CN114838372A - 选择性排渣装置和tfb气化焚烧炉 - Google Patents

选择性排渣装置和tfb气化焚烧炉 Download PDF

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CN114838372A CN202210425569.7A CN202210425569A CN114838372A CN 114838372 A CN114838372 A CN 114838372A CN 202210425569 A CN202210425569 A CN 202210425569A CN 114838372 A CN114838372 A CN 114838372A
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Abstract

本发明公开了选择性排渣装置和TFB气化焚烧炉，所述选择性排渣装置包括：炉膛；流化床主布风板，主布风板设在炉膛的底部；一次风室，一次风室设在主布风板的底部；排渣次布风板，次布风板与主布风板呈阶梯布置；排渣风室，排渣风室设在次布风板的底部；排渣通道，排渣通道与炉膛相通；排渣单元，排渣单元包括第一排渣阀和第二排渣阀，第一排渣阀和第二排渣阀相对地设在排渣通道内壁上，第二排渣阀设在第一排渣阀的下方，且第一排渣阀的宽度小于排渣通道的宽度。本发明采用第一排渣阀和第二排渣阀相叠加形成自锁结构，锁住不规则的物料，同时又避免了不规则的大块物料卡死在排渣阀上的问题。

Description

选择性排渣装置和TFB气化焚烧炉
技术领域
本发明涉及TFB气化焚烧炉的排渣领域，具体而言，本发明涉及用于TFB气化焚烧炉的选择性排渣装置和TFB气化焚烧炉。
背景技术
垃圾焚烧是固体废弃物减量化、资源化/无害化最优选的一种途径。现有的废料焚烧炉主要有固定床式焚烧炉、流化床式焚烧炉、回转窑式焚烧炉和热解式焚烧炉等炉型。流化床式焚烧炉处理废料的主要技术手段是：在一次风的作用下，将废料吹起并悬浮形成流化床，以流化床为热载体焚烧入炉的废料。湍动流化床(TFB)是将废料气化的有效手段之一。然而垃圾中含有不规则大块物料(例如砖块、石子、金属丝等)无法流化，需要通过TFB底部的排渣口排出，但是不规则的大块物料(例如砖块、石子、金属丝等)很容易卡在现有技术中的闸板阀的中间区域，造成排渣口堵塞，甚至存积在布风板上，导致流化恶化从而影响气化焚烧炉的正常运行。基于此，提出了本发明。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出一种用于TFB气化焚烧炉的选择性排渣装置和TFB气化焚烧炉。本发明采用第一排渣阀和第二排渣阀相叠加形成自锁结构，锁住不规则的物料，同时又避免了不规则的大块物料卡死在排渣阀上的问题。
在本发明的第一个方面，本发明提出了一种用于TFB气化焚烧炉的选择性排渣装置。根据本发明的实施例，所述用于TFB气化焚烧炉的选择性排渣装置包括：
炉膛；
主布风板，所述主布风板设在所述炉膛的底部；
一次风室，所述一次风室设在所述主布风板的底部；
次布风板，所述次布风板设在所述炉膛的底部，所述次布风板与所述主布风板呈阶梯布置，且所述次布风板设在所述主布风板下方；
排渣风室，所述排渣风室设在所述次布风板的底部，且所述排渣风室的压强大于所述一次风室的压强；
排渣通道，所述排渣通道与所述炉膛相通，且所述排渣通道设在所述炉膛下方，所述排渣通道紧挨着所述次布风板的远离所述主布风板的一端设置；
排渣单元，所述排渣单元包括第一排渣阀和第二排渣阀，所述第一排渣阀和所述第二排渣阀相对地设在排渣通道内壁上，所述第二排渣阀设在所述第一排渣阀的下方，且所述第一排渣阀的宽度小于所述排渣通道的宽度。
