CN101922715A - 两段式垃圾焚烧炉 - Google Patents

Abstract

一种两段式垃圾焚烧炉，在炉体的前、后拱上设置有二次供风口，并且后拱上还开有点火助燃孔；炉体内的炉排由高到低分为两段，上面的一段为顺推段，下面的一段为逆推段，每一段的下方均设置有独立的一次风室；所述顺推段上的炉排片头部均朝向炉排低点方向，逆推段上的炉排片头部均朝向炉排高点方向；所述同一段炉排的活动横梁配备有左、右并排设置的拉杆，该左、右拉杆由托辊装置支承，所述左、右拉杆与活动横梁连接成拉杆架，拉杆架的端部与前摇臂驱动机构或者侧摇臂驱动机构或者前直驱动机构连接。本发明能够实现整个垃圾料层的充分干燥、完全燃烧、燃烬，保证垃圾焚烧效果和热灼减率。同时，备品、备件规格少，易损件互换性好，制造、维护成本低。

Description

两段式垃圾焚烧炉

技术领域

本发明属于固体废弃物焚烧处理技术领域，尤其是涉及到城市生活垃圾焚烧炉。

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，符合我国可持续发展的战略要求。

在现有的焚烧工艺和设备中，炉排型焚烧炉形式多样，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，倾斜和逆推作用，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。

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，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；

另外，还有在炉体内采用两段式的炉排焚烧炉，接近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，直到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。

综上所述，典型的往复式炉排垃圾焚烧炉，各有其自身优点，但在我国实际应用中需要解决的问题和不足：

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；

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；

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；

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；

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；

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；

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。

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。

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；

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，直到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。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种两段式垃圾焚烧炉，以实现整个垃圾料层的充分干燥、完全燃烧、燃烬，保证垃圾焚烧效果和热灼减率。

本发明的技术方案如下：一种两段式垃圾焚烧炉，包括炉体、推料器、一次风室、边梁、固定横梁、固定炉排片、活动横梁和活动炉排片，其中炉体底端的尾部设置除渣口，炉体顶端的前、后部分别设有给料仓和烟气出口，在所述给料仓的下方设置推料平台，该推料平台的上方设有推料器；安装在所述边梁上的固定横梁穿过同一排固定炉排片尾部的卡槽，形成固定炉排板，安装在拉杆上的活动横梁穿过同一排活动炉排片尾部的卡槽，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，在所述炉排片的头部均开设有一次风孔，其关键在于：

A、所述炉排由高到低分为两段，上面的一段为顺推段，下面的一段为逆推段，所述顺推段上的炉排片头部均朝向炉排低点方向，逆推段上的炉排片头部均朝向炉排高点方向；

B、所述同一段炉排的活动横梁配备有左、右并排设置的拉杆，该左、右拉杆由托辊装置支承，所述左、右拉杆与活动横梁连接成拉杆架，拉杆架的端部与前摇臂驱动机构或者侧摇臂驱动机构或者前直驱动机构连接；

C、在所述顺推段和逆推段的下方均设置有独立的一次风室，该一次风室为上大下小的喇叭形；

D、在所述炉体的前、后拱上设置有二次供风口，并且炉体的后拱上还开有点火助燃孔；

E、在所述边梁与炉体的外包钢皮之间以及推料平台与炉体的外包钢皮之间设有楔形槽，该楔形槽中填充有耐火密封填料，并且楔形槽的槽口由“U”形或波纹状的缓冲热膨胀压板封口。

本发明结合垃圾在炉排上经历的干燥、燃烧和燃烬三个阶段，设计出由干燥段炉排、燃烧和燃烬段炉排组成一列独立的两段式炉排，两段具有独立的驱动机构，便于各段控制料层停留时间，以实现整个垃圾料层的移动工艺控制，不断的搅动、混合，提高垃圾与空气的混合、扰动,辅助干燥、燃烧，保障垃圾运送的可靠性和焚烧工艺效果。根据焚烧炉内炉排系统运送垃圾能力的不同，可以设置单列、双（两）列、三列、四列……炉排系统，形成系列化的两段式垃圾焚烧炉。其中对于小城市或者大城市周边的“卫星”城市，可以采用由单列或双（两）列炉排系统与其它设备组成的小型焚烧炉，再结合小型焚烧炉工艺控制，有效的实现垃圾的焚烧处理，做到减量化、资源化，这种焚烧炉称为“低阶”炉排焚烧炉。对于大中城市，可以采用由三列、四列……炉排系统与其它设备组成的大型焚烧炉，同样结合大型焚烧炉工艺控制，有效的实现垃圾的焚烧处理，做到减量化、资源化，称为“高阶”炉排焚烧炉。通过不同焚烧炉在不同城市区域的应用，可以解决现在存在的垃圾包围城市、乡镇的现象，处理城镇居民每天产生的大量生活垃圾，也可将过去填埋处理的垃圾重新取出进行焚烧处理，减少对耕地的占用和资源的浪费，实现减量化、资源化，并在长期运行中满足人与自然的可持续发展。

