CN1715752A - 炉排板，以及相应的焚烧炉排和废物焚烧设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于焚烧炉排的炉排板、包括炉排板的焚烧炉排以及具有这种焚烧炉排的固体废物焚烧设备。
Description
技术领域
本发明涉及用于焚烧炉排的炉排板、包括这种炉排板的焚烧炉排以及具有这种焚烧炉排的废物(废弃物)焚烧设备。
背景技术
废物焚烧设备的最重要的部件是焚烧炉排，所述焚烧炉排水平地或以倾斜方式进行布置，且在其上要进行焚烧的材料，例如垃圾，从第一端被输送至通常被称作燃尽炉排的第二端。所需的焚烧空气加压通过焚烧炉排。为此目的，相应的孔被设置在焚烧炉排中。这意味着进行焚烧的材料(废料)基本上在三个步骤中进行处理，即“干燥”、随后“焚烧”以及最终转化成炉渣。如果需要，这三个步骤可单独进行控制。
存在多种类型的焚烧炉排，尤其包括所谓的往复式焚烧炉排。这种炉排包括能够实施添料移动以便沿焚烧炉排输送进行焚烧的材料(废弃物)的活动部分(炉排板)。各个炉排板位于彼此顶上以使得它们在其指向焚烧室的长侧面的区域中以类似阶梯的方式偏置。例如，如果每隔一个炉排板以活动方式被实现，那么这种炉排板的移动导致位于指向输运方向的相应随后的炉排板上的固体废物被另外输送到下一个炉排板上。
不同类型的废物可在前面描述的类型的焚烧设备中进行焚烧。通常的废料为家庭垃圾、工业垃圾、木材锯屑、废木材、旧木材、各种废料的馏分(RDF＝废弃物衍生燃料)、生物燃料或相似物，例如污泥。各类型的废料就其热值而言是不同的。然而，这在各类型的废料内也是适用的。例如，家庭垃圾可具有在5和20MJ/kg之间的热值。在焚烧炉排或其炉排板上的热和机械应力相应地随该热值变化。
当焚烧具有达约10MJ/kg的热值的废物时，可通过用空气冷却炉排板而充分抵消该磨损现象。在EP 0 391 146 A1中描述了空冷的焚烧炉排。
当焚烧具有更高热值的材料时，通常优选利用焚烧炉排，所述焚烧炉排的炉排板用液体，例如水，进行冷却。然而，用于这种水冷系统的费用远远高于用于空冷系统的费用。更有效的水冷还导致对炉排板更加强的冷却，这是某些焚烧工艺所不希望的。
发明内容
本发明基于披露用于通过空冷系统焚烧具有更高热值，特别是热值＞10MJ/kg的材料(废料)的备选方案的目的。
该目的基于下列设想得以实现：每个炉排板最初受到朝向焚烧室，即在其上侧面和其前面上的特别加强的热应力。一次空气相对于炉排板的下侧面进行输送，即其从底部冷却这些炉排板，且通过炉排板中或炉排板之间的孔加压进入位于炉排板上的进行焚烧的材料层内。在每个炉排板的热应力部分下面可具有用于带走产生的热量的一定的冷却体积。然而，特别是在边缘区域，冷却效应是不充分的。这意味着这种区域，例如，指向焚烧室的炉排板面(长侧面)处于腐蚀和侵蚀的风险中。
本发明提出在上侧面的下面和邻近炉排板的前长侧面的区域中布置至少一条流动通道，其中空气以对准目标的方式从下面相对于上侧面和邻近的前长侧面进行输送。
该设计形成了与空气喷嘴相似的结构，其中空气以相应的高流速“从下面”冷却相应的炉排板的关键的前部分(指向焚烧室)。
该至少一条流动通道还被实现在位于邻近下侧面的位置处的相应的面(面区域)的部分中具有空气出口孔，即使得空气流随后以对准目标的方式被输送到随后的炉排板的表面上--所述表面指向进行焚烧的材料的输送方向--且同时冷却该表面。相对于相邻的炉排板的该对准目标的空气流提供了大大阻止在本领域的状态中在此位置处观察到的沉积物的附加优点。这种沉积物还被称作获得物(pickups)且例如通过由进行焚烧的材料中沉淀的金属在根据本领域的状态的焚烧炉排上产生。
迄今使用的常规冷却系统用于冷却炉排板的“后”部分。
