CN112013403A - 一种顺推式生活垃圾焚烧炉排 - Google Patents
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Abstract
一种顺推式生活垃圾焚烧炉排，包括干燥区、第一、二燃烧区，以及燃烬区。干燥区炉排倾斜角度为12°～18°；燃烧区和燃烬区炉排倾角为5°～10°；炉排的每个区域在长度方向上分为1～3段，在宽度方向上分为1～2个风室区，由若干个驱动单元组成。每段炉排之间设置约1m的落差，落差处设置冷却风。每个炉排模块由固定框架、动梁、静梁、驱动系统、支撑辊、炉排片、炉排片支架等组成。动梁与静梁成列交替布置；动梁在前端的摆动装置驱动下运动，动梁后端的耐磨滑板在支撑辊上滚动；静梁前端通过挂钩固定，后端支撑固定。每个炉排模块独立驱动，驱动装置布置在炉墙外侧。本发明的炉排结构简约、一次风布风均匀、燃烧过程全自动控制，可实现长时间连续稳定运行，提高热效率，降低二次污染物排放浓度。
Description
技术领域
本发明涉及一种生活垃圾焚烧炉排，尤其是一种带落差冷却的顺推式生活垃圾焚烧炉排。
背景技术
当前国内外的垃圾焚烧炉排主要分为逆推和顺推两种。其中，逆推炉排没有落差，垃圾在运动过程中不容易破碎，垃圾燃烧不充分，且逆推炉排在运动过程中炉排片风孔位置磨损较大，大块未燃烧垃圾易由风孔进入炉排风室。
传统的顺推生活垃圾焚烧炉排分为三个区域：干燥区、燃烧区以及燃烬区，各区域之间设有落差。但是，顺推炉排使用中在落差处易结焦，结焦恶化后会破坏落差处的耐火材料并影响垃圾的正常燃烧。燃烧空气除了可以通过炉排片的上部风孔进入炉膛外，还可以通过炉排片之间的间隙进入炉膛；但是，由于垃圾成分复杂，燃烧后的部分熔融物经常会堵塞上部风孔，进而影响垃圾的正常燃烧；除此之外，现有设备炉排片上部风孔过多往往导致漏渣量增大，以及炉渣热灼减率提高，这是不利的。
此外，现有设备的燃烧区炉排片温度较高，通常并没有设置炉排片温度监测装置，易造成部分炉排片温度过高而损坏。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提出了一种新的顺推式生活垃圾焚烧炉排。
本发明的具体技术方案为：
一种顺推式生活垃圾焚烧炉排，包括干燥区(1)、第一燃烧区(2)、第二燃烧区(3)以及燃烬区(4)；炉排的每个区在长度方向上分为1～3个炉排模块，在宽度方向上分为1～2个风室区，并由若干个驱动单元组成；干燥区与燃烧区之间、燃烧区与燃烬区之间设置有约1m的落差，落差处提供有冷却风，在落差区提供有用以向落差位置提供冷却风的风冷装置，以避免该落差处出现结焦；
其中，每个炉排模块包括摆动装置、动梁、支撑辊、炉排片支架、静梁以及炉排片，动梁与静梁成列交替布置；动梁在前端的摆动装置驱动下运动，动梁后端的耐磨滑板在支撑辊上滚动；静梁前端通过挂钩固定，后端支撑固定；每个炉排模块独立驱动，驱动装置布置在炉墙外侧；所述干燥区、第一燃烧区、第二燃烧区和燃烬区设置有倾斜向下的角度，随着炉排的往复运动，垃圾受到推动向炉后移动，并完成燃烧；
所述驱动装置采用液压油缸驱动，液压油缸带动所述摆动装置作旋转运动，进而带动所述动梁作前后运动；炉排下方的各风室完全隔绝；并且
其中，在各区的炉排落差处设置冷却台阶墙，所述冷却台阶墙包括台阶墙框架、预制块、预制块固定装置、进风管；其中，在台阶墙处的炉排风室内设置进风管，冷却风通过进风管进入通风腔体进而穿过预制块上的通风孔喷射进炉膛内，预制块通过预制块固定装置与炉排框架固定，预制块上的通风孔呈“锥形”，用以防止垃圾或者飞灰进入；所述通风腔体内压力维持在1000～1500Pa之间，冷却风以速度3～5m/s的速度通过落差台阶墙上的风孔进入炉膛，对台阶墙进行连续的冷却；通风腔体内设置压力监测装置，用以反馈台阶墙的结焦或者风孔的堵塞情况；当压力超过1500Pa时，联锁提高冷却风机转速，增大冷却风量；并且在焚烧炉后墙的摄像头以监视台阶墙厚度的变化，操作人员根据厚度变化手动调节冷却风机的风量；通风孔均匀分布且交错布置，以充分冷却台阶墙的整个墙体。