根据本发明上述实施例的用于TFB气化焚烧炉的选择性排渣装置，进入炉膛的垃圾首先落在主布风板上，在一次风室中气化剂的作用下，垃圾中的细物料被流化，而粗物料(即不规则的大块物料)则沉积下来，落在次布风板上，在排渣风室中气化剂的作用下，将粗物料中夹杂的细物料流化，粗物料则进入排渣通道中，由此，自动将进入炉膛的垃圾中的粗物料和细物料充分分离开来；而排渣通道设置非对称排渣阀，第一排渣阀留有一定的空间，由此不规则的大块物料不会完全卡在第一排渣阀上，在第一排渣阀下方的设置相对的第二排渣阀，不规则的大块物料同样也不会完全卡在第二排渣阀上，由此，第一排渣阀和第二排渣阀相叠加形成自锁结构，锁住不规则的物料，使炉膛排出的物料不会往下漏，同时又避免了不规则的大块物料卡死在排渣阀上的问题。
另外，根据本发明上述实施例的用于TFB气化焚烧炉的选择性排渣装置还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，所述炉膛内设有炉墙挡板，所述炉墙挡板的上端与所述炉膛的内壁之间形成第一流化气体循环通道，所述炉墙挡板与相邻炉膛壁之间形成第二流化气体循环通道，所述炉墙挡板的下端与所述炉膛的内壁之间形成大块垃圾通道，所述大块垃圾通道的宽度为a，所述第一流化气体循环通道的宽度为c，所述第二流化气体循环通道的宽度为d，所述排渣通道的进口的宽度为b，所述排渣通道的宽度为w0，则b＝(1-1.5)a，c＝(0.5-0.8)a，d＝(1.5-2.0)b，w0＝(2.0-3.0)b。
在本发明的一些实施例中，所述第一排渣阀的宽度为w1，0.5w0≤w1≤0.75w0。
在本发明的一些实施例中，所述第二排渣阀的宽度为w2，0.75w0≤w2<w0。
在本发明的一些实施例中，当所述排渣单元关闭时，所述第一排渣阀的远离排渣通道内壁的一端与所述第二排渣阀的远离所述排渣通道内壁的一端之间的连线与水平面之间的夹角α为5-15°。
在本发明的一些实施例中，所述第一排渣阀与所述第二排渣阀之间的距离⊿H为(1/4-1/3)w0。
在本发明的一些实施例中，所述一次风室的压强为10-15kPa。
在本发明的一些实施例中，所述排渣风室的压强为12-20kPa。
在本发明的一些实施例中，所述主布风板与水平面的夹角为5-20°，所述次布风板与水平面的夹角为3-10°。
在本发明的一些实施例中，所述第一排渣阀和所述第二排渣阀的阀板厚度各自独立地为20-35mm。
在本发明的一些实施例中，所述排渣单元还包括设置在排渣通道外的依次相连的第一齿条、第一减速机和第一电机，所述第一齿条与所述第一排渣阀相连。
在本发明的一些实施例中，所述排渣单元还包括设置在排渣通道外的依次相连的第二齿条、第二减速机和第二电机，所述第二齿条与所述第二排渣阀相连。
在本发明的第二个方面，本发明提出了一种TFB气化焚烧炉。根据本发明的实施例，所述TFB气化焚烧炉具有以上实施例所述的用于TFB气化焚烧炉的选择性排渣装置。由此，所述TFB气化焚烧炉具有所述用于TFB气化焚烧炉的选择性排渣装置的所有优点。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明实施例的用于TFB气化焚烧炉的选择性排渣装置的示意图；
图2是根据本发明实施例的排渣单元的示意图。
