CN2184908Y - 锯齿横梁水冷通风往复炉排 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锯齿横梁水冷通风往复 炉排，涉及工业锅炉技术领域。由煤斗、框架、推煤 板、煤闸板，炉排片，搁梁，灰渣高度调节炉，风仓隔 板，滚轮支架，传动装置，侧密封板、钢管、钢板风管， 耐磨焊缝组成，适用于工业锅炉，工业炉窑和生活锅 炉，作为机械化火床燃烧的一种炉排装置。本往复炉 排采用了锯齿横梁结构，预燃区、主燃区、燃尽区的冷 却比设计为可变的或采用通水钢管加焊钢板的水冷 炉排设计，以及主燃区的炉排片还可采用非金属耐高 温工业陶瓷或钢玉材料制作，使炉排具有重量轻，结 构简单，适用煤种范围宽，可应用蒸发量在0.5～ 75t/h的锅炉中的特点。

Description

本实用新型锯齿横梁水冷通风往复炉排涉及工业锅炉技术领域，适用于工业锅炉、生活锅炉和工业炉窑，作为机械化火床燃烧的一种炉排装置。

目前工业锅炉上应用的往复炉排是由平推和斜推二种往复炉排。由煤斗，推煤板，炉排片，炉排传动架，滚轮，风室隔板和传动装置组成，传统的往复炉排不足之处，是因受结构上的限制，炉排片只能做成同一个冷却比，且冷却比小（只有3左右），又由于往复炉排的运动原理决定炉排片总是在原地作往复运动，这样当燃用高热值煤种时，主燃区炉排片因冷却比不足，得不到有效的冷却，使该部位炉排片的温度超过了金属氧化温度，造成主燃区炉排片被烧坏的情况。

本实用新型的目的是提供一种带水冷、风冷锯齿横梁结构的往复炉排。应用本炉排安装在工业锅炉或炉窑中，因其炉排片可根据煤在炉排由前至后不同的燃烧强度做成不同的冷却比。（冷却比近似等于炉排片2倍高度除以炉排片向火面宽度，由于宽度对同一炉排是一样的，则炉排片越高，冷却比越大，冷却效果越好）。在煤的主燃区的炉排片可做成大于8以上。如采用水冷管炉排片，冷却效果更佳，因而可适用燃用各种煤种，特别能燃用传统往复炉排无法燃用的高发热值煤种。而非主燃区的炉排片冷却比可做的小，可近于1左右，因而达到了使炉排整体重量减轻，节约金属材料的目的。

本往复炉排的设计构思见图1、图2。由煤斗（1）、框架（2）、推煤板（3）、煤闸板（4）、炉排片（5）、搁梁（6）、灰渣高度调节板（7）、风仓隔板（8）、滚轮支架（9）、传动装置（10）侧密封板（11）、钢管（12）、钢板（13）、风管（14）、耐磨焊缝（15）组成，其具体结构是：

煤斗（1）设置在本往复炉排的前部，在框架（2）的前端上装有高度可调整的推煤板（3），布置在煤斗（1）的下方，通过调节推煤板（3）的高度，以及调节紧靠煤斗后部的煤闸板（4）的高低，可以控制落到炉排面上的煤层的厚薄，以适应锅炉不同负荷及煤种的变化。本往复炉排由前至后根据煤的燃烧情况可分为预燃区，主燃区、燃尽区。其中主燃区温度最高，但几个区段并无明显的位置界限，是连续过渡的。炉排片（5）有许多片，这许多片炉排片相靠通过搁梁（6）组装焊接在框架（2）内，炉排片上部相同位置制成相同的锯齿形，由许多片组装在一起，则在炉排面上形成若干道等距锯齿横梁。炉排片（5）组装后，片与片之间留有间隙，即为小于3mm的缝，断面形状是上小下大，通过间隙缝从炉排下向上通风，风一方面冷却被高温燃烧的煤加热的炉排片（5），另一方面参与炉排面上的煤的燃烧。

炉排片（5）的构思有两种：

第一种见图3，此形式炉排片为分片制造，如一次铸造成形等，片与片之间的通风间隙小于3mm，炉排由前至后预热区、主燃区、燃尽区的炉排片（5）的冷却比是不同的。冷却比主燃区最大，预燃区和燃尽区小。由预燃区至主燃区，炉排片（5）的高度逐渐增加，主燃区至燃尽区，高度逐渐降低。这样，炉排片（5）的高度是根据燃烧的强弱，温度的高低来决定的，从而有效地利用了金属，降低炉排的重量，克服了传统往复炉排冷却比一样大，预燃区、燃尽区相对富裕一些，这样就不会造成主燃区炉排烧坏的缺点。本往复炉排主燃区的炉排片冷却比可制成大于8以上，可克服燃用高发热量的煤种，产生高温烧坏炉排片的缺点。当燃用发热值特别高的无烟煤时，本往复炉排的炉排片还可采用耐高温的工业陶瓷，钢玉等非金属材料制作。