推料平台端部大落差衔接到干燥段炉排最前端，保障垃圾能掉落在顺推干燥段炉排上充分打散。对于干燥段炉排,为了保证炉排运送垃圾效果和垃圾的充分混合、搅拌，防止垃圾干燥和燃烧时炉排运送效果不好、结团、结块等，整体采用顺推式，炉排片头部朝向整个炉排的低端；对于燃烧和燃烬段炉排整体采用逆推形式，炉排片头部朝向整个炉排的高端，这样有利于增加垃圾在炉内停留时间的控制效果以及保证垃圾充分混合、搅拌，保障燃烧和燃烬段运送垃圾的可靠性和焚烧工艺效果。顺推段及逆推段的左、右拉杆与活动横梁连接成框架，结构强度好，能够保证同一段炉排各活动炉排板运动的同步性；拉杆由托辊装置承载支撑，可以减小拉杆的运动阻力，增强炉排系统运行的可靠性及稳定性，提高使用寿命。

在干燥段炉排、燃烧和燃烬段炉排的下方分别设置有独立的一次风室，可以根据焚烧工艺需求设置风室个数、结构形式，独立控制垃圾在炉排上的移动速度、独立控制各风室风量、风压。再结合垃圾处于炉排上干燥段、燃烧段、燃烬段位置，在炉壳上布置二次供风位置、角度等辅助工艺，独立控制二次供风等技术参数，以实现整个垃圾料层的充分干燥、完全燃烧、燃烬，保证垃圾焚烧效果和热灼减率。

在所述推料平台的下方设置有预干燥风室，该预干燥风室的下端设置收集口，预干燥风室的上端为上大下小的喇叭形，该喇叭形的侧壁上开设热风供风口。带余热的垃圾焚烧处理后的尾气通过热风供风口通入预干燥风室吹向推料平台，对推料平台上的垃圾进行初步预热烘干处理，预热烘干后的垃圾进入焚烧炉内的两段式炉排，可以缩短垃圾在干燥段的烘干时间，减少垃圾的含水量，提高垃圾焚烧热值。预干燥风室的下端有收集推料平台上渗漏下来的渗滤液作用，有利于渗滤液的综合处理。当垃圾处理量不变时，可以缩短干燥段炉排长度，或减少干燥段一次风量；充分利用经烟气净化系统处理后的烟气余热，系统热量循环利用，减少额外能源消耗。

所述顺推段炉排片头部连线所形成的倾斜面与水平面的夹角为0-18°，顺推段活动炉排片运动面与水平面的夹角为0-60°，顺推段活动炉排片的行程为200-400mm。或者，所述顺推段炉排片头部连线所形成的倾斜面与水平面的夹角为18-30°，顺推段活动炉排片运动面与水平面的夹角为0-60°，顺推段活动炉排片的行程为400-500mm。

顺推段炉排片头部连线所形成的倾斜面与水平面的夹角即顺推总体倾角                                                

，根据不同城市区域垃圾特性的不同，可以选择小倾角或大倾角顺推形式。

采用0-18°的小倾角方式安装，适用于垃圾含水量较低的地区，并采用无头部结构形式错开布置，其中

时，炉排片背部倾角与水平面也成

，称为“对度”顺推炉排。

采用18-30°的大倾角方式安装，适用于垃圾含水量较高的地区，采用有头部和无头部结构形式错开布置。其中倾角为

时，炉排片背部倾角与水平面成

，称为“零度”顺推炉排。干燥段顺推炉排行程采用大行程，行程范围为400-500mm；采用小行程，行程范围为200-400，大行程和小行程分别采用不同的控制速度、控制算法，实现垃圾在干燥段的混合、搅拌。通过对干燥段炉排总体倾角、头部结构形式、炉排片错开布置的集成组合，并结合行程和控制方式实现整个干燥段的工艺特性过程，保障干燥段运送垃圾的可靠性和焚烧工艺效果。

为了进一步增强对垃圾的搅动效果，所述顺推段每块炉排片的头部均设置有鳍片，顺推段所有炉排片头部的鳍片形成横向排列的齿状矩阵结构。

所述逆推段炉排片头部连线所形成的倾斜面与水平面的夹角为20-35°，逆推段活动炉排片运动面与水平面的夹角为25-60°，逆推段活动炉排片的行程为350-500mm。对于燃烧和燃烬段炉排整体采用逆推形式，炉排片头部朝向整个炉排的高端，逆推段炉排片头部连线所形成的倾斜面与水平面的夹角，即逆推总体倾角