附图标注：1-炉膛，2-主布风板，3-一次风室，4-次布风板，5-排渣风室，6-第一排渣阀，7-第一齿条，8-第一减速机，9-第一电机，10-第二排渣阀，11-第二齿条，12-第二减速机，13-第二电机，14-炉墙挡板，15-第一流化气体循环通道，16-大块垃圾通道，17-排渣通道，18-第二流化气体循环通道。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的选择性排渣装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明的一个方面，提出了一种用于TFB气化焚烧炉的选择性排渣装置，参考附图1，所述选择性排渣装置包括炉膛1；主布风板2，所述主布风板2设在所述炉膛1的底部；一次风室3，所述一次风室3设在所述主布风板2的底部，用于通入气化剂；次布风板4，所述次布风板4设在所述炉膛1的底部，所述次布风板4与所述主布风板2呈阶梯布置，且所述次布风板4设在所述主布风板2下方；排渣风室5，所述排渣风室5设在所述次布风板4的底部，用于通入气化剂，且所述排渣风室5的压强大于所述一次风室3的压强；排渣通道17，所述排渣通道17与所述炉膛1相通，且所述排渣通道17设在所述炉膛1下方，所述排渣通道17紧挨着所述次布风板4的远离所述主布风板2的一端设置；排渣单元，所述排渣单元包括第一排渣阀6和第二排渣阀10，所述第一排渣阀6和所述第二排渣阀10相对地设在排渣通道17内壁上，所述第二排渣阀10设在所述第一排渣阀6的下方，且所述第一排渣阀6的宽度小于所述排渣通道17的宽度。由此，进入炉膛1的垃圾首先落在主布风板2上，在一次风室3中气化剂的作用下，垃圾中的细物料被流化，而粗物料(即不规则的大块物料)则沉积下来，落在次布风板4上，在排渣风室5中压强更大的气化剂的作用下，将粗物料中夹杂的细物料流化，粗物料则由排渣通道的进口进入排渣通道17中，由此，自动将进入炉膛1的垃圾中的粗物料和细物料充分分离开来；而排渣通道17设置非对称排渣阀，第一排渣阀6留有一定的空间，由此不规则的大块物料不会完全卡在第一排渣阀6上，在第一排渣阀6下方的设置相对的第二排渣阀10，不规则的大块物料同样也不会完全卡在第二排渣阀10上，由此，第一排渣阀6和第二排渣阀10相叠加形成自锁结构，锁住不规则的物料，使炉膛排出的物料不会往下漏，同时又避免了不规则的大块物料卡死在排渣阀上的问题。
下面进一步对根据本发明实施例的用于TFB气化焚烧炉的选择性排渣装置进行详细描述。
根据本发明的一个具体实施例，参考附图1，所述炉膛内设有炉墙挡板14，所述炉墙挡板14的上端与所述炉膛的内壁之间形成第一流化气体循环通道15，所述炉墙挡板与相邻炉膛壁之间形成第二流化气体循环通道18，在次布风板4上形成的流化气体依次通过第二流化气体循环通道18和第一流化气体循环通道15进入主布风板2上方的炉膛中，所述炉墙挡板14的下端与所述炉膛的内壁之间形成大块垃圾通道16，在主布风板2和一次风室3的共同作用下筛分下来的不规则的大块物料通过该大块垃圾通道16落在次布风板4上。需要说明的是，所述炉墙挡板14的形成过程如下：在炉膛内的炉墙的上下两端各开一个口，下端的口形成大块垃圾通道16，上端的口形成第一流化气体循环通道15，两个口之间的炉墙就形成了炉墙挡板14。
进一步地，所述大块垃圾通道的宽度为a，所述第一流化气体循环通道的宽度为c，所述第二流化气体循环通道的宽度为d，所述排渣通道的进口的宽度为b，所述排渣通道的宽度为w0，则b＝(1-1.5)a，c＝(0.5-0.8)a，d＝(1.5-2.0)b，w0＝(2.0-3.0)b。上述结构的排渣系统，可以通过给定尺寸的结构，实现系统的稳定工作。各部分结构尺寸确定的原则或效果如下：尺寸a的确定取决于设计时确定的物料排出流量以及粗细筛分，要确保粗细渣都可以如期排出炉膛。d的宽度需要确保排出的炉渣能在次布风板上实现粗细渣的分离，且保证细渣能在合理的气速下被携带返回炉膛，d过大会导致气速过低，气体携带的颗粒尺寸太小从而导致过多的细渣被排出炉膛，破坏炉膛的物料筛分平衡；d过小会导致气速过高，阻力过大，也会减小返回炉内的细渣量，因而破坏物料筛分平衡。宽度c的大小限制则是为了确保进入炉膛的气固两相流有一定的压降，从而防止倒流。尺寸b的确定则是依据次布风板上压力平衡而定，主要是为了形成粗细分离的机制，粗渣通过b逐步下落到排渣阀中，细渣被所在的卡口上粗渣阻挡从而上升回到炉内的流化气体循环通道。