第二种见 图4、图5 ，此形式炉排片（5）为通水冷却的水冷管炉排片，在管子上焊接锯齿形钢板，由许多片组装在一起形成带锯齿横梁的水冷炉排。管子可如图挤压成上大下小的梯形管或在圆钢管上加焊扁钢，组装时，片与片之间留有小于3mm的间隙，由下向上通风，由于钢管中通水冷却，冷却效果远远好于风冷，所以这种炉排片的冷却效果是相当理想的。为了防止水吸热后形成蒸汽停滞在管内，造成传热恶化，管壁超温，所以这种钢管炉排片的布置应有一定的倾用（图6），一般设计为3－15度（与水平夹角）如图方向的倾斜，可燃用传统炉排无法燃用的高发热量煤种。具有重量轻，大大节约金属材料，并可使炉排成为锅炉受热面的一部分，而且材料的利用率也有大幅度的提高。

在本往复炉排的后部，装有灰渣高度调节板（7），利用调节它的高度，可以保持在炉排的后部有一定厚度的灰渣高度，达到延长灰渣的停留时间，以利煤的充分燃尽，提高锅炉的热效率，并可使炉排不出现局部漏风过大。本往复炉排的下部用钢板制成风仓隔板（8），从下部把炉排分隔成若干段相对独立的风仓进行分段送风，根据煤燃烧的需要，各段的风压、风量是不同的，主燃区的风仓送风最多，预热区和燃尽区少。综上所述由框架（2），推煤板（3）、炉排片（5），搁梁（6）灰渣高度调节板（7）组装形成一个活动的整体，即构成活动炉排。活动炉排支撑在滚轮支架（9）上，通过传动装置（10）提供动力，使活动炉排整体作前后往复运动。

侧密封块（11）安装在活动炉排的两侧，起防止煤从炉排两侧漏掉的作用，钢管（12）上焊耐热合金钢板（13）形成如图7、8、9的锯齿横梁，水从钢管一头进，一头出，起到带走钢板从煤中吸收的通过焊缝传递给钢管（12）的热量，起到冷却保护钢板的作用。钢管（12）与钢板（13）之间的空间，由风管（14）从一侧吹入冷风，在钢板（13）上开有许多缝，封面形状如图8、9，风由缝吹入煤层，一方面可冷却钢板，另一方面参与煤的燃烧。同时在风管的未端还设有排灰开关，运行时关闭。一般是定期打开，放去从缝隙中漏入的细灰，使风管中不被细灰堵塞。在预热区及燃尽区燃烧较弱的位置，也可采用如图10、11形式的锯齿横梁，无钢管（12），仅用钢板（13）装焊成通水的锯齿形横梁。如图7、图11，锯齿横梁的前角α一般为70～90度，后角β一般为20～55度，在锯齿横梁的下端面，β角的外部堆焊一道耐磨焊缝（15）。以防止活动炉排作往复运动时造成的磨损。综上所述由钢管（12）、钢板（13）、风管（14）耐磨焊（15）组装成若干道固定的锯齿横梁与侧密封块（11）一起组成一个带若干等距锯齿横梁的整体，固定不动，即为固定炉排。固定炉排布置在活动炉排的上表面，固定炉排的锯齿横梁与活动炉排上表面的锯齿横梁等距交叉布置，固定炉排的锯齿横梁的下端面与活动炉排的表面留有间隙，在3～8mm的范围内，以防止卡死。

本实用新型往复炉排的工作过程是：

开动传动装置（10）使活动炉排在滚轮支架上作前后往复运动，推煤板（3）将煤斗（1）落下的煤向前推动，煤通过煤闸板（4）下面以一定的厚度推向固定炉排的固定锯齿横梁的后角β，由于β角较小，不大于该煤种对钢铁表面的松散物料的安息角，煤在β角的斜面上滑动翻过固定炉排的锯齿横梁的顶部，落到固定炉排锯齿横梁前角α处，即为下一道活动炉排锯齿横梁的后角β处。当活动炉排向后运动时，煤被固定炉排锯齿横梁的前角α阻挡（α较大），基本上不能返回，与前面同理，煤被滑进活动炉排锯齿横梁的后角β，向前落下至前角α处。同理，当活动炉排不断地作往复运动，煤将从煤斗（1）落下开始，不断地被煤板（3）推出向后，逐渐越过各道锯齿横梁，边前进边燃烧，直至在灰渣高度调节板的控制下燃尽为止，完成煤的燃烧。

本实用新型锯齿横梁水冷通风往复炉排与现有技术相比：

1、炉排片可采用分片分段铸造，结构简单工艺性好。主燃区炉排片的冷却比可制成大于8以上的结构，在预燃区和燃尽区的冷却比可以做的小，也可以根据燃烧产生的温度决定各区的冷却比，防止燃用高温热值煤种烧坏主燃区炉排片的情况，同时也减轻了炉排的整体重量。如果采用水冷炉排，则冷却效果更理想，重量更轻，炉排可做成锅炉受热面的一部分，具有结构简单，制造也较容易，克服了一般传统往复炉排不能燃用高发热值燃料的缺点。金属耗量比现有平推炉排约少50％，达到了大幅度降低制造成本的作用。

