CN116481029A - 一种插板式炉排板及其刮渣机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及废弃物焚烧处理技术领域，具体公开了一种插板式炉排板，插装在炉体上且能够在水平移动后将炉体上下分隔，包括板体，板体内设有多个一次风风道和多个一次风风孔，一次风孔与一次风风道连通，板体上还设有贯穿板体上下表面的透风孔。刮渣机构，用于对插板式炉排板进行刮渣，包括前刮渣铲和后刮渣铲，前刮渣铲和后刮渣铲上均设有多个排气槽，相邻排气槽之间形成刮渣部，前后刮渣铲的刮渣部在炉排板的宽度方向错开，所有刮渣部在宽度方向的投影将插板式炉排板的宽度方向完全遮挡。本方案用以解决层级跌落式热解气化焚烧技术存在的布风策略简单、供风单一以及炉排板上风孔堵塞带来的垃圾燃烧过程中同层垃圾处理效果和效率差异大的问题。

Description

一种插板式炉排板及其刮渣机构

技术领域

本发明涉及废弃物焚烧处理技术领域，具体涉及一种插板式炉排板及其刮渣机构。

背景技术

现有的垃圾处理技术主要有焚烧、卫生填埋、堆肥、废品回收等。在垃圾处理常规技术中，焚烧处理具有减量效果明显，无害化彻底，占地量小，余热能得到利用，二次污染少等优点而得以广泛推行。

现有的垃圾焚烧所采用的焚烧结构有多种，比如往复式炉排焚烧炉和热解气化焚烧炉等，目前往复式炉排焚烧炉具有应用历史长久，技术成熟，垃圾不需要预处理，故障率低，年运行时间长，处理能力较大，稳定燃烧过程中不需要添加辅助燃料，飞灰产生量较少等优点；在国外和国内都有广泛的业绩，全球垃圾焚烧处理行业绝大多数均采用该技术，尤其广泛应用在我国大中型城市的垃圾焚烧发电领域。而热解气化焚烧技术，以其二噁英生成量低、飞灰产生量少、有价金属易回收等优点，成为国际国内争相研发的生活垃圾热处理技术。焚烧炉最重要的部件是炉排系统，主要负责炉内垃圾运送，同时提高垃圾与空气的混合和扰动度，提高燃烧效率。

采用热解气化焚烧技术的有专利公告号为CN209355260U的一种提高处理效率的农村生活垃圾热解焚烧装置，该专利中，其炉板体内从上到下依次设有三个炉排，将炉板体内从上到下依次分成干燥层、热解层、燃烧层、灰仓等，干燥层内设有螺旋式搅拌机构，热解层内设有桨式搅拌机构，灰仓内设有辊式破碎机构等。但是在该专利技术中，无炉排结构及布置设计方面的详细描述，如何实现有序落料并不清楚。

专利公告号为CN207849374U的一种立式多炉排垃圾热解焚烧炉，在该技术的焚烧炉内设置有两层炉排，进而将炉体内空间分隔为三个腔室，三个腔室分别为干燥层、热解层和燃烧层，该焚烧炉在垃圾处理时垃圾逐级跌落，直至燃烧处理完成；该专利没有公开炉排具体构造以及具体如何使用，此外，在该技术中还存在燃烧层内布风策略简单、供风单一的问题，容易造成燃烧层内垃圾难以均匀燃烧，造成同层垃圾处理效果和效率差异大的问题。

发明内容

本发明意在提供一种插板式炉排板，以解决层级跌落式热解气化焚烧技术存在的布风策略简单、供风单一以及炉排板上风孔堵塞带来的垃圾燃烧过程中同层垃圾处理效果和效率差异大的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种插板式炉排板，包括板体，板体插装在炉体上且能够在水平移动后将炉体上下分隔，板体内设有多个一次风风道，板体上表面设有多个一次风风孔，一次风孔与一次风风道连通，板体上还设有贯穿板体上下表面的透风孔，一次风风孔和透风孔均呈喇叭形，喇叭形的小开口位于板体上表面。

优选的，作为一种改进，还包括套在板体外表面的密封筒，密封筒内形成密封腔，密封腔用于固定在炉体上，板体滑动连接在密封筒上，板体向炉体外移动后，板体上位于炉体外的一次风风孔全部位于密封腔内。

