式，现有技术的回转窑进料系统主要有以下几种：

1、抓斗+螺旋输送机进料：

该进料结构的工作方式是：液压抓斗将料坑中的废物抓起送入螺旋输送机中，再通过控制螺旋输送机的转速定量地将废物送入回转窑中。该进料系统的进料速率较稳定，能够较好地维持回转窑内的燃烧工况，但其缺点在于：①在螺旋输送机入口处易堵塞，需要人工频繁地清理堵点。②在炉内负荷波动较大时，容易有高温烟气反窜至螺旋输送机处，造成输送机内部的物料着火，并延伸至进料口，造成设备损坏，甚至火灾。

2、抓斗+溜槽+液压推杆进料：

该进料结构的工作方式是：液压抓斗将料坑中的废物抓起后送入回转窑前的进料斗中，物料在料斗中滑入斜溜槽中，再通过液压推杆将物料定时地推入回转窑中焚烧。该进料系统通过液压推杆能将斜溜槽中的物料较为彻底地推入回转窑中，使物料不易堵塞在进料喉口处。但其缺点在于：①机械液压推杆的传动部件较多，在经过多次反复推料回缩过程后，一些没有被推入窑内的残留物料会钻入推杆传动部件的内部或间隙中，造成部件的卡涩甚至无法动作，需要定时清理。②推杆位置较靠近回转窑面板，此处温度较高，在高温烟气的热辐射下，推杆转动部件易损坏，使用寿命短。③液压推杆上沾附的余料在高温烟气的辐射下易着火，损坏相关设备，需要不断地检修进料推杆装置以保证整个焚烧装置的连续生产。

3、SMP进料系统：

SMP进料系统为国外引进技术，由Shredder（破碎）、Mixer（混合）及Pump（泵送）三个子系统组成，其工作方式是：打包好的物料通过提升系统送至破碎机中，破碎机中的剪切刀将物料破碎至预定粒径后送入下游混合器，再往混合器中混入诸如污泥废液等调质用物料，再通过液压柱塞泵送入窑内。该进料系统较传统技术有较大革新，可以省去进料料坑等设施，并且进料为连续进料，对窑内燃烧有很好的稳定作用。但其确定在于：若混合器中物料调质不匀，整个系统极易堵塞，且该进料系统不适用于易燃易反应性废物的进料，其应用受到废物性质的极大制约。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于回转窑危险废物焚烧装置的进料系统，能确保物料的进料顺畅，并有效避免回火、腐蚀等问题，从而降低故障发生率，提高回转窑的运行可靠、高效。

本发明是这样实现的：

一种用于回转窑危险废物焚烧装置的进料系统，包括进料输送机、称重料斗、第一级翻板阀、密封舱、第二级翻板阀和斜溜槽；进料输送机的始端安装有进料斗，进料输送机的末端安装有出料斗，出料斗的出口端延伸到称重料斗内，投入进料口内的物料通过进料输送机经出料斗输送至称重料斗内；第一级翻板阀安装在密封舱的顶部进料端，第二级翻板阀安装在密封舱的底部出料端，且第一级翻板阀与第二级翻板阀互锁联动，使密封舱内的物料间歇式输出；称重料斗、密封舱和斜溜槽依次密封连接，形成间歇式进料通道，斜溜槽的出料端插入在回转窑的进料端内，间歇式进料通道纵向设置在进料输送机与回转窑之间，使物料通过间歇式进料通道间歇输送并滑入回转窑内。

所述的第一级翻板阀与第二级翻板阀互锁联动的逻辑是：进料输送机和第一级翻板阀开启时，第二级翻板阀关闭，使物料存储于密封舱内；第二级翻板阀开启时，进料输送机和第一级翻板阀关闭，使密封舱内的物料通过斜溜槽滑入回转窑内。

所述的间歇式进料通道上设有减振装置，减振装置安装在第二级翻板阀的出口端与斜溜槽的进口端之间。

所述的斜溜槽由连接第二级翻板阀的竖直段和端部插入回转窑的倾斜段构成，竖直段和倾斜段的内外壁之间均设有水冷夹套且水冷夹套内置循环冷却水，循环冷却水在水冷夹套内预设流道中循环流动。