为20-35°，炉排行程采用大行程，行程范围为350-500mm，有利于增加垃圾在炉内停留时间的控制效果以及保证垃圾充分混合、搅拌，保障燃烧和燃烬段运送垃圾的可靠性和焚烧工艺效果。

所述逆推段同一排炉排板上两相邻炉排片的头部凸台在横向、前后均有错位，且每排炉排片前端平齐，两相邻炉排片头部沿其宽度方向开设的一次风孔也在横向、前后均有错位。这样可对纵向和横向的垃圾有明显扰动、切割、混合作用，增加垃圾在炉排上的不稳定性；同时也有利于同排炉排片之间的固定连接，炉排前端平齐，每片受力均匀，每排活动炉排板运行平稳。

为了简化结构、方便安装及布置，进一步提高拉杆往复运动的稳定性及可靠性，所述托辊装置由托辊轴和托辊轴承座构成，托辊轴的两端由托辊轴承座支撑，并且托辊轴支承对应的拉杆，在拉杆的两侧设置导向轮。

上述顺推段和逆推段炉排分别独立驱动，本发明对驱动机构设置主要有侧摇臂驱动、前摇臂驱动、前直驱动三类，可进行任意排列组合配合使用。所述前摇臂驱动机构由驱动油缸、驱动油缸座、驱动轴、驱动轴承座、拉杆摇臂、连杆和拉杆臂构成，其中驱动油缸缸体与驱动油缸座铰接，驱动油缸的活塞杆与驱动轴的油缸摇臂连接，该驱动轴两端的端部由驱动轴承座支撑，在驱动轴两端靠近端部的位置设置拉杆摇臂，各拉杆摇臂通过连杆与拉杆臂铰接，所述拉杆臂与对应的拉杆架连接。当驱动油缸的活塞杆伸缩时，驱动油缸的活塞杆带动驱动轴正、反转动一定角度，驱动轴转动的同时，通过与拉杆摇臂连接的连杆带动拉杆臂，使拉杆架带动活动炉排板往复运动。

所述侧摇臂驱动机构由驱动油缸、驱动油缸座、摆臂、驱动轴、驱动轴承座、拉杆摇臂和连杆构成，其中驱动油缸缸体与驱动油缸座铰接，驱动油缸的活塞杆与摆臂的一端铰接，摆臂的另一端与驱动轴的端部连接，该驱动轴的两端由驱动轴承座支撑，在驱动轴上并排设置有两个拉杆摇臂，各拉杆摇臂通过连杆与对应的拉杆架连接。当驱动油缸的活塞杆伸缩时，驱动油缸的活塞杆通过摆臂带动驱动轴正、反转动一定角度，驱动轴转动的同时，通过与拉杆摇臂连接的连杆带动拉杆架，使拉杆架带动活动炉排板往复运动。

所述前直驱动机构由驱动油缸、驱动油缸座和直驱连杆构成，其中驱动油缸缸体与驱动油缸座铰接，驱动油缸的活塞杆与直驱连杆的一端铰接，该直驱连杆的另一端与对应的拉杆架连接。当驱动油缸的活塞杆伸缩时，直接通过直驱连杆带动拉杆架，使拉杆架带动活动炉排板往复运动。

顺推段的驱动机构处于最前端，即在焚烧炉推料装置下部，安装设备很少，对于垃圾含水量较高，渗滤液就多，容易腐蚀设备部件，可用前摇臂驱动或前直驱动，以便能更好的处理渗滤液问题，减少腐蚀设备部件；对于垃圾含水量较低，渗滤液就少，对设备部件腐蚀较少，为增强设备紧凑性，可用侧摇臂驱动。而逆推段炉排为燃烧段、燃烬段，处于高温区，温度较高，处于炉排中后部，安装空间也受到一定限制，同时为增强设备紧凑性，可用侧摇臂驱动、前摇臂驱动。

