一种复合式垃圾焚烧用机械炉排的制作方法

本技术涉及一种垃圾焚烧用炉排，特别涉及一种复合式垃圾焚烧用机械炉排。

背景技术：

1、随着国民经济的飞速发展和城镇化进程的加快，人民生活水平日益提高，城市生活垃圾的产生量愈来愈大，垃圾填埋处理方式的弊端和产生的矛盾日益显露，焚烧处理由于既能摆脱对大量土地资源的依赖，又能满足环境保护和资源利用的双重要求，逐渐成为主要的垃圾处理方式。近年来，我国的垃圾焚烧产业进入了高速发展期。各个大、中城市都陆续新建了垃圾焚烧厂，垃圾实现无害化处理和资源化利用的水平越来越高。我国县域小城镇及乡村垃圾的热值低、水分高、灰分重、季节性变化大，不利于燃烧的稳定进行，对焚烧处理的装备技术要求较高。之前我国应用的垃圾焚烧技术装备主要来源欧美发达国家，其研发基础是基于发达国家高热值的垃圾，所以原有引进技术针对国内应用存在垃圾适应性问题，需要再创新研发。

2、在现有的焚烧工艺和设备中，垃圾焚烧用炉排形式多样，其应用占全世界垃圾焚烧市场总量的80％以上。其中有在炉体内全部采用逆推式炉排，在倾斜和逆推的作用下，料层底层垃圾上行，上层垃圾下行，不断翻转和搅拌，与空气充分接触，实现垃圾的完全燃烧。同时，由于逆向推动可相应延长垃圾在炉内的停留时间，因此在处理能力相同的情况下，通常炉排面积可小于顺推炉排面积。存在的问题有：其一，对于我国生活垃圾含水量高、成分复杂等特性，逆推炉排对此类垃圾的输送能力较弱，特别是处于干燥阶段料层的底层垃圾，易结成团或块，粘贴在炉排面上停止运动或者运动极慢，随着干燥过程中水分含量逐渐下降，垃圾才继续向前输送；其二，干燥阶段底层垃圾局部会粘贴炉排面，堵塞炉排上的一次风孔，影响供风效果，对干燥效果影响较大，延长干燥时间，延迟垃圾着火燃烧，增加垃圾在整个炉内的停留时间，直接影响炉内焚烧工艺；其三，由于推料器不断给料进入炉内，干燥阶段上层垃圾被挤压向前输送，底层垃圾输送相对较慢，使得上层与底层垃圾运动速度差异较大。

3、另外，还有在炉体内全部采用顺推式炉排的焚烧炉，倾斜和顺推作用下，整个料层垃圾下行，炉排与料层同向移动，利用前后炉排之间落差或炉排行程实现垃圾疏松、翻转，向前输送的垃圾与空气充分接触，实现垃圾的完全燃烧。存在的问题有：其一，为保证垃圾在炉内的停留时间，炉排面积设计较大，或炉排行程设计较大，增大焚烧炉高度或长度，增加成本；其二，炉排与垃圾料层运动方向相同，当垃圾料层较高、相邻炉排相对落差较低或相对行程较小时，运行中的垃圾几乎处于相对静止的状态，翻搅、混合效果差，垃圾干燥不充分、不能充分燃烧、燃烧效率低，难达到灰渣热灼减率的指标。其三，同时垃圾层中的渗滤液在未蒸发前会被炉排片推动向前流动，增加垃圾的干燥时间，渗滤液未得到及时收集，全部在炉内蒸发成水蒸气，提高烟气中水分含量，影响焚烧工艺；垃圾延迟着火燃烧，增加垃圾在整个炉内的停留时间，对焚烧工艺影响较大。其四，焚烧工艺对炉排运动控制实行周期性间歇控制方式，即炉排运动一定时间后停歇，再运动，对于我国含水量高、成分复杂等特性的生活垃圾，停歇和运动的时间变化较大，工艺参数调节较频繁，不同地区使用该焚烧炉焚烧工艺参数均需进行调整，控制上也得进行相应调整。其五，周期性间歇控制方式使得炉排部分时间是停止不动的，时间过长料层较低的位置容易烧损炉排，料层较高的位置干燥不充分，难以燃烬，停止时间过短就无法保证炉内的停留时间，燃烧效率低，均会造成难以达到灰渣热灼减率的指标。其六，若垃圾焚烧炉排分段过多，增加机构的复杂程度，出故障的效率率就更高，且成本也较高，对控制系统的算法提出更高要求；