所述的水冷夹套由若干块换热板拼接构成，斜溜槽的倾斜段的底部设有排液口，排液口位于回转窑的外部且换热板的底部排液口连接至倾斜段的排液口。

所述的斜溜槽的倾斜段与水平面的倾斜夹角为45°-75°。

所述的斜溜槽上设有检修门，斜溜槽上设有若干个蒸汽清扫接口。

所述的称重料斗的容积大于进料输送机的出料斗的容积，进料斗的容积大于抓斗的容积，且进料斗的倾斜角不小于60°。

所述的进料输送机的出料斗上设有清堵口。

所述的进料输送机的末端设有塑形挡料板，塑形挡料板由设置在出料斗的进口端的挡板和滚轮构成，物料经塑形挡料板的挡板和滚轮碾压后从进料输送机进入出料斗内。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、本发明的间歇式进料通道纵向设置，能利用重力作用和斜溜槽的倾斜段使物料顺畅的滑入回转窑内焚烧，不仅简化了结构，也可大大降低因机械故障导致的进料不畅或无法进料的发生率，确保了进料的通畅，可用于性质多变、粘稠、尖锐的危废物料的处理。

2、本发明通过进料输送机和称重料斗配合实现物料的少量多次投加，避免了物料投加量波动性导致的燃烧不稳定；同时利用进料输送机的塑形和变转速功能提高物料投加量的控制精确性，也确保了进料的通畅。

3、本发明的密封舱通过交替开闭的第一级翻板阀和第二级翻板阀实现互锁隔离，防止进料时回火或高温烟气外溢而导致称重料斗等相关设备的损坏，确保了整个进料系统的安全可靠运行，也降低了进料系统的漏风率，提高回转窑炉膛内的燃烧稳定性。

4、本发明通过减振装置吸收投加物料时的碰撞冲击力，并吸收进料系统各部件之间因高温热膨胀导致的位移，确保进料的可靠性和安全性。

5、本发明通过水冷夹套中的循环冷却水带走高温烟气热辐射及对流对斜溜槽和物料带来的影响，同时也避免了物料在斜溜槽中的积聚，确保进料通畅和系统运行稳定。

本发明通过称重料斗实现了进料的匀速有序和间歇性控制，避免了进料速率波动大、进料不畅甚至堵塞的情况，并通过进出料口互锁联动的密封舱实现了回转窑炉膛内外的隔离，避免了回火、腐蚀等问题，从而降低了故障发生率，提高了回转窑的运行可靠性和高效性。

附图说明

图1是本发明用于回转窑危险废物焚烧装置的进料系统的主视剖面图；

图2是本发明用于回转窑危险废物焚烧装置的进料系统的侧视图。

图中，1进料斗，2进料输送机，21出料斗，22清堵口，23塑形挡料板，3称重料斗，4第一级翻板阀，5密封舱，6第二级翻板阀，7减振装置，8斜溜槽，81竖直段，82倾斜段，83排液口，84检修门，85蒸汽清扫接口，9水冷夹套，10回转窑。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

请参见附图1和附图2，一种用于回转窑危险废物焚烧装置的进料系统，包括进料输送机2、称重料斗3、第一级翻板阀4、密封舱5、第二级翻板阀6和斜溜槽8；进料输送机2的始端安装有进料斗1，进料输送机2的末端安装有出料斗21，出料斗21的出口端延伸到称重料斗3内，投入进料口1内的物料通过进料输送机2经出料斗21输送至称重料斗3内；第一级翻板阀4安装在密封舱5的顶部进料端，第二级翻板阀6安装在密封舱5的底部出料端，且第一级翻板阀4与第二级翻板阀6互锁联动，使密封舱5内的物料间歇式输出；称重料斗3、密封舱5和斜溜槽8依次密封连接，形成间歇式进料通道，斜溜槽8的出料端插入在回转窑10的进料端内，间歇式进料通道纵向设置在进料输送机2与回转窑10之间，也可根据布置空间将间歇式进料通道大角度倾斜设置，使物料通过间歇式进料通道间歇输送并滑入回转窑10内。