综上所述，对三类驱动机构进行组合设置，优选三种设置方式：设置方式之一，顺推驱动处于最前端，采用前摇臂驱动形式；逆推驱动处于逆推炉排侧面，采用侧摇臂驱动形式；设置方式之二，顺推驱动处于最前端，采用前直驱动形式，逆推驱动处于逆推炉排最前端，采用前摇臂驱动形式；设置方式之三，顺推驱动和逆推驱动均采用侧摇臂驱动形式，特别是逆推式燃烧段、燃烬段炉排驱动机构侧摇臂驱动形式中，也可在逆推炉排侧面布置两组侧摇臂驱动，或者前摇臂驱动加侧摇臂驱动，以增强对炉排工艺参数的可操作性。以上布置形式使炉排系统具有独立的驱动机构，便于各段控制料层停留时间，以实现整个垃圾料层的移动工艺控制，不断的搅动、混合，提高垃圾与空气的混合、扰动,辅助干燥、燃烧，保障垃圾运送的可靠性和焚烧工艺效果。作为系列化的两段式垃圾焚烧炉，上述单列和双（两）列适用于小型焚烧炉的“低阶”炉排系统，顺推炉排、逆推炉排驱动形式均可采用侧摇臂驱动、前摇臂驱动、前直驱动。三列、四列……适用于大型焚烧炉的“高阶”炉排系统，顺推炉排驱动形式采用侧摇臂驱动、前摇臂驱动、前直驱动；逆推炉排驱动形式均可采用前摇臂驱动、前直驱动，但侧摇臂驱动形式只能用于最外边的两列炉排。

所述顺推段与逆推段之间存在高度落差，顺推段的尾端通过耐火过渡平台或者中间炉排与逆推段衔接。通过顺推干燥段运送结束后，落差跌落进一步打散、混合、翻滚垃圾料层，切断垃圾层在整个炉排面上的连续性，有利于干燥充分，提高燃烧效果，适合于含水量较高和垃圾特性差异较大的垃圾。

为了简化结构、方便加工及安装，所述拉杆为直线型或“Z”形；所述固定横梁为“M”形或“回”形。

有益效果：本发明结合垃圾经给料进入炉内，在炉排上经历的干燥、燃烧和燃烬三大阶段的工艺过程，设计出由推料部分、两段式炉排系统、一次风室和二次供风装置组成的生活垃圾焚烧炉，便于连续均匀给料、两段独立控制垃圾在炉排上的移动速度、独立控制各风室风量、风压和二次供风等技术参数，并设置烟气检测取样孔进行分析、检测，以实现整个垃圾料层的充分干燥、完全燃烧、燃烬，保证垃圾焚烧效果和热灼减率。同时，备品、备件规格少，易损件互换性好，制造、维护成本低。

附图说明

图1为实施例1的结构示意图。

图2为图1中顺推段及逆推段炉排的结构示意图。

图3为图2 B-B剖视的第一种结构示意图。

图4为图2 B-B剖视的第二种结构示意图。

图5为图2 B-B剖视的第三种结构示意图。

图6为图2的C-C剖视图。

图7为图2的D-D剖视图。

图8为图2的E-E剖视图。

图9为实施例1中顺、逆推段炉排之间采用耐火过渡平台衔接的示意图。

图10为实施例1中“U”形缓冲热膨胀压板的安装示意图。

图11为实施例1中波纹状缓冲热膨胀压板的安装示意图。

图12为实施例2的结构示意图。

图13为实施例3的结构示意图。

图14为本发明设置成两列炉排并采用侧摇臂驱动的示意图。

图15为本发明设置成两列炉排并采用前摇臂驱动的示意图。

图16为本发明设置成四列炉排的示意图。

图17为实施例4的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

实施例1

如图1所示，在炉体27底端的尾部具有除渣口27a，炉体27顶端的前部具有给料仓27b，炉体27顶端的后部具有烟气出口27c。在炉体27后壁的上部靠近烟气出口处开设烟气过孔，炉体27的内腔通过该烟气过孔与安装在炉体外的烟气监测装置相通。在所述炉体27的前、后拱上设置有二次供风口27e，安装在炉体外的二次供风装置通过该二次供风口27e与炉体27的内腔相通，并且炉体27的后拱上还开有点火助燃孔27f。在所述给料仓27b的下方设置推料平台27d，该推料平台27d与炉体27的外包钢皮之间设有楔形槽，该楔形槽中填充有耐火密封填料29，并且楔形槽的槽口由“U”形缓冲热膨胀压板31封口（见图10），或者通过波纹状缓冲热膨胀压板32封口（见图11）。所述缓冲热膨胀压板31或32的一端通过螺栓与推料平台27d的边梁固定，另一端通过螺栓与炉体27的外包钢皮相固定。