4、另外，还有在炉体内采用两段式的炉排焚烧炉，接近进料斗的前段为向下倾斜的逆推式炉排；接近除渣机的后段为顺推式炉排。倾斜的逆推干燥和燃烧阶段，水平的顺推燃烬阶段，两段间采用高度差，实现垃圾料层的垃圾疏松、翻转，向前输送的垃圾与空气充分接触，实现垃圾的完全燃烧。存在的问题有：其一，对于我国生活垃圾含水量高、成分复杂等特性，逆推炉排对此类垃圾的输送能力较弱，特别表现在垃圾干燥阶段，存在全逆推式炉排的问题；其二，顺推式的燃烬阶段，垃圾基本燃烧变成灰渣，很大部分是尺寸很小的灰渣，且随着燃烬阶段的进行，灰渣含量增大，已达到灰渣热灼减率的指标，即水平顺推炉排运动输送的是尺寸很小灰渣，极易通过炉排间隙或一次风孔进入下方一次风室，造成此风室出灰量较大，不利于灰渣的集中收集处理；其三，灰尘进入一次风室内的运动机构部分，造成运动副磨损较大，影响机构的正常运行，以及在固定板或固定梁上形成集灰，影响一次风的穿透料层进入炉内，辅助垃圾燃烧、燃烬。

5、综上所述，针对我国县域小城镇及乡村垃圾的处理特点，需要适应性更好、针对性更强的垃圾焚烧处理技术装备，典型的垃圾焚烧用往复式炉排，各有其自身优点，但在我国县域小城镇及乡村垃圾实际应用中需要解决的问题和不足：

6、1.对于我国生活垃圾含水量高、成分复杂等特性，逆推炉排对垃圾的输送能力，特别是处于干燥阶段垃圾料层，易结成团或块，粘贴在炉排面上，影响干燥过程和垃圾的输送；

7、2.逆推炉排干燥阶段底层垃圾局部会粘贴炉排面，堵塞炉排上的一次风孔，延长干燥时间，增加垃圾在整个炉内的停留时间，直接影响炉内焚烧工艺；

8、3.由于推料器不断给料进入炉内，干燥阶段上层垃圾被挤压向前输送，底层垃圾输送相对较慢，使得上层与底层垃圾运动速度差异较大；

9、4.为保证垃圾在炉内的停留时间，顺推炉排面积设计较大，或炉排行程设计较大，增大焚烧炉高度或长度，增加成本；

10、5.顺推炉排与垃圾料层运动方向相同，当垃圾料层较高、相邻炉排相对落差较低或相对行程较小时，运行中的垃圾几乎处于相对静止的状态，翻搅、混合效果差，垃圾干燥不充分、不能充分燃烧、燃烧效率低，难达到灰渣热灼减率的指标；

11、6.垃圾层中的渗滤液在未蒸发前会被顺推炉排推动向前流动，增加垃圾的干燥时间，渗滤液未得到及时收集，增加垃圾在整个炉内的停留时间，全部在炉内蒸发成水蒸气，提高烟气中水分含量，影响焚烧工艺；

12、7.顺推炉排运动控制实行周期性间歇控制方式，对于我国含水量高、成分复杂等特性的生活垃圾，停歇和运动的时间变化较大，工艺参数调节较频繁，不同地区使用该焚烧炉焚烧工艺参数均需进行调整，控制上也得进行相应调整。

13、8.周期性间歇控制方式使得炉排部分时间是停止不动的，时间过长料层较低的位置容易烧损炉排，料层较高的位置干燥不充分，难以燃烬，停止时间过短就无法保证炉内的停留时间，燃烧效率低，均会造成难以达到灰渣热灼减率的指标。