优选的，作为一种改进，所述密封腔与炉体连通的路径上设有单向阀，单向阀用于将密封腔内的气体排向炉体。

优选的，作为一种改进，多个所述一次风风孔在板体上横纵阵列排布，同一排的一次风风孔与同一个一次风风道连通。

本发明的技术原理和优点为：

1.在对垃圾采用热解气化焚烧炉进行处理时，将本发明的插板式炉排板作为燃烧炉排板和/或燃烬炉排板使用，使用过程中，通过向一次风风道里送入源源不断的加热后的一次风，使得一次风能够从布置在板体上表面的多个一次风风孔喷出，风孔为上小下大的喇叭形，有利于灰渣的排出，风孔不易堵塞，也有利于实现加速穿透料层，强化空气对物料的搅动与混合，确保燃烧室或燃烬室内料层燃烧反应的一致性。同时，炉排板内密集的风道设计与布置，也有利于炉排板的冷却，提升了炉排板的使用寿命。

2.在本发明中，贯穿板体上下表面的透气孔，使得燃烧室或燃烬室与下方相邻的腔室之间形成连通(如燃烧室连通燃烬室，燃烬室连通灰渣排出室)，使得上下连通的腔室的热气能够快速贯穿插板式炉排板，为相邻腔室内的垃圾料层提供辅助热源，有助于堆叠的垃圾料层因受热而快速升温，促进垃圾的处理效果和处理效率。

3.本发明中插板式炉排板上垃圾燃烧充分而产生的灰烬也会在重力下从喇叭形的透气孔下落，实现灰烬或小颗粒灰渣的及时排出，风孔也不易堵塞，实现了布风均匀，也为未燃烧充分的垃圾提供更多与空气接触的机会，进一步促进垃圾的均匀完全燃烧。

4.本发明通过密封腔的设置，使得插板式炉排板在向炉体外移动而使得插板式炉排板上的垃圾跌落的过程中，保证向炉体外移动的炉排板上排出的一次风能够收集在密封腔内，确保一次风始终全部通向炉体内，提供垃圾物料充分反应所需的空气。此外，通过单向阀的设置，使得密封腔内的一次风能够继续进入到炉体内进行再利用。

本发明还提供一种刮渣机构，用于对插板式炉排板进行刮渣，包括前刮渣铲和后刮渣铲，前刮渣铲和后刮渣铲上均设有多个排气槽，相邻排气槽之间形成刮渣部，前刮渣铲的刮渣部与后刮渣铲的刮渣部在插板式炉排板的宽度方向错开，插板式炉排板的宽度方向与插板式炉排板工作时的移动方向垂直，所有刮渣部在插板式炉排板宽度方向的投影将插板式炉排板的宽度方向完全遮挡。

优选的，作为一种改进，所述前刮渣铲和后刮渣铲均倾斜设置，倾斜向下一端朝向炉体中部。

优选的，作为一种改进，所述排气槽呈U型。

优选的，作为一种改进，还包括连接板，连接板位于前刮渣铲和后刮渣铲的两端，连接板同时固定连接前刮渣铲和后刮渣铲，以提高刮渣机构的整体强度。

本刮渣机构的原理和优点为：在刮渣机构使用时，将刮渣机构固定安装在炉体的内壁位置且位于对应插板式炉排板上方，插板式炉排板在将垃圾送入下层腔室时，插板式炉排板向炉体外移动，该过程中，前刮渣铲和后刮渣铲将遗留在板体上表面的垃圾、灰渣及时刮落。

而在现有技术中，因我国垃圾具有含水率高、组分复杂等特性，垃圾焚烧过程产生极为复杂的气、液、固多项反应混合发展，同相和异相间传递交互发生，并受晶界过程、电化学过程和应力演变过程的影响，造成炉排板上容易出现结渣和结块现象以及风孔堵塞的情况，长期使用后炉排板容易出现烧偏和烧穿的问题，也会导致炉内垃圾料层反应不充分不均匀的问题。但是本发明将插板式炉排板和带有前后刮渣铲的刮渣机构的结合应用，使得炉排板每次向炉体外移动而实现垃圾跌落的过程中，均能够实现对炉排板上表面灰渣的及时刮落，避免灰渣在板体上的堆积、结渣和结块，降低炉排板被烧偏和烧穿的概率，强化垃圾的均匀完全燃烧。

此外，在本发明中，优化设计的排气槽的设置，使得从板体上吹出的加热一次风降低了对刮渣机构的冲击，确保刮渣机构的安装结构不会受到一次风的冲击影响，同时一次风从前后刮渣铲的排风槽吹出后，一次风既有直接向上吹的风又有倾斜朝向炉体内的风，一次风将被刮渣部刮落的灰渣及时从刮渣铲上吹离，避免了灰渣堆积在刮渣铲上而影响刮渣效果的情况。