根据本发明最一般的实施例，本发明涉及一种用于焚烧炉排的炉排板，其特征在于：
所述炉排板具有上侧面、下侧面、两个长侧面和两个宽侧面；
所述炉排板包括至少一个用于连接邻近第一长侧面的支承元件的装置；和
至少一条流动通道被布置在所述上侧面的下面且邻近第二长侧面，其中空气沿所述流动通道从位于所述炉排板下面的区域被输送至位于邻近所述下侧面的位置处的所述第二长侧面的部分中的孔处。
在一个实施例中，所述炉排板被实现具有多个在所述上侧面下面的凹部，且其中所述凹部通向所述下侧面且从位于邻近所述第一长侧面的位置处的区域延伸至位于邻近所述第二长侧面的位置处的区域。
这些凹部使得可能实现具有相当小的厚度，例如10-15mm的厚度的上侧面(炉排板的上面区域)。
在一个实施例中，一条流动通道或多条流动通道垂直于炉排板的长侧面延伸。换句话说：空气在朝向炉排板的前面区域的方向上沿流动通道流动。
正如上面提到的，炉排板的该“前”部分特别处于危险中。在这个方面中，流动通道的长度通常可被限于相当于炉排板宽度的10-50％，其中10％到30％之间的长度通常就足够了。这特别是往复式焚烧炉排中的相邻板未通过(覆盖)的板部分。
炉排板的周边(也称作炉排板片)通常不具有精确的立方形状。特别是前面区域(第二长侧面)并不垂直于炉排板的上侧面延伸。第二长侧面可相对于上侧面呈α＜90°的角度延伸，且如果需要，至少附加地改变一次角度。
对于流动通道而言，这意味着流动通道也不以平直的方式延伸，而是沿着这个区域中炉排板的形状延伸。例如，如果以剖面形式观察的话，流动通道示出了半圆形或几次转变角度。这同时致使产生了更长的流动通道。如果流动通道相对接近炉排板的相应的表面区域延伸，那么冷却效应可得到加强。换句话说：在本实例中，流动通道的上(外)壁部由上侧面的(内)表面和第二长侧面的(内)表面形成。
流动通道的下(内)壁部可由在壁部或网板之间延伸的肋部形成，所述壁部或网板例如形成了上面提到的凹部的横向限制。
如果当炉排板被支承在水平表面上时，炉排板的下侧面(也称作炉排台)被实现以使得炉排板的上侧面从第一长侧面向第二长侧面(即从后朝向前)倾斜(例如3-10°)，那么相邻的炉排板的支承和进行焚烧的材料沿焚烧炉排的输运可得到简化。
为此目的，正如下列对附图的描述所讨论地，下侧面可被实现具有邻近第二长侧面(前面)的向下突出的凸部。在本实例中，所讨论的炉排板与指向进行焚烧的材料的输运方向且具有该凸部的下一个炉排板(炉排台)交叠。
然而，其前长侧优选在与随后的(下一个)炉排板的上侧面间隔一定距离处终止，且流动通道的出口孔因此位于随后的炉排板的支承表面上方。相对于相邻炉排板的上表面的对准目标的空气流有利地以这种方式受到影响。这也在下面对附图的描述中进行讨论。
另一种可选方式是，将有可能将流动通道的出口孔布置在前长侧面的更低的部分中。这将致使产生大体上平行于随后的炉排板的上侧面延伸的空气流。
根据本发明的附加冷却使得可能实现位于邻近流动通道的位置处的炉排板的部分比炉排板的剩余部分更薄。这不仅减少了材料需求，而且改进了冷却效果。
该“更薄”的部分不限于炉排板的前长侧面，而是还可在炉排板的上侧面的邻近部分上延伸。
前面提到的类型的炉排板具有例如40-60cm的宽度(宽侧面)和几米的长度。在这个方面，还已公知的是，实现以多个相邻的互连部段形式存在的炉排板，所述部段还被称作炉栅。各个部段可包括铸造部分，其中流动通道可就地实现。这意味着每个部段被一体实现。部段(炉栅)还可包括更小的部段，特别是如果它们由板状金属材料焊接而成的话。炉栅可具有例如5-25cm或更多的宽度(沿整个炉排板的纵向方向)。
相邻的炉栅通过常规连接技术互相连接，例如通过螺钉或通过在连杆的帮助下连接多个炉栅。因此形成的炉栅板可随后类似地互相连接。