根据本发明的再一个具体实施例，参考附图2，所述第一排渣阀6的宽度为w1，所述排渣通道17的宽度为w0，所述第二排渣阀10的宽度为w2，0.5w0≤w1≤0.75w0，0.75w0≤w2<w0，由此，第一排渣阀6和第二排渣阀10距离排渣通道17内壁均留有合适的空间，不规则的大块物料不会完全卡在第一排渣阀6上，在第一排渣阀6下方的设置相对的第二排渣阀10，不规则的大块物料同样也不会完全卡在第二排渣阀10上，由此，第一排渣阀6和第二排渣阀10相叠加形成自锁结构，锁住不规则的大块物料，大块物料不会往下漏，同时又避免了不规则的大块物料卡死在排渣阀上的问题。
根据本发明的又一个具体实施例，当所述排渣单元关闭时，所述第一排渣阀6的远离排渣通道17内壁的一端与所述第二排渣阀10的远离所述排渣通道17内壁的一端之间的连线与水平面之间的夹角α为5-15°，由此，使夹角α小于大块物料的息止角，进一步保证第一排渣阀6和第二排渣阀10在关闭状态下锁住大块物料，同时又能避免不规则的大块物料卡死在排渣阀上的问题。
根据本发明的又一个具体实施例，所述第一排渣阀6与所述第二排渣阀10之间的距离⊿H为(1/4-1/3)w0，进一步保证第一排渣阀6和第二排渣阀10在关闭状态下锁住大块物料，同时又能避免不规则的大块物料卡死在排渣阀上的问题。
根据本发明的又一个具体实施例，所述一次风室3的压强为10-15kPa，由此，进一步确保落在主布风板2上的垃圾在一次风室3的作用下，其中的细物料被流化、大块物料落在次布风板4上，从而实现细物料和大块物料的初步分离。
根据本发明的又一个具体实施例，所述排渣风室5的压强为12-20kPa，由此，进一步确保将粗物料中夹杂的细物料流化、粗物料则进入排渣通道17中，从而实现细物料和大块物料的二次分离，同时排渣风室5的高压提供了物料内循环需要的动力。
根据本发明的又一个具体实施例，所述主布风板2与水平面的夹角为5-20°，所述次布风板4与水平面的夹角为3-10°，由此，既能保证垃圾中的细物料充分在主布风板2和次布风板4上流化，又能保证其中的大块物料从主布风板2落到次布风板4上、从次布风板4落到排渣通道17中。
根据本发明的又一个具体实施例，所述第一排渣阀6和所述第二排渣阀10的阀板厚度各自独立地为20-35mm，由此，进一步保证在所述第一排渣阀6和所述第二排渣阀10的叠加作用下，锁住不规则的大块物料，使大块物料不会往下漏。
根据本发明的又一个具体实施例，参考附图1和2，所述排渣单元还包括设置在排渣通道17外的依次相连的第一齿条7、第一减速机8和第一电机9，所述第一齿条7与所述第一排渣阀6相连，其中，第一电机9在第一减速机8的作用下带动第一齿条7移动，第一齿条7带动第一排渣阀6移动，从而实现第一排渣阀6的开合。同样地，所述排渣单元还包括设置在排渣通道17外的依次相连的第二齿条11、第二减速机12和第二电机13，所述第二齿条11与所述第二排渣阀10相连，其中，第二电机13在第二减速机12的作用下带动第二齿条11移动，第二齿条11带动第二排渣阀10移动，从而实现第二排渣阀10的开合。
在本发明的实施例中，上述气化剂包括空气和/或蒸汽。
在本发明的实施例中，流化的物料在气化剂的作用下随之完成气化，气化后的气体进入燃烧区，在燃烧区发生燃烧，燃烧后的烟气随后进入换热区，在换热区完成换热，该部分内容属于本领域的常规技术，在此不再赘述。