14、9.若垃圾焚烧炉排分段过多，增加机构的复杂程度，出故障的高率就更高，且成本也较高，对控制系统的算法提出更高要求；

15、10.顺推式的燃烬阶段，垃圾基本燃烧变成灰渣，很大部分是尺寸很小的灰渣，且随着燃烬阶段的进行，灰渣含量增大，已达到灰渣热灼减率的指标，即水平顺推炉排运动输送的是尺寸很小灰渣，极易通过炉排间隙或一次风孔进入下方一次风室，造成此风室出灰量较大，不利于灰渣的集中收集处理；灰尘进入一次风室内的运动机构部分，造成运动副磨损较大，影响机构的正常运行，以及在固定板或固定梁上形成集灰，影响一次风的穿透料层，进入炉内，辅助垃圾燃烧、燃烬。

16、本技术基于县域小城镇及乡村垃圾热值低、水分高、灰分重、季节性变化大的综合特点和不利因素，为满足县域小城镇及乡村垃圾无害化处理的需求，提供了一种垃圾焚烧用机械炉排。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种复合式垃圾焚烧用机械炉排，以适应县域小城镇及乡村垃圾热值低、水分高、灰分重、季节性变化大的综合特点和不利因素，进而满足县域小城镇及乡村垃圾无害化处理的需求。

2、为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种复合式垃圾焚烧用机械炉排，包括两个彼此平行布置的纵向框架、横向框架、固定炉排片、移动横梁和活动炉排片，安装在所述纵向框架之间的横向框架上连接同一排固定炉排片尾部的卡槽，以形成固定炉排板，所述移动横梁连接同一排活动炉排片尾部的卡槽，以形成活动炉排板，所述活动炉排板与固定炉排板前后重叠，且相间排列汇集成炉排，并在所述活动炉排板与固定炉排板的头部均开设有风孔，其关键在于，

4、所述炉排由高到低分为两段，上面的一段为顺推炉排,下面的一段为逆推炉排，所述顺推炉排上的炉排片头部均朝向炉排低点方向，逆推炉排上的炉排片头部均朝向炉排高点方向，且同一段炉排的移动横梁均配备有左、右并排设置的驱动梁，该左、右驱动梁由支撑托辊支承，所述左、右驱动梁与移动横梁连接成驱动框架，所述驱动框架的端部与传动机构连接；

5、在所述驱动梁的底部设有与支撑托辊滑动连接的运行架，所述运行架的纵向截面呈三角形，且该三角形的其中一条边与支撑托辊接触，所述顺推炉排中运行架与支撑托辊接触的一条边朝向逆推炉排水平向上倾斜10°～20°布置以限制顺推炉排中驱动梁的运行方向，所述逆推炉排中运行架与支撑托辊接触的一条边朝向顺推炉排水平向上倾斜35°～45°布置以限制逆推炉排中驱动梁的运行方向。

6、进一步，在所述顺推炉排和逆推炉排的下方均设置有灰斗，所述灰斗与纵向框架和横向框架形成与外界隔离的腔体以作为风室，且所述腔体为上大下小的喇叭形。

7、进一步，在所述顺推炉排中，所述左、右并排设置的驱动梁的两端均设有连接在所述驱动梁之间的驱动横梁，且所述顺推炉排的传动机构通过驱动横梁与驱动框架连接，在所述逆推炉排中，所述逆推炉排的传动机构通过驱动梁与驱动框架连接；

8、所述顺推炉排和逆推炉排的传动机构均设置在位于所述炉排一端的给料平台的下方，其中，所述顺推炉排的传动机构包括第一驱动装置和一端连接在第一驱动装置上的第一驱动拉杆，所述第一驱动拉杆的另一端连接驱动横梁，所述逆推炉排的传动机构包括第二驱动装置、一端连接在第二驱动装置上的内臂、转筒、外臂以及第二驱动拉杆，所述内臂的另一端连接在转筒的中部，所述转筒的两端连接在并排布置的两个外臂的中部，所述外臂的一端连接在位于所述给料平台下方的支撑架上，另一端与所述第二驱动拉杆铰接，两根第二驱动拉杆分别连接所述逆推炉排中的所述左、右并排设置的驱动梁的端部。