根据一个实施例，炉排板被实现以使得至少一个凹部由两个相邻炉栅(部段)形成，即每个炉栅形成相应的凹部的一部分，例如其一半。
本发明还涉及一种具有多个前面描述的类型的炉排板的焚烧炉排，特别是往复式焚烧炉排。
在本文中，术语“往复式炉排”包括所有类型的往复式炉排，即不考虑它们是否水平地或以倾斜方式延伸和是否进行焚烧的材料沿一个或另一个方向被输送的事实。术语“往复式炉排”还包括输送炉排，其中例如每隔一个炉排板以活动方式实现，以及炉排，其中一个以上的静止炉排板被放置在两个实现相应的运动的炉排板之间。
本发明还涉及具有前面描述的类型的焚烧炉排的废物焚烧设备，例如垃圾焚烧设备。
在从属技术方案和剩余申请文献中对本发明的其它特征进行了披露。因此披露特征的任意组合对于本发明来说都是必要的。
附图说明
下面结合一个实施例对本发明进行更详细地描述。相应附图以高度示意性表示的方式示出，其中：
图1是位于彼此顶上，即以垂直部分的形式存在，的输送炉排的两个炉排板的前剖视图；和
图2是沿图1所示的线A-A的剖面图。
具体实施方式
结合图1所示的下部炉排板对炉排板的基本设计进行描述：炉排板具有上侧面10、下侧面12、后长侧面14、前长侧面16和由于选择的剖面线而看不到的两个宽侧面。上侧面10的上面区域10o以平面方式实现。第二前长侧面16相对于上表面10o呈角度α(约45°)且随后在16w处成一角度。
邻近第一(后)长侧面14的炉排板的下侧面包含沿纵向方向延伸(进入凸部的平面内)的凹部18，其中圆杆20位于所述凹部中且支承炉排板。图1所示的上部炉排板可在该圆杆20的帮助下沿箭头P的方向移动。
每个炉排板的下侧面12设有多个相邻布置的凹部22。每个凹部22在横向上(与宽侧面平行)受到壁部的限制，在图中仅可看到其一个壁部24。在炉排板的后端部上，凹部22受到第一长侧面的相应部分14a的限制，其中凹部在前端部(指向焚烧室26内)上受到前(第二)长侧面16的限制。多个冷却肋部28从壁部24突出进入凹部22内。
在所述剖面图中大体上具有孤形形状的壁部30在邻近第二长侧面16的前端部处转变成加厚部分30v且还在相邻的壁部24之间延伸，所述加厚部分在第二前长侧面16的下面边缘16u上方突出且形成炉排板的支承表面30u。
该壁部30形成了流动通道32的下(内)壁部，所述流动通道从第二长侧面16的下端部16u平行于壁部30地延伸出来(以使得长侧面16的内表面形成对流动通道32的其它限制)且随后在其通向朝向炉排板的下侧面12的方向之前受到上侧面10的下表面10u的限制。在所示的实施例中，壁部30在凹部22的下端部上终止；然而，其也可在凹部的下端部前终止。在所示的实施例中，冷却空气的漏斗形流入孔形成在炉排板的下面，其中冷却空气相对于包括位于壁部30下面的部分的整个凹部22流动。
在图1所示的上部炉排板中，被输送通过流动通道32的冷却空气部分由箭头K表示。这意味着冷却空气进入漏斗形端部32k上的流动通道32且随后，在冷却空气在孔32o的区域中排出并被吹到相邻的炉排板的上侧面10上之前，初始沿上侧面10的内表面10u并且随后沿长侧面16的内表面16i进行输送。
附加冷却空气的供应由图1下部中的箭头L表示。
相对于炉排板的上侧面10流动的空气另外从外部冷却位于邻近流动通道32的位置处的部分。可以以这种方式阻止产生由沉淀材料，特别是从进行焚烧的材料中沉淀出来的金属导致产生的且由图1中的虚线区域34表示的沉积物(所谓获得物)。
在炉排板的特别关键的前部分中的加强冷却(附加冷却)使得可能实现炉排板的壁厚在这个部分中比在炉排板的后部分中更薄，如图中所示。
例如，上侧面10在后部分10r具有12mm的厚度，而在前部分(位于邻近流动通道32的位置处)仅具有6或8mm的厚度。这类似地适用于第二长侧面16的壁厚。