所述的第一级翻板阀4与第二级翻板阀6互锁联动的逻辑是：进料输送机2和第一级翻板阀4开启时，第二级翻板阀6关闭，使物料存储于密封舱5内；第二级翻板阀6开启时，进料输送机2和第一级翻板阀4关闭，使密封舱5内的物料通过斜溜槽8滑入回转窑10内，实现物料的间歇式输出。本领域技术人员应当理解，通过第一级翻板阀4与第二级翻板阀6互锁联动为进料系统提供双重安全保障，将物料进入并存储在密封舱5的阶段与物料从密封舱5进入回转窑10的阶段分开进行，且无论在哪个阶段均能通过其中一级翻板阀的锁定和另一极翻板阀的开启并结合密封舱5的密封性实现回转窑10内高温与外界大气的有效隔离，避免了下游高温烟气反窜至上游设备中，杜绝了回火的可能性，同时，外部冷空气不会大量进入回转窑10的炉膛中，保证了炉内燃烧公开的稳定，降低漏风率和燃料消耗。

优选的，密封舱5的第一级翻板阀4和第二级翻板阀6可通过液压驱动设备控制翻转开合，从而实现密封舱5的进料端和出料端的开合，第一级翻板阀4和第二级翻板阀6的阀板可采用不锈钢等耐磨材质制成，使用寿命长。

进一步的，所述的间歇式进料通道上设有减振装置7，减振装置7安装在第二级翻板阀6的出口端与斜溜槽8的进口端之间，优选的，减振装置7可采用耐高温的软套管制成，如带有机硅涂层的硅胶布等材料，本领域技术人员应当理解，设置减振装置7可用于缓冲物料落入密封舱5和斜溜槽8时的较大冲击力，确保间歇式进料通道的机械结构的稳定性，降低故障率，其耐高温性能抵御由于压力波动而反窜的高温烟气，其结构不易被破坏。

所述的斜溜槽8由连接第二级翻板阀6的竖直段81和端部插入回转窑10的倾斜段82构成，竖直段81和倾斜段82的内外壁之间均设有水冷夹套9且水冷夹套9内置循环冷却水，本领域技术人员应当理解，循环冷却水在水冷夹套9内预设流道中循环流动，带走高温烟气辐射及对流带来的热量，可防止物料在斜溜槽8的内壁上结焦，并减少回转窑10内高温热辐射对斜溜槽8的影响。

优选的，所述的水冷夹套9由若干块换热板拼接构成，斜溜槽8的倾斜段82底部设有排液口83，排液口83位于回转窑10的外部且换热板的底部排液口连接至倾斜段82的排液口83，本领域技术人员应当理解，冷却水换热板的设计能防止换热板焊缝在运行时不破裂，且冷却水在倾斜段82内不发生气化，水冷夹套9内的冷却水可通过底部排液口经倾斜段82的排液口83排放和更换，排液口83不使用时可通过密封阀等设备封堵。

所述的斜溜槽8的倾斜段82与水平面的倾斜夹角为45°-75°，便于物料通过倾斜段82重力滑落到回转窑10的炉膛内。

所述的斜溜槽8上设有检修门84，可在斜溜槽8发生不畅或堵塞等情况时手动打开检修门84，便于人工清理堵塞部位，优选的，检修门84可通过螺栓、铰轴、耐高温密封圈等方式安装在斜溜槽8 的倾斜段82上，确保开合的便捷性和安全性。

所述的斜溜槽8的倾斜段82上间隔设有若干个蒸汽清扫接口85，本领域技术人员应当理解，若干个蒸汽清扫接口85可外接蒸汽供应设备，用于在进料系统运行时定时对斜溜槽8的内壁进行蒸汽清扫，若干个蒸汽清扫接口85的吹扫面应覆盖斜溜槽8内所有受烟气热辐射影响的部位，确保清扫操作的有效性。