其中，静梁和动梁上的炉排片支架均采用波浪锯齿结构，支架接缝错开布置，避免炉排运动过程中出现卡阻，减少不必要的停炉。
其中，第一、二燃烧区的炉排处设置有监测炉排片温度的温度测量装置。
其中，所述干燥区的炉排倾角为12°～18°，所述第一、二燃烧区以及所述燃烬区的炉排倾角为5°～10°。
其中，所述炉排片和所述炉排片支架采用高铬铸件，材料参数为：Cr含量25-28％，Ni含量1-13％，硬度≥270HB。
其中，所述炉排片上设置有一次风孔，产生的一次风分布均匀；所述炉排片的单侧共设置3个风孔，每个风孔呈“倒锥”型，锥度近似15°；所述炉排片的宽度为20mm、25mm、30mm、60.5mm、70.5mm、242mm或280mm；所述炉排片支架由两个对称侧板和四根销轴焊接而成，焊接后的总宽度为300mm或340mm。
采用本发明的方法，至少具有以下技术优势：
(1)本发明结构简约、一次风布风均匀、燃烧过程全自动控制，可实现长时间连续稳定运行，提高热效率，降低二次污染物排放浓度；
(2)本发明的炉排片风孔设计，避免在垃圾燃烧过程中产生的大块粘性物质堵塞风孔同时可减小炉渣热灼减率；
(3)本发明可实时监测炉排片的温度；通过监测到的炉排片温度可以判断垃圾燃烧情况，从而调节炉排运动速度及一次风参数以保证燃烧效果，防止炉排片过烧；
(4)在落差处的台阶位置设置风冷装置，避免在落差处结焦。
附图说明
图1示出了采用顺推式垃圾焚烧炉排的总体结构剖视图；
图2示出了干燥区动梁和静梁组装示意图；
图3示出了炉排片支架和炉排片的组装图；
图4示出了炉排台阶墙主视图；
图5示出了炉排台阶墙剖视图；
图6示出了炉排片主视图；
图7示出了炉排片剖视图；
图8示出了炉排片俯视图；
图9示出了宽炉排片俯视图；
图中各部件与附图标记的对应关系为：1-干燥区、2-第一燃烧区、3-第二燃烧区、4-燃烬区、101-驱动装置、102-炉排框架、103-干燥区风冷装置、201-摆动装置、202-动梁、203-支撑辊、301-炉排片支架、302-静梁、303-炉排片、304-燃烧区风冷装置、305-销轴、306-风孔、501-进风管、502-通风腔体、503-预制块、504-预制块固定装置、505-通风孔、601-测温装置安装座。
具体实施方式
如图1所示，顺推式炉排分四段设置，分别为干燥区1、第一燃烧区2、第二燃烧区3和燃烬区4，其中干燥区与燃烧区之间、燃烧区与燃烬区之间设置落差。每段炉排设有摆动装置201、动梁202、支撑辊203、炉排片支架301、静梁302和炉排片303，其中动梁202和静梁302成列交替布置。各段炉排的驱动装置均独立设置，以干燥区1为例，其在炉排侧面驱动装置101和摆动装置201的作用下带动动梁202沿垃圾输送方向做往复运动，动梁202前端在摆动装置201作用下来回摆动，动梁202尾部耐磨板在支撑辊203上来回滚动，动梁尾部耐磨板与水平夹角呈15°。动梁202和静梁302在初始位置与水平夹角呈15°，即干燥区1与水平位置之间的夹角为15°。静梁302前端安装在炉排框架102的前端梁上，后端安装在炉排框架102的末端梁上，静梁302沿炉排长度方向不能前后移动，但沿炉排宽度方向可以左右移动，避免受热膨胀后出现卡死现象。如图2所示，炉排片支架301安装在动梁202和静梁302上面呈现锯齿形，但与动梁202和静梁302组装后的炉排片支架301间的锯齿接缝相互错开，避免运动过程中两者产生干涉。