在所示的实施例中，炉排板包括多个相邻布置的部段，所述部段直接邻接且彼此相连。这些部段还被称作炉栅。
如图2所示，每个炉栅T1、T2形成了近似在其中心的壁部24，以使得凹部22分别受到两个相邻炉栅T1、T2的限制。这还适用于流动通道32，所述流动通道在该视图中具有近似椭圆形的横截面。
图1所示的孔口36用于接收用于使相邻的部段T1、T2相连的杆。炉排板包括多个这种部段T1、T2，例如50-60个部段。
所示的炉排板可以铸铁部分的形式实现，其中每个炉栅T1、T2被一体实现，即，例如肋部28和壁部30与壁部24一体成形。
Claims (16)
1、一种用于焚烧炉排的炉排板，其特征在于：
a)所述炉排板具有上侧面(10)、下侧面(12)、两个长侧面(14、16)和两个宽侧面；
b)所述炉排板包括至少一个用于连接邻近第一长侧面(14)的支承元件(20)的装置；和
c)至少一条流动通道(32)被布置在所述上侧面(10)的下面且邻近第二长侧面(16)，其中空气沿所述流动通道(32)从位于所述炉排板下面的区域被输送至位于邻近所述下侧面(12)的位置处的所述第二长侧面(16)的部分(16u)中的孔(32o)处。
2、根据权利要求1所述的炉排板，其中所述炉排板被实现具有多个在所述上侧面(10)下面的凹部(22)，且其中所述凹部通向所述下侧面(12)且从位于邻近所述第一长侧面(14)的位置处的区域(14a)延伸至位于邻近所述第二长侧面(16)的位置处的区域。
3、根据权利要求1所述的炉排板，其中所述炉排板的所述流动通道(32)垂直于所述炉排板的所述长侧面(14、16)延伸。
4、根据权利要求1所述的炉排板，其中所述炉排板的所述流动通道(32)具有相当于所述宽侧面的长度的10-50％的长度。
5、根据权利要求1所述的炉排板，其中所述炉排板的所述第二长侧面(16)相对于所述上侧面(10)呈α＜90°的角度延伸。
6、根据权利要求1所述的炉排板，其中所述炉排板的所述第二长侧面(16)至少转变一次角度(16w)。
7、根据权利要求1所述的炉排板，其中所述流动通道(32)的上(外)壁部由所述上侧面(10)和所述第二长侧面(16)形成。
8、根据权利要求1所述的炉排板，其中所述流动通道(32)的下(内)壁部(30)由在形成了所述相应的凹部(22)的横向限制的壁部(24)之间延伸的肋部形成。
9、根据权利要求1所述的炉排板，其中所述下侧面(12)被设计以使得当所述炉排板在水平表面上受到支承时，所述炉排板的所述上侧面(10)以上升的方式从所述第一长侧面(14)延伸至所述第二长侧面(16)。
10、根据权利要求1所述的炉排板，其中邻近所述第二长侧面(16)的所述下侧面(12)被实现具有向下突出的凸部(30v)。
11、根据权利要求1所述的炉排板，其中所述上侧面(10)被实现在其位于邻近所述流动通道(32)的位置处的部分(10v)中比在位于所述流动通道(32)后面的部分(10r)中更薄。
12、根据权利要求1所述的炉排板，其中所述第二长侧面(16)被实现在其位于邻近所述流动通道(32)的位置处的部分中比所述上侧面(10)在位于所述流动通道(32)后面的部分(10r)中更薄。
13、根据权利要求1所述的炉排板，包括多个相连的部段(T1、T2)，所述部段在所述长侧面(14、16)的方向上彼此邻接。
14、根据权利要求13所述的炉排板，其中所述至少一个凹部(22)由两个邻接部段(T1、T2)形成。
15、一种焚烧炉排，特别是一种往复式焚烧炉排，具有多个根据权利要求1-14中任一项所述的炉排板。
16、一种具有根据权利要求15所述的焚烧炉排的废物焚烧设备。
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