从图1中可知，在推料平台27d的上方安装有推料器28，该推料器可以采用ZL 200710092449.5、ZL 200710092450.8、ZL 200710092452.7、ZL 200710092455.0、ZL 200710092451.2任一所述的结构，包括自带烘干功能的给料装置、内藏式给料装置、台阶式烘干推料装置、可回收渗滤液的推料装置、带走偏保护的推料小车、可自润滑车轮的给料器，以及设置在推料装置上部的均匀布料装置和摆动式布料装置，即代替给料仓。不同的给料装置所实现的工艺效果是不同的，可以根据工艺需求进行设置，以保障辅助给料小车，在液压缸驱动下可以连续、均匀往复向炉内给料。这些装置的均匀给料，使垃圾之间的疏松、疏密程度差异较小，有利于实现整个垃圾料层的干燥充分、燃烧稳定完全，也有利于燃烧工艺控制。

从图1中还可知，在推料平台27d的下方设置有预干燥风室30，该预干燥风室30的下端设置收集口，预干燥风室30的上端为上大下小的喇叭形，该喇叭形的侧壁上开设多个热风供风口30a。带余热的垃圾焚烧处理后的尾气通过热风供风口30a通入预干燥风室30吹向推料平台27d，可以对推料平台上的垃圾进行初步预热烘干处理，以缩短垃圾的烘干时间，减少垃圾的含水量；预干燥风室的下端有收集推料平台上渗漏下来的渗滤液作用，有利于渗滤液的综合处理。

如图1、图2、图3、图4、图5所示，在焚烧炉内推料平台27d后下方的炉排由高到低分为两段，上面的一段为顺推段6，下面的一段为逆推段7。在所述顺推段6和逆推段7的下方均设置有独立的一次风室26，该一次风室26为上大下小的喇叭形。一次风室个数和结构形式根据焚烧工艺需求设置，可设置范围为4-6个。对无害化、减量化、资源化要求较高的城市、地区，即对焚烧工艺要求较高，一次风室设置数量越多。保证达到工艺要求的最少风室数4个，能满足对一次风风量、风温、风压等技术参数；风室数达到6个，可以更好的控制炉排一次风参数，更有利于焚烧工艺，能更好的实现整个垃圾料层的焚烧效果。所述顺推段炉排由边梁1、固定横梁2、固定炉排片3、活动横梁4、活动炉排片5、顺推拉杆24、托辊装置及前摇臂驱动机构构成。在左、右两边的边梁1之间设置固定横梁2及活动横梁4，固定横梁2为“M”形或“回”形，该固定横梁2穿过同一排固定炉排片3尾部的卡槽，形成固定炉排板，固定横梁2的端部与对应的边梁1相固定。所述活动横梁4穿过同一排活动炉排片5尾部的卡槽，形成活动炉排板。所述活动炉排板与固定炉排板前后重叠，且相间排列汇集成顺推段炉排。在所述固定炉排片3及活动炉排片5的头部均开设有一次风孔。

从图1、图2中可知，顺推段6上的炉排片头部均朝向炉排低点方向，在顺推段6每块炉排片的头部均设置有鳍片20，顺推段6所有炉排片头部的鳍片20形成横向排列的齿状矩阵结构。所述顺推段6炉排片头部连线所形成的倾斜面与水平面的夹角即顺推总体倾角

，该

可以采用小倾角方式安装，为0-18°，炉排片采用无头部结构形式错开布置，适合含水量较高的垃圾产生地区，便于渗滤液的收集综合处理，无头部结构形式错开布置有利于垃圾在炉排面上的运动，也可在垃圾层下部形成不均匀空隙，提高干燥效率，缩短干燥时间。顺推段6活动炉排片运动面与水平面的夹角为0-60°，顺推段6活动炉排片的行程为200-400mm。

也可以采用大倾角方式安装，为18-30°，炉排片采用有头部和无头部结构形式错开布置，适合含水量较低的垃圾产生地区，便于垃圾在炉排面上扰动，缩短干燥时间，提高燃烧效率。相应地，顺推段6活动炉排片运动面与水平面的夹角为0-60°，顺推段6活动炉排片的行程为400-500mm。

从图1、图2、图3、图4、图5中还可知，顺推段炉排的活动横梁4配备有左、右并排设置的顺推拉杆24，顺推拉杆24为直线型或“Z”形，左、右顺推拉杆24穿过固定横梁2，由前摇臂驱动机构驱动。所述左、右顺推拉杆24与活动横梁4连接成拉杆架，并且左、右顺推拉杆24由至少两个托辊装置支承。该托辊装置由托辊轴8和托辊轴承座9构成，托辊轴8的两端由托辊轴承座9支撑，托辊轴承座9可以设置在一次风室26内，也可以设置在在一次风室26外。在托辊轴8上靠近托辊轴承座9的位置设置有“V”形回转面8a，该“V”形回转面8a支承对应的顺推拉杆24；或者，托辊轴8直接支承顺推拉杆24，在顺推拉杆24的两侧设置导向轮10。