如图2所示，炉排片支架301由炉排片303和销轴305焊接而成。图3中示出了炉排片支架和炉排片组装图。如图5所示，炉排片303安装在炉排片支架301上，炉排片303上设置风孔，一次风经由风孔进入炉膛，一次风孔设置在炉排片的上部和侧部，并且呈“倒锥”，锥度近似15°。这种结构一方面可避免部分物体卡在喉部，另一方面可提高风的阻力。侧部风孔的设置可防止上部风孔堵塞后仍然有助燃风进入炉膛。风孔面积的设计考虑两个因素，一个是满足足量助燃空气通过的同时对炉排片进行充分冷却，另一个是降低漏渣率。
如图4和图5所示，炉排落差处设置了冷却台阶墙，在台阶墙炉排风室内设置进风管501，冷却风通过进风管501进入通风腔体502进而穿过预制块503上的通风孔505喷射进炉膛内，预制块203通过预制块固定装置504与炉排框架固定，预制块503上的通风孔505呈“锥形”，防止垃圾或者飞灰进入。通风腔体502内压力维持在1000～1500Pa之间，冷却风以速度3～5m/s的速度通过落差台阶墙上的风孔进入炉膛，对台阶墙进行连续的冷却。通风腔体502内设置压力监测装置，用以反馈台阶墙的结焦或者风孔的堵塞情况。当压力超过1500Pa时，联锁提高冷却风机转速，增大冷却风量。另一方面，可以通过焚烧炉后墙的摄像头监视台阶墙厚度的变化，操作人员根据厚度变化手动调节冷却风机的风量。通风孔交错布置，均匀分布，可充分冷却台阶墙的整个墙体，台阶墙设置的冷却风可降低该处的温度，避免结焦，从而延长设备的运行时间。
其中，预制块截面尺寸设置为500x500mm，600x600mm，700x700mm，800x800mm，900x900mm，1000x1000mm几种规格，预制块的厚度为80～120mm，预制块数量由台阶墙宽度决定。预制块和台阶墙框架间形成一个通风腔体，保证冷却风充满整个腔体；预制块和台阶墙框架间形成一个通风腔体，保证冷却风充满整个腔体。冷却风通过进风管进入通风腔体，进而通过预制块上的通风孔进入炉内，通风孔直径(通风腔体侧)约10mm，锥度为1°，这样保证通风孔进出位置风形成压差，避免堵塞。风的压力可以根据炉内燃烧情况进行调整，如炉膛内温度较高时，可以通过ACC调节通风管的阀门开度，增大通风腔体内进风量，进而增大炉膛内进风量，反之亦然。预制块通风孔的数量根据冷却面积和冷却风速计算得来，通常两通风孔间距大于20mm且不大于50mm，上下两排通风孔需交替布置，这样充分避免台阶墙冷却不均匀。
在炉排侧面设置有液压驱动装置，驱动曲柄做旋转运动，轴和摆动装置在曲柄的带动下同样做旋转运动，动梁在摆动装置的作用下来回摆动，后端在支撑辊上前后滚动。进一步的，动梁和静梁上的炉排片支架采用波浪锯齿形结构，支架接缝错开布置，避免炉排运动过程中出现卡阻，减少不必要的停炉。进一步的，各区域之间设置的落差有利于垃圾翻滚后破碎，落差处设置风冷装置，避免该处出现结焦。在燃烧区炉排下设置测温装置，可实时监测炉排片的温度；通过炉排片温度可以判断垃圾燃烧情况，从而调节炉排运动速度及一次风参数以保证燃烧效果，防止炉排片过烧。炉排片采用风孔设计，避免在垃圾燃烧过程中产生的大块粘性物质堵塞风孔同时可减小炉渣热灼减率。