9、进一步，在所述驱动梁的外侧设有与对应其运行方向相对应的导向板，并在所述横向框架上设有与导向板相匹配的导向轮以形成导向机构。

10、进一步，还包括限升机构，所述限升机构包括支座、滚轮和限位盒，所述支座的一端固定连接在移动横梁的端部，另一端连接滚轮，所述限位盒包括固定连接在所述纵向框架上的限位架和安装在限位架顶部的下方的限位板，所述滚轮与限位板滚动连接，以通过移动横梁对炉排进行限位。

11、进一步，所述顺推炉排每块炉排片的头部均设置有三角形鳍片；所述逆推炉排每块炉排片的头部均设置有凸台，逆推炉排所有炉排片头部的凸台呈错位布置以使得同一排炉排板形成横向排列的交错齿状结构。

12、进一步，两侧的所述纵向框架与横向框架连接后形成炉排框架，并通过所述纵向框架的底面将炉排框架放置在斜纵梁上，并在所述纵向框架远离炉排低点一端的底部设置有固定块，且所述固定块卡接在设置在所述斜纵梁上远离炉排低点一端的卡槽内，以将所述炉排框架自由吊挂在斜纵梁上。

13、进一步，所述顺推炉排与逆推炉排之间的高度差为600mm～900mm，且顺推炉排的尾端通过耐火过渡平台或中间炉排与逆推炉排连接。

14、进一步，在所述炉排的尾端设有料层调节装置，所述料层调节装置包括转轴、摇片以及摇臂，所述转轴转动连接在所述纵向框架上且一端贯穿纵向框架，所述摇臂连接在所述转轴贯穿纵向框架的一端，所述摇片与转轴连接为一个整体，摇片与转轴在摇臂的驱动下旋转以对摇片竖直高度进行调节，实现炉排上垃圾料层高度的实时调整。

15、进一步，所述顺推炉排中的驱动梁呈朝向逆推炉排水平向下倾斜5°～15°，且所述顺推炉排中的运行架与支撑托辊接触的一条边与驱动梁之间的夹角为15°～35°；所述逆推炉排中的驱动梁呈朝向顺推炉排水平向上倾斜20°～30°，且所述逆推炉排中的运行架与支撑托辊接触的一条边与驱动梁之间的夹角为15°～25°。

16、本实用新型的有益效果在于：

17、1、本实用新型提供的一种复合式垃圾焚烧用机械炉排，通过炉排片顺推运动和逆推运动的组合，且顺推炉排和逆推炉排采用不同运行倾角和行程设置，并在顺推炉排和逆推炉排之间设置翻转落差，顺推炉排片头部设置鳍片，逆推炉排片头部设置错位凸台，以组合形成了复合式炉排结构，不仅具有较强的垃圾输送、搅拌松散功能，并且特别适应组分复杂、水分较重、热值不高的垃圾，从而能够很好的适应县域小城镇及乡村垃圾热值低、水分高、灰分重、季节性变化大的综合特点和不利因素，进而满足县域小城镇及乡村垃圾无害化处理的需求。

18、2、该复合式垃圾焚烧用机械炉排的传动结构形式简洁，采用摇臂、连杆、驱动梁和移动横梁的组合结构，在液压缸驱动下分别实现炉排片的顺推运动和逆推运动，同时设置了驱动导向机构和限升机构对炉排进行导向和上下限位，防止炉排片运行轨迹发生偏离，功能性强，运行可靠，有效实现了炉排的稳定运行。其次，炉排传动结构的液压摇臂机构均布置在炉排前端的给料平台下方，更加便于后期的运行维护。

19、3、该复合式垃圾焚烧用机械炉排的炉排框架采用前端倾斜吊挂在下方的斜向钢梁上，方案简洁可靠，安装便捷，较好地解决了炉排框架运行中的热膨胀问题。其次，炉排以行为单位，采用模块设计，炉排片种类少，互换性强，方便实现各种处理能力多种型号产品应用，维护方便、成本低。

20、本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。