从图1、图2、图7中可知，前摇臂驱动机构位于顺推段6的前下方，由驱动油缸11、驱动油缸座12、驱动轴13、驱动轴承座14、拉杆摇臂15、连杆16和拉杆臂17构成，其中驱动油缸11的缸体与驱动油缸座12铰接，驱动油缸11的活塞杆通过铰链结构与驱动轴13的油缸摇臂连接，该驱动轴13两端的端部由驱动轴承座14支撑，在驱动轴13两端靠近端部的位置设置拉杆摇臂15，各拉杆摇臂15通过连杆16与拉杆臂17铰接，所述拉杆臂17与顺推拉杆架的端部连接。

从图1、图2、图8中可知，逆推段炉排由边梁1、固定横梁2、固定炉排片3、活动横梁4、活动炉排片5、逆推拉杆25、托辊装置及侧摇臂驱动机构构成。固定横梁2穿过同一排固定炉排片3尾部的卡槽，形成固定炉排板，固定横梁2的端部与对应的边梁1相固定；活动横梁4穿过同一排活动炉排片5尾部的卡槽，形成活动炉排板。所述活动炉排板与固定炉排板前后重叠，且相间排列汇集成逆推段炉排。所述逆推段炉排、顺推段炉排的边梁1与炉体27的外包钢皮之间设有楔形槽，该楔形槽中填充有耐火密封填料29，并且楔形槽的槽口由“U”形缓冲热膨胀压板31封口（见图10），或者通过波纹状缓冲热膨胀压板32封口（见图11）。

从图1、图2中可知，逆推段7上的炉排片头部均朝向炉排高点方向。所述逆推段7炉排片头部连线所形成的倾斜面与水平面的夹角为20-35°，逆推段7活动炉排片运动面与水平面的夹角为25-60°，逆推段7活动炉排片的行程为350-500mm；所述逆推段7同一排炉排板上两相邻炉排片的头部凸台在横向、前后均有错位，且每排炉排片前端平齐，使逆推段炉排的炉排片头部凸台形成左右、前后交错布置，每排两相邻炉排片头部沿其宽度方向开设的一次风孔21也在横向、前后均有错位。

从图1、图2、图6中可知，逆推段炉排的活动横梁4配备有左、右并排设置的逆推拉杆25，逆推拉杆25为直线型或“Z”形，左、右逆推拉杆25穿过固定横梁2，由侧摇臂驱动机构驱动。所述左、右逆推拉杆25与活动横梁4连接成拉杆架，并且左、右逆推拉杆25由多个托辊装置支承。托辊装置的结构及布置形式与顺推段相同，在此不做赘述。

从图1、图2、图6中还可知，侧摇臂驱动机构位于逆推段7前部的下方，由驱动油缸11、驱动油缸座12、摆臂18、驱动轴13、驱动轴承座14、拉杆摇臂15和连杆16构成，其中驱动油缸11的缸体与驱动油缸座12铰接，驱动油缸11的活塞杆与摆臂18的一端铰接，摆臂18的另一端与驱动轴13的端部连接，该驱动轴13的两端由驱动轴承座14支撑，在驱动轴13上并排设置有两个拉杆摇臂15，各拉杆摇臂15通过连杆16与逆推拉杆架的端部连接。

从图1、图2、图9可知，在顺推段6的首端以及逆推段7的尾端均设置有压紧装置，所述顺推段6与逆推段7之间存在高度落差，顺推段6的尾端通过耐火过渡平台22与逆推段7衔接（见图9），或者，顺推段6的尾端通过中间炉排23与逆推段7衔接（见图1）。

实施例2

如图12所示，本实施例中，顺推段6的拉杆架由前摇臂驱动机构驱动，逆推段的拉杆架由前直驱动机构驱动。所述前直驱动机构由驱动油缸11、驱动油缸座12和直驱连杆19构成，其中驱动油缸11的缸体与驱动油缸座12铰接，驱动油缸11的活塞杆与直驱连杆19的一端铰接，该直驱连杆19的另一端与对应的拉杆架连接。本实施例的其余结构与实施例1相同，在此不做赘述。

实施例3

如图13所示，本实施例中，逆推段7的前部和后部各设置一组逆推拉杆25，每组逆推拉杆25与对应的活动横梁4组成拉杆架，前、后拉杆架各配备一个侧摇臂驱动机构。本实施例的其余结构与实施例1相同，在此不做赘述。