除此之外，前刮渣铲和后刮渣铲上均有多个刮渣部和排气槽，间隔的多个刮渣部的存在以及前后错开的刮渣部均使得插板式炉排板上的灰渣能够被切割成多份且同时铲除，极大降低了灰渣铲除的难度，提高了效率。

附图说明

图1为本发明实施例的插板式炉排板及其刮渣机构在热解气化焚烧炉上应用的主视剖视图。

图2为本发明实施例插板式炉排板及其刮渣机构的主视剖视图。

图3为图2中板体的主视剖视图。

图4为图3的俯视图。

图5为本发明实施例中刮渣机构的三维结构示意图。

图6为图5的刮渣机构在另一视角下的结构示意图。

图7为图5的刮渣机构在又一视角下的结构示意图。

图8为图5的主视图。

图9为图5的左剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：干燥室10、热解室20、气化室30、燃烧室40、燃烬室50、插板式炉排板100、板体1、一次风风孔11、一次风风道12、透气孔13、密封筒2、驱动器3、刮渣机构200、前刮渣铲4、后刮渣铲5、连接板6、排气槽7。

实施例基本如附图1至图9所示。

结合图1，一种插板式炉排板100，插装在热解气化焚烧炉的炉体上，该炉体内从上至下设置有5个炉排板，每个炉排板均能够将炉体上下完全封隔，炉体内5个炉排板将炉体从上至下分隔为干燥室10、热解室20、气化室30、燃烧室40、燃烬室50和灰渣排出室，该炉体中燃烧室40呈负压状态，燃烧室40安装高温烟气出口，炉体内所有气体从高温烟气出口排出；插板式炉排板100作为炉体中的燃烧炉排板和燃烬炉排板，炉体的每个炉排板上方均安装刮渣机构200，刮渣机构200固定在炉体内壁上，刮渣机构200用于将炉排板上表面的灰渣及时刮落。

结合图2至图4，插板式炉排板100包括板体1、密封筒2和驱动器3，密封筒2套在板体1外表面，密封筒2内形成密封腔，板体1水平滑动连接在密封筒2上，驱动器3用于带动板体1水平移动以控制板体1插入炉体的长度，本实施例中的驱动器3可以采用液压缸。

板体1上表面加工有多个横纵布置且开口朝上且竖向竖直的一次风风孔11，多个一次风风孔11在板体1表面阵列布置；板体1内插有多根横向排布的一次风风道12，一次风风道12与同排的多个一次风风孔11连通；板体1被驱动器3带动着向炉体外移动后，板体1上位于炉体外的一次风风孔11全部位于密封腔内。板体1上还加工有贯穿板体1上下表面的透气孔13，透气孔13用于连通被炉排板分隔的上下腔室，一次风风孔11和透风孔13均呈喇叭形，且喇叭形的小开口位于板体1的上表面。

密封筒2固定在炉体的内壁上，密封筒2上安装有单向阀，通过单向阀将密封腔与炉体内空间连通，单向阀用于将密封腔内的气体排向炉体。

结合图5至图9，刮渣机构200包括成型为一体的前刮渣铲4、后刮渣铲5和连接板6，前刮渣铲4和后刮渣铲5均倾斜设置，倾斜向下一端均朝向炉体中部。前刮渣铲4和后刮渣铲5在板体1上表面呈倒V型，前刮渣铲4相对水平面的倾斜幅度小于后刮渣铲5相对水平面的倾斜幅度，后刮渣铲5位于炉体内壁与前刮渣铲4之间。连接板6位于前刮渣铲4和后刮渣铲5的两端，连接板6同时固定连接前刮渣铲4和后刮渣铲5。

前刮渣铲4和后刮渣铲5上均加工有多个排气槽7，排气槽7呈U型，相邻排气槽7之间形成刮渣部，前刮渣铲4的刮渣部与后刮渣铲5的刮渣部在插板式炉排板100的宽度方向错开，插板式炉排板100的宽度方向与插板式炉排板100工作时的移动方向垂直，所有刮渣部在插板式炉排板100宽度方向的投影将插板式炉排板100的宽度方向完全遮挡。