如图6所示，炉排片测温元件镍铬-镍硅K分度号的热电偶通过炉排测温元件固定装置601与燃烧区炉排片303固定，实时监测炉排片的温度。通过炉排片温度可以判断垃圾的燃烧情况及炉排片的磨损情况。正常情况，炉排片温度在180℃～250℃之间。炉排片温度与推料器速度、炉排速度、一次风量进行联锁。当炉排片温度高于400℃时，系统报警；当炉排片温度高于250℃时，提高推料器运动速度和炉排运动速度，提高一次风量；当温度低于180℃时，降低推料器运动速度和炉排运动速度，降低一次风量。炉排片的宽度L主要有以下尺寸：20mm、25mm、30mm、60mm、70.5mm、242mm、280mm。如图7和图8，当L≤70.5mm时，炉排片只有一根支撑筋(散热片)；如图9所示，当L≥242mm，炉排片由两根支撑筋(散热片)组成。
以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。
Claims (6)
1.一种顺推式生活垃圾焚烧炉排，包括干燥区(1)、第一燃烧区(2)、第二燃烧区(3)以及燃烬区(4)；炉排的每个区在长度方向上分为1～3个炉排模块，在宽度方向上分为1～2个风室区；干燥区与第一燃烧区之间、第二燃烧区与燃烬区之间设置有约1m的落差，在落差处设置有用以向落差位置提供冷却风的风冷装置，以避免在落差处出现结焦；
其中，每个炉排模块包括摆动装置、动梁、支撑辊、炉排片支架、静梁以及炉排片，动梁与静梁成列交替布置；动梁在前端的摆动装置驱动下运动，动梁后端的耐磨滑板在支撑辊上滚动；静梁前端通过挂钩固定，后端支撑固定；每个炉排模块独立驱动，驱动装置布置在炉墙外侧；所述干燥区、第一燃烧区、第二燃烧区和燃烬区设置有倾斜向下的角度，随着炉排的往复运动，垃圾受到推动向炉后移动，并完成燃烧；
所述驱动装置采用液压油缸驱动，液压油缸带动所述摆动装置作旋转运动，进而带动所述动梁作前后运动；炉排下方的各风室完全隔绝：并且
其中，在各区的炉排落差处设置冷却台阶墙，所述冷却台阶墙包括台阶墙框架、预制块、预制块固定装置和进风管；其中，预制块和台阶墙框架间形成一个通风腔体，在台阶墙处的炉排风室内设置进风管，冷却风通过进风管进入所述通风腔体进而穿过预制块上的通风孔喷射进炉膛内，预制块通过预制块固定装置与炉排框架固定，预制块上的通风孔呈“锥形”，用以防止垃圾或者飞灰进入；所述通风腔体内压力维持在1000～1500Pa之间，冷却风以速度3～5m/s的速度通过落差台阶墙上的风孔进入炉膛，对台阶墙进行连续的冷却；通风腔体内设置压力监测装置，用以反馈台阶墙的结焦或者风孔的堵塞情况；当压力超过1500Pa时，联锁提高冷却风机转速，增大冷却风量；并且在焚烧炉后墙的摄像头以监视台阶墙厚度的变化，操作人员根据厚度变化手动调节冷却风机的风量；通风孔均匀分布且交错布置，以充分冷却台阶墙的整个墙体。
2.根据权利要求1所述的一种顺推式生活垃圾焚烧炉排，其特征在于，所述静梁和所述动梁上的所述炉排片支架均采用波浪锯齿结构。
3.根据权利要求1所述的一种顺推式生活垃圾焚烧炉排，其特征在于，所述第一、二燃烧区的炉排处设置有监测炉排片温度的温度测量装置。
4.根据权利要求1所述的一种顺推式生活垃圾焚烧炉排，其特征在于，所述干燥区的炉排倾角为12°～18°，所述第一、二燃烧区以及所述燃烬区的炉排倾角为5°～10°。
5.根据权利要求1所述的一种顺推式生活垃圾焚烧炉排，其特征在于，所述炉排片和所述炉排片支架采用高铬铸件，材料参数为：Cr含量25-28％，Ni含量1-13％，硬度≥270HB。
6.根据权利要求1所述的一种顺推式生活垃圾焚烧炉排，其特征在于，所述炉排片上设置有一次风孔，产生的一次风分布均匀；所述炉排片的单侧共设置3个风孔，每个风孔呈“倒锥”型，锥度近似15°；所述炉排片的宽度为20mm、25mm、30mm、60.5mm、70.5mm、242mm或280mm；所述炉排片支架由两个对称侧板和四根销轴焊接而成，焊接后的总宽度为300mm或340mm。
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