2、由于本往复炉排在结构上构思了在活动炉排和固定炉排上采用了锯齿横梁结构，煤的拨动性能好，易于着火，燃烧条件好，且具有防结焦的功能，可适用燃烧：Ⅰ～Ⅲ类烟煤，Ⅰ～Ⅲ类无烟煤、褐煤、贫煤，Ⅲ类煤研石和灰溶点低，结焦性能强的煤种，是一种适用煤种范围宽，应用蒸发量0.5～75t／h的锅炉炉排。

3、由于活动炉排支撑在滚轮支架上，这样炉排的运动阻力小，达到了节能降耗，降低了运行费用的效果。

图1为本实用新型锯齿横梁水冷通风往复炉排的结构图；

图2是图1中A－A方向横剖图；

图3～5是图2中Ⅰ的活动炉排片有三种形式的放大图；

图6是采用水冷管炉排的结构图；

图7是固定炉排的锯齿横梁断面图；

图8是图7中A向视图。

图9是图8中B－B方向剖视图；

图10是固定炉排锯齿横梁的另一种结构图；

图11是图10中C－C方向断面图。

本实用新型锯齿横梁水冷通风往复炉排的实施例是：以配蒸发量1t／h的蒸汽炉为例，采用燃料为无烟煤，活动炉排宽1m，长为2.9m，炉排由风仓隔板用钢板制作分隔成五段分段送风，每段内炉排片分片铸造成型，炉排片的高度由前至后分别为35mm，55mm90mm，55mm，35mm，向火面炉排片宽16mm，下部4mm，最大冷却比11，片与片之间的间隙为2mm，组装在搁梁上，搁梁由钢板加工制成，焊接在框架内，在框架的前端装有煤斗和推煤板，后端装有灰渣高度调节板，传动装置连接在框架上，支撑在滚轮支架上，作往复运动，活动炉排和固定炉排均有五道锯齿横梁，相互交叉布置，往复运动的频率和距离由传动装置可作相应的调整，一般往复行程距离在100mm左右。锯齿横梁节距为270mm等距布置，固定炉排锯齿横梁的下部与活动炉排表面间隙为3mm。锯齿横梁断面高度为50mm，底部宽90mm，前角α为80度，后角β为40度，固定炉排锯齿横梁中间三道，中间钢管用φ32×4mm的规格，外焊耐热合金板，材质为ICr20Ni14SiZ，并在α、β角的外部堆焊耐磨焊缝，中间三道既通水又通风，前、后两道只通水不通风，侧密封块（11）安装在活动炉排的两侧构成。

Claims (6)

1、一种锯齿横梁水冷通风往复炉排，由煤斗(1)，框架(2)推煤板(3)，煤闸板(4)，炉排片(5)，搁梁(6)，灰渣高度调节板(7)，风仓隔板(8)，滚轮支架(9)，传动装置(10)侧密封块(11)，钢管(12)、钢板(13)、风管(14)，耐磨焊缝(15)组成，其特征是在框架(2)的前端和煤斗(1)的下方装有推煤板(3)，后端装有灰渣高度调节板(7)，传动装置连接在框架(2)上，框架(2)支撑在滚轮支架(9)上，由许多多片炉排片(5)相靠通过搁梁(6)组装焊接在框架(2)内构成活动炉排，在炉排面上有若干道等距离的锯齿横梁；钢管(12)上焊接钢板(13)构成若干道固定不动的固定炉排的锯齿横梁，固定炉排的锯齿横梁与活动炉排上表面的锯齿横梁等距交叉布置，侧密封块(11)安装在活动炉排的两侧构成本往复炉排。

2、根据权利要求1所述的往复炉排，其特征是活动炉排片由铸造形成，片与片之间的通风间隙小于3mm，断面形状是上小下大。

3、根据权利要求1所述的往复炉排，其特征是活动炉排片由许多梯形管或圆钢管上加焊锯齿形扁钢板构成，片与片之间的通风间隙小于3mm，炉排片的倾角为3－15度。

4、根据权利要求1所述的往复炉排，其特征是预燃区及燃尽区的固定炉排由钢板（13）焊成通水的锯齿横梁，前角α一般为70～90度，后角β一般为20～55度，并在α、β角的外部堆焊有一道耐磨焊缝（15）。

5、根据权利要求1所述的往复炉排，其特征是固定炉排的锯齿横梁的下端面与活动炉排的表面有3～8mm的间隙。

6、根据权利要求1所述的往复炉排，其特征是活动炉排片可用耐高温的工业陶瓷或钢玉的非金属材料制成。

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