本实施例的具体过程如下：

在对垃圾采用热解气化焚烧炉进行处理时，垃圾在炉排板上逐级跌落，垃圾料层的每一次跌落即实现对垃圾料层的破碎和打散，实现对垃圾的搅拌，垃圾在跌落至燃烧室40或燃烬室50后，因作为燃烧炉排板或燃烬炉排板的插板式炉排板100不断地从一次风风孔11吹出加热好的一次风，而一次风风孔11的数量在板体1上均匀阵列排布，一次风风孔11又为上小下大的喇叭形，有利于灰渣的排出，且一次风风孔11不易堵塞，也有利于实现加速穿透料层，强化空气对物料的搅动与混合，确保燃烧室40或燃烬室50内料层燃烧反应的一致性。同时，炉排板100内密集的一次风风道12的设计与布置，也有利于炉排板100的冷却，提升了炉排板100的使用寿命。

同时，垃圾燃烧过程中，因燃烧室40呈负压状态燃烬室50通过插板式炉排板100上的透气孔13与燃烧室40形成连通，使得插板式炉排板100下方的高温气体都有向燃烧室40移动的趋势，从下向上贯穿透气孔13的高温烟气作为辅助热源穿透料层，使得堆积的底部料层和中心料层也能够快速受热而升温，促进垃圾的处理效果和处理效率。燃烧燃烬过程中，产生的灰烬或小颗粒灰渣会在自重下穿过多个阵列排布的喇叭形透气孔13而下落，给未燃烧充分的垃圾提供更多与空气接触的机会，同时多个阵列排布的透风孔13既保证了布风的均匀性又保证了透风孔13不易堵塞。

在垃圾燃烧或燃烬完成后，控制对应的插板式炉排板100在驱动器3的作用下向炉体外水平移动，移动过程中，位于炉体外的一次风风孔11吹出的一次风被密封筒2所收集，并在密封腔内压强大于炉体内压强时，密封腔内一次风通过单向阀排入到炉体内进行利用，确保一次风始终全部通向炉体100内，提供垃圾物料充分反应所需的空气。

插板式炉排板100向炉体外移动的过程中，刮渣机构200作用在板体1的上表面，通过前刮渣铲4和后刮渣铲5上的刮渣部将板体1表面的灰渣及时刮落，同时从排风槽排出的一次风向上或斜向炉体中心吹出，迫使刮落的灰渣快速从前刮渣铲4和/或后刮渣铲5上脱离，保障板体1上灰渣的快速及时刮落，避免灰渣在炉排板上结渣、结块。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (8)

1.一种插板式炉排板，包括板体，其特征在于：板体插装在炉体上且能够在水平移动后将炉体上下分隔，板体内设有多个一次风风道，板体上表面设有多个一次风风孔，一次风孔与一次风风道连通，板体上还设有贯穿板体上下表面的透风孔，一次风风孔和透风孔均呈喇叭形，喇叭形的小开口位于板体上表面。

2.根据权利要求1所述的一种插板式炉排板，其特征在于：还包括套在板体外表面的密封筒，密封筒内形成密封腔，板体滑动连接在密封筒上，板体向炉体外移动后，板体上位于炉体外的一次风风孔全部位于密封腔内。

3.根据权利要求2所述的一种插板式炉排板，其特征在于：所述密封腔与炉体连通的路径上设有单向阀，单向阀用于将密封腔内的气体排向炉体。

4.根据权利要求1所述的一种插板式炉排板，其特征在于：多个所述一次风风孔在板体上横纵阵列排布，同一排的一次风风孔与同一个一次风风道连通。

5.一种刮渣机构，其特征在于，用于对权利要求1-4任一项所述的插板式炉排板进行刮渣，包括前刮渣铲和后刮渣铲，前刮渣铲和后刮渣铲上均设有多个排气槽，相邻排气槽之间形成刮渣部，前刮渣铲的刮渣部与后刮渣铲的刮渣部在插板式炉排板的宽度方向错开，插板式炉排板的宽度方向与插板式炉排板工作时的移动方向垂直，所有刮渣部在插板式炉排板宽度方向的投影将插板式炉排板的宽度方向完全遮挡。

6.根据权利要求5所述的一种刮渣机构，其特征在于：所述前刮渣铲和后刮渣铲均倾斜设置，倾斜向下一端朝向炉体中部。

7.根据权利要求6所述的一种刮渣机构，其特征在于：所述排气槽呈U型。

8.根据权利要求5所述的一种刮渣机构，其特征在于：还包括连接板，连接板位于前刮渣铲和后刮渣铲的两端，连接板同时固定连接前刮渣铲和后刮渣铲。