实施例4

如图17所示，本实施例中，顺推段6和逆推段7的驱动油缸均位于推料器的下方，本实施例的其余结构与实施例1相同，在此不做赘述。

本发明根据焚烧炉内炉排系统运送垃圾能力的不同，可以设置单列炉排系统，双（两）列炉排系统，三列、四列……炉排系统，形成系列化的两段式垃圾焚烧炉。并且炉排系统顺、逆推段的驱动方式可以根据需要自由选择前摇臂驱动机构或者侧摇臂驱动机构或者前直驱动机构。如图14所示的双（两）列炉排系统采用侧摇臂驱动机构，图15所示的双（两）列炉排系统采用前摇臂驱动机构，图16所示的四列炉排系统采用前摇臂驱动机构。

整个炉排系统以炉排片（固定和活动两类）为基本单元，沿垃圾前进方向（纵向）交错添加固定炉排片和活动炉排片，即可增加单列炉排的长度；同理，沿焚烧炉横向方向对应添加固定炉排片和活动炉排片，即可增加单列炉排的宽度，最终形成由顺推干燥段炉排、逆推燃烧燃烬段炉排组成单列独立的两段式垃圾焚烧炉。对于双（两）列及以上炉排，同一段中两相邻列炉排之间通过中间梁连接。根据生活垃圾的基础数据（如：含水量、组分等）来改变干燥段炉排、燃烧燃烬段炉排的长度以及确定单列炉排系统的宽度，再根据所需焚烧垃圾的总量确定炉排系统的列数。干燥段、燃烧燃尽段中每一列采用独立的风室，风温、风压独立控制。炉排系统各段的驱动机构均布置在风室以外，处于常温状态，能够确保密封件正常使用，并提高使用寿命，以保障驱动机构运动部件润滑良好，使固定在拉杆上的活动炉排板运行稳定。备品、备件规格少，易损件互换性好，炉排系统的制造、维护成本低。

综上所述，本发明结合垃圾处于炉排上干燥段、燃烧段、燃烬段工艺位置，以及焚烧炉处理能力，在炉壳上布置二次供风位置、角度等辅助工艺和二次风口数。为垃圾在炉排上焚烧提高氧气，保证炉内的挥发份能进行较完全的化学反应，达到焚烧工艺目的，并保证烟气中的各种化学成分能达到排放要求。安装在炉体外的预热装置通过点火助燃孔与炉膛相通，在该预热装置的作用下，有利于垃圾焚烧前的烘炉和点火。在焚烧炉烟气出口设置烟气检测取样孔可以对出口烟气进行取样后分析，得到垃圾烟气成分、含量、压力、温度和流量等工艺参数，控制一次风、二次风、脱硫系统、主引风系统等焚烧工艺，便于焚烧炉内垃圾稳定、充分燃烧控制。

本发明结合垃圾经给料进入炉内，在炉排上经历的干燥、燃烧和燃烬三大阶段的工艺过程，设计出由推料部分、两段式炉排系统、一次风室和二次供风装置组成的生活垃圾焚烧炉，便于连续均匀给料、两段独立控制垃圾在炉排上的移动速度、独立控制各风室风量、风压和二次供风等技术参数，以实现整个垃圾料层的充分干燥、完全燃烧、燃烬，保证垃圾焚烧效果和热灼减率。

Claims (10)

1.一种两段式垃圾焚烧炉，包括炉体、推料器、一次风室、边梁、固定横梁、固定炉排片、活动横梁和活动炉排片，其中炉体（27）底端的尾部设置除渣口（27a），炉体（27）顶端的前、后部分别设有给料仓（27b）和烟气出口（27c），在所述给料仓（27b）的下方设置推料平台（27d），该推料平台（27d）的上方设有推料器（28）；安装在所述边梁（1）上的固定横梁（2）穿过同一排固定炉排片（3）尾部的卡槽，形成固定炉排板，安装在拉杆上的活动横梁（4）穿过同一排活动炉排片（5）尾部的卡槽，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，在所述炉排片的头部均开设有一次风孔，其特征在于：

A、所述炉排由高到低分为两段，上面的一段为顺推段（6），下面的一段为逆推段（7），所述顺推段（6）上的炉排片头部均朝向炉排低点方向，逆推段（7）上的炉排片头部均朝向炉排高点方向；

B、所述同一段炉排的活动横梁（4）配备有左、右并排设置的拉杆，该左、右拉杆由托辊装置支承，所述左、右拉杆与活动横梁（4）连接成拉杆架，拉杆架的端部与前摇臂驱动机构或者侧摇臂驱动机构或者前直驱动机构连接；