在本发明的第二个方面，本发明提出了一种TFB气化焚烧炉。根据本发明的实施例，所述TFB气化焚烧炉具有以上实施例所述的用于TFB气化焚烧炉的选择性排渣装置。由此，所述TFB气化焚烧炉具有所述用于TFB气化焚烧炉的选择性排渣装置的所有优点。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种用于TFB气化焚烧炉的选择性排渣装置，其特征在于，包括：
炉膛；
主布风板，所述主布风板设在所述炉膛的底部；
一次风室，所述一次风室设在所述主布风板的底部；
次布风板，所述次布风板设在所述炉膛的底部，所述次布风板与所述主布风板呈阶梯布置，且所述次布风板设在所述主布风板下方；
排渣风室，所述排渣风室设在所述次布风板的底部，且所述排渣风室的压强大于所述一次风室的压强；
排渣通道，所述排渣通道与所述炉膛相通，且所述排渣通道设在所述炉膛下方，所述排渣通道紧挨着所述次布风板的远离所述主布风板的一端设置；
排渣单元，所述排渣单元包括第一排渣阀和第二排渣阀，所述第一排渣阀和所述第二排渣阀相对地设在排渣通道内壁上，所述第二排渣阀设在所述第一排渣阀的下方，且所述第一排渣阀的宽度小于所述排渣通道的宽度。
2.根据权利要求1所述的用于TFB气化焚烧炉的选择性排渣装置，其特征在于，所述炉膛内设有炉墙挡板，所述炉墙挡板的上端与所述炉膛的内壁之间形成第一流化气体循环通道，所述炉墙挡板与相邻炉膛壁之间形成第二流化气体循环通道，所述炉墙挡板的下端与所述炉膛的内壁之间形成大块垃圾通道；所述大块垃圾通道的宽度为a，所述第一流化气体循环通道的宽度为c，所述第二流化气体循环通道的宽度为d，所述排渣通道的进口的宽度为b，所述排渣通道的宽度为w0，则b＝(1-1.5)a，c＝(0.5-0.8)a，d＝(1.5-2.0)b，w0＝(2.0-3.0)b。
3.根据权利要求1或2所述的用于TFB气化焚烧炉的选择性排渣装置，其特征在于，所述第一排渣阀的宽度为w1，0.5w0≤w1≤0.75w0。
4.根据权利要求3所述的用于TFB气化焚烧炉的选择性排渣装置，其特征在于，所述第二排渣阀的宽度为w2，0.75w0≤w2<w0。
5.根据权利要求4所述的用于TFB气化焚烧炉的选择性排渣装置，其特征在于，当所述排渣单元关闭时，所述第一排渣阀的远离排渣通道内壁的一端与所述第二排渣阀的远离所述排渣通道内壁的一端之间的连线与水平面之间的夹角α为5-15°。
6.根据权利要求4所述的用于TFB气化焚烧炉的选择性排渣装置，其特征在于，所述第一排渣阀与所述第二排渣阀之间的距离⊿H为(1/4-1/3)w0。
7.根据权利要求1或2所述的用于TFB气化焚烧炉的选择性排渣装置，其特征在于，所述一次风室的压强为10-15kPa；
任选地，所述排渣风室的压强为12-20kPa。
8.根据权利要求1或2所述的用于TFB气化焚烧炉的选择性排渣装置，其特征在于，所述排渣单元还包括设置在排渣通道外的依次相连的第一齿条、第一减速机和第一电机，所述第一齿条与所述第一排渣阀相连；
任选地，所述排渣单元还包括设置在排渣通道外的依次相连的第二齿条、第二减速机和第二电机，所述第二齿条与所述第二排渣阀相连。
9.根据权利要求1或2所述的用于TFB气化焚烧炉的选择性排渣装置，其特征在于，所述主布风板与水平面的夹角为5-20°，所述次布风板与水平面的夹角为3-10°；
任选地，所述第一排渣阀和所述第二排渣阀的阀板厚度各自独立地为20-35mm。
10.一种TFB气化焚烧炉，其特征在于，所述TFB气化焚烧炉具有权利要求1-9任一项所述的选择性排渣装置。
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