所述的称重料斗3的容积大于进料输送机2的出料斗21的容积，通过称重料斗3与出料斗的容积裕量保证物料在输送时不漏出。优选的，称重料斗3的四周均匀布置一定数量的高精度称重传感器，称重传感器外接至BMS管理系统并预设输送标准值，用于统计落入密封舱5内的物料量，可根据物料实际输送量和输送标准值控制进料输送机2的转速及运行时间，进料达到输送标准值时开启第二级翻板阀6并关闭第一级翻板阀4实现进料，确保落料的精确和彻底完整。

所述的进料输送机2的出料斗21上设有清堵口22，可在发生物料堵塞出料斗21时打开清堵口22，便于手动清理出料斗21。优选的，出料斗21可采用碳钢材质制成，强度高，使用寿命长。优选的，清堵口22可通过螺栓、铰轴、耐高温密封圈等方式安装在出料斗21的侧壁上，确保开合的便捷性和安全性。

优选的，进料输送机2可采用全密闭鳞板式输送机，鳞板强度能够抵御物料下落对进料输送机2的冲击作用，鳞板可采用16Mn钢板，通过链式拉动，具有磨损少、无噪音、能耐高温、承载大、使用寿命长等优点。进料输送机2采用非连续的间歇式工作模式，可带料启动，驱动进料输送机2的电机采用变频控制并带强制风扇冷却，确保物料的低速、匀速输送，整机稳定、可靠、故障率低。进料输送机2应采用密闭设计，确保进料均匀、不溢料。

进一步的，所述的进料输送机2的末端设有塑形挡料板23，塑形挡料板23由设置在出料斗21的进口端的挡板和滚轮构成，物料经塑形挡料板23的挡板和滚轮碾压后进入出料斗21内。本领域技术人员应当理解，进料输送机2利用自身具有碾压塑形作用的塑形挡料板23以及电机等变转速控制器来控制物料的进料量，电机带动进料输送机2输送物料至末端，安装于进料输送机出口位置的塑形挡料板23利用挡板对物料输出高度进行限定，并通过滚轮的重力碾压，改变输出物料形状，使出口物料厚度较小，便于下游称重，也确保了进料系统工作的精度与稳定性。在实际应用中，可根据物料的种类、单次称重的限制、进料的精度等要求调整挡板和滚轮的安装位置，从而调整出口物料的厚度。

所述的进料斗1的容积大于抓斗的容积，且进料斗1的倾斜角不小于60°，确保进料斗1能承载抓斗一次输送的物料且落到进料输送机2上。

本发明的进料系统的进料斗1安装于料坑附近，斜溜槽8的倾斜段82与回转窑10的进料口密封连接。在危废焚烧处理时，危废焚烧车间中破碎后的废物均存储于料坑内并由液压抓斗进行翻搅、混合及均质化的作用，完成混合的废料由抓斗抓起后送至进料输送机2的进料斗1，在进料斗1内形成密实的物料层，进料输送机2收到输送指令后，通过驱动电机启动，物料经出料斗21缓缓落入下游称重料斗3中，废物进料输送机2采用间歇式投料的方式，每次投加固定量的废物以保证回转窑10内的稳定燃烧。当进料输送机2运行时，第一级翻板阀4处于开启状态，第二级翻板阀6则处于关闭状态，每批物料输送至第一级翻板阀4和第二级翻板阀6之间的密封舱5后，废料重量通过称重料斗3上配置的称重传感器输出至BMS系统进行记录。当称重传感器计重信号达到预设值时，第一级翻板阀4关闭，第二级翻板阀6则开启，物料依靠自身重力滑入斜溜槽8中，进而滚入回转窑10中进行燃烧。然后第二级翻板阀6关闭，第一级翻板阀4打开，进料输送机2启动，开始进入下一批进料流程。每次进料流程中物料因重力下落产生的冲击力及高温产生的膨胀量均由减震装置7吸收。设置于斜溜槽8的水冷系统9利用循环冷却水不断带走高温烟气带给斜溜槽8的热量。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于回转窑危险废物焚烧装置的进料系统，其特征是：包括进料输送机（2）、称重料斗（3）、第一级翻板阀（4）、密封舱（5）、第二级翻板阀（6）和斜溜槽（8）；进料输送机（2）的始端安装有进料斗（1），进料输送机（2）的末端安装有出料斗（21），出料斗（21）的出口端延伸到称重料斗（3）内，投入进料口（1）内的物料通过进料输送机（2）经出料斗（21）输送至称重料斗（3）内；第一级翻板阀（4）安装在密封舱（5）的顶部进料端，第二级翻板阀（6）安装在密封舱（5）的底部出料端，且第一级翻板阀（4）与第二级翻板阀（6）互锁联动，使密封舱（5）内的物料间歇式输出；称重料斗（3）、密封舱（5）和斜溜槽（8）依次密封连接，形成间歇式进料通道，斜溜槽（8）的出料端插入在回转窑（10）的进料端内，间歇式进料通道纵向设置在进料输送机（2）与回转窑（10）之间，使物料通过间歇式进料通道间歇输送并滑入回转窑（10）内。