C、在所述顺推段（6）和逆推段（7）的下方均设置有独立的一次风室（26），该一次风室（26）为上大下小的喇叭形；

D、在所述炉体（27）的前、后拱上设置有二次供风口（27e），并且炉体（27）的后拱上还开有点火助燃孔（27f）；

E、在所述边梁（1）与炉体（27）的外包钢皮之间以及推料平台（27d）与炉体（27）的外包钢皮之间设有楔形槽，该楔形槽中填充有耐火密封填料（29），并且楔形槽的槽口由“U”形或波纹状的缓冲热膨胀压板封口。

2.根据权利要求1所述的两段式垃圾焚烧炉，其特征在于：在所述推料平台（27d）的下方设置有预干燥风室（30），该预干燥风室（30）的下端设置收集口，预干燥风室（30）的上端为上大下小的喇叭形，该喇叭形的侧壁上开设热风供风口（30a）。

3.根据权利要求1所述的两段式垃圾焚烧炉，其特征在于：所述顺推段（6）炉排片头部连线所形成的倾斜面与水平面的夹角为0-18°，顺推段（6）活动炉排片运动面与水平面的夹角为0-60°，顺推段（6）活动炉排片的行程为200-400mm。

4.根据权利要求1所述的两段式垃圾焚烧炉，其特征在于：所述顺推段（6）炉排片头部连线所形成的倾斜面与水平面的夹角为18-30°，顺推段（6）活动炉排片运动面与水平面的夹角为0-60°，顺推段（6）活动炉排片的行程为400-500mm。

5.根据权利要求2或3或4所述的两段式垃圾焚烧炉，其特征在于：所述顺推段（6）每块炉排片的头部均设置有鳍片（20），顺推段（6）所有炉排片头部的鳍片（20）形成横向排列的齿状矩阵结构。

6.根据权利要求5所述的两段式垃圾焚烧炉，其特征在于：所述逆推段（7）炉排片头部连线所形成的倾斜面与水平面的夹角为20-35°，逆推段（7）活动炉排片运动面与水平面的夹角为25-60°，逆推段（7）活动炉排片的行程为350-500mm；所述逆推段（7）同一排炉排板上两相邻炉排片的头部凸台在横向、前后均有错位，且每排炉排片前端平齐，两相邻炉排片头部沿其宽度方向开设的一次风孔（21）也在横向、前后均有错位。

7.根据权利要求1所述的两段式垃圾焚烧炉，其特征在于：所述托辊装置由托辊轴（8）和托辊轴承座（9）构成，托辊轴（8）的两端由托辊轴承座（9）支撑，并且托辊轴（8）支承对应的拉杆，在拉杆的两侧设置导向轮（10）。

8.根据权利要求1所述的两段式垃圾焚烧炉，其特征在于：所述前摇臂驱动机构由驱动油缸（11）、驱动油缸座（12）、驱动轴（13）、驱动轴承座（14）、拉杆摇臂（15）、连杆（16）和拉杆臂（17）构成，其中驱动油缸（11）缸体与驱动油缸座（12）铰接，驱动油缸（11）的活塞杆与驱动轴（13）的油缸摇臂连接，该驱动轴（13）两端的端部由驱动轴承座（14）支撑，在驱动轴（13）两端靠近端部的位置设置拉杆摇臂（15），各拉杆摇臂（15）通过连杆（16）与拉杆臂（17）铰接，所述拉杆臂（17）与对应的拉杆架连接；

所述侧摇臂驱动机构由驱动油缸（11）、驱动油缸座（12）、摆臂（18）、驱动轴（13）、驱动轴承座（14）、拉杆摇臂（15）和连杆（16）构成，其中驱动油缸（11）缸体与驱动油缸座（12）铰接，驱动油缸（11）的活塞杆与摆臂（18）的一端铰接，摆臂（18）的另一端与驱动轴（13）的端部连接，该驱动轴（13）的两端由驱动轴承座（14）支撑，在驱动轴（13）上并排设置有两个拉杆摇臂（15），各拉杆摇臂（15）通过连杆（16）与对应的拉杆架连接；

所述前直驱动机构由驱动油缸（11）、驱动油缸座（12）和直驱连杆（19）构成，其中驱动油缸（11）缸体与驱动油缸座（12）铰接，驱动油缸（11）的活塞杆与直驱连杆（19）的一端铰接，该直驱连杆（19）的另一端与对应的拉杆架连接。

9.根据权利要求1所述的两段式垃圾焚烧炉，其特征在于：所述顺推段（6）与逆推段（7）之间存在高度落差，顺推段（6）的尾端通过耐火过渡平台（22）或者中间炉排（23）与逆推段（7）衔接。

10.根据权利要求1所述的两段式垃圾焚烧炉，其特征在于：所述拉杆为直线型或“Z”形；所述固定横梁（2）为“M”形或“回”形。

Images