2.根据权利要求1所述的用于回转窑危险废物焚烧装置的进料系统，其特征是：所述的第一级翻板阀（4）与第二级翻板阀（6）互锁联动的逻辑是：进料输送机（2）和第一级翻板阀（4）开启时，第二级翻板阀（6）关闭，使物料存储于密封舱（5）内；第二级翻板阀（6）开启时，进料输送机（2）和第一级翻板阀（4）关闭，使密封舱（5）内的物料通过斜溜槽（8）滑入回转窑（10）内。

3.根据权利要求1所述的用于回转窑危险废物焚烧装置的进料系统，其特征是：所述的间歇式进料通道上设有减振装置（7），减振装置（7）安装在第二级翻板阀（6）的出口端与斜溜槽（8）的进口端之间。

4.根据权利要求1-3任一所述的用于回转窑危险废物焚烧装置的进料系统，其特征是：所述的斜溜槽（8）由连接第二级翻板阀（6）的竖直段（81）和端部插入回转窑（10）的倾斜段（82）构成，竖直段（81）和倾斜段（82）的内外壁之间均设有水冷夹套（9）且水冷夹套（9）内置循环冷却水，循环冷却水在水冷夹套（9）内预设流道中循环流动。

5.根据权利要求4所述的用于回转窑危险废物焚烧装置的进料系统，其特征是：所述的水冷夹套（9）由若干块换热板拼接构成，斜溜槽（8）的倾斜段（82）的底部设有排液口（83），排液口（83）位于回转窑（10）的外部且换热板的底部排液口连接至倾斜段（82）的排液口（83）。

6.根据权利要求4或5所述的用于回转窑危险废物焚烧装置的进料系统，其特征是：所述的斜溜槽（8）的倾斜段（82）与水平面的倾斜夹角为45°-75°。

7.根据权利要求1-3任一所述的用于回转窑危险废物焚烧装置的进料系统，其特征是：所述的斜溜槽（8）上设有检修门（84），斜溜槽（8）上设有若干个蒸汽清扫接口（85）。

8.根据权利要求1所述的用于回转窑危险废物焚烧装置的进料系统，其特征是：所述的称重料斗（3）的容积大于进料输送机（2）的出料斗（21）的容积，进料斗（1）的容积大于抓斗的容积，且进料斗（1）的倾斜角不小于60°。

9.根据权利要求1或8所述的用于回转窑危险废物焚烧装置的进料系统，其特征是：所述的进料输送机（2）的出料斗（21）上设有清堵口（22）。

10.根据权利要求1或8所述的用于回转窑危险废物焚烧装置的进料系统，其特征是：所述的进料输送机（2）的末端设有塑形挡料板（23），塑形挡料板（23）由设置在出料斗（21）的进口端的挡板和滚轮构成，物料经塑形挡料板（23）的挡板和滚轮碾压后从进料输送机（2）进入出料斗（21）内。

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