CN210740413U - 一种适用于水泥窑协同处置生活垃圾的焚烧炉排炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种适用于水泥窑协同处置生活垃圾的焚烧炉排炉，包括给料斗、水冷溜槽、液压推料装置、焚烧炉排、炉排支撑底座、燃烧炉室、出渣系统、风室、气力输送系统、烟气空气预热器和烟气再循环接口。本实用新型针对水泥窑协同处理生活垃圾工程的特点，在保证生活垃圾稳定分解、燃烧基础上解决了炉排炉要求较低的过量助燃空气、炉渣热酌减率低、应对水泥线特殊情况能力强并适合高水分、低热值生活垃圾的焚烧。

Description

一种适用于水泥窑协同处置生活垃圾的焚烧炉排炉

技术领域

本实用新型涉及资源综合利用固废处理领域，尤其涉及一种适用于水泥窑协同处置生活垃圾的焚烧炉排炉。

背景技术

利用水泥窑协同处理城乡生活垃圾，一方面可以利用水泥烧成系统处理垃圾发酵过程中的臭气及垃圾焚烧烟气中的有害物质；另一方面，垃圾焚烧产生的灰渣可作为水泥生产替代原料使用，灰渣中的重金属经烧成系统煅烧并被固化在熟料里从而避免其再度扩散污染环境，垃圾焚烧排出的高温烟气进入分解炉后可替代部分燃料，还可利用水泥烧成系统的高温碱性环境，将二噁英等有害气体彻底处置分解干净。国内水泥窑协同处置生活垃圾技术，大多采用将收集的垃圾进行预处理，通过分选、破碎、干化等工艺处理。预处理后的筛上物作为辅助燃料，采用长距离皮带输送至水泥窑系统，输送成本较高。分选后的筛下物有两种方式处理：1、直接输送至水泥磨作为原料，此方式会影响水泥的配料；2、采取填埋方式处理，造成对周围环境的影响，形成二次污染。

实用新型内容

为解决现有的技术问题，本实用新型提供了一种适用于水泥窑协同处置生活垃圾的焚烧炉排炉。

本实用新型的具体内容如下：一种适用于水泥窑协同处置生活垃圾的焚烧炉排炉，包括给料斗、水冷溜槽、液压推料装置、焚烧炉排、炉排支撑底座、燃烧炉室、出渣系统、风室、气力输送系统、烟气空气预热器和烟气再循环接口；

所述给料斗的下斗口与水冷溜槽的上端相连，所述液压推料装置的尾部与水冷溜槽的下部相连，生活垃圾从给料斗进入水冷溜槽后通过液压推料装置推到焚烧炉排上；

所述焚烧炉排倾斜向下设置在燃烧炉室中，所述焚烧炉排上端设有炉排支撑底座，焚烧炉排下方设有风室，所述风室的底部设有气力输送系统；

所述燃烧炉室上部设有烟气出口，烟气出口与水泥窑相连，燃烧炉室中部设有烟气再循环接口，

所述气力输送系统和焚烧炉排的底端均与出渣系统相连，所述出渣系统的后方设有烟气空气预热器，所述烟气空气预热器的放灰开口向下。

进一步的，还包括辅助燃烧器，所述辅助燃烧器设置在燃烧炉室的后墙，当燃烧炉室热值过低时自动开启。

进一步的，所述给料斗的下斗口与水冷溜槽的上端口之间设有翻板挡门，所述翻板挡门通过设置在给料斗下斗口的第一液压油缸驱动。

进一步的，所述水冷溜槽包括溜槽水夹套，所述溜槽水夹套的一侧底端设有补水管道，所述补水管道连接水箱，另一侧底端设有排水管道，所述排水管道设有阀门；所述溜槽水夹套的顶端设有排空管道。

进一步的，所述液压推料装置包括给料台、给料小车、第二液压油缸和前护板，所述前护板的上端与溜槽水夹套的底部连接，所述第二液压油缸分别连接前护板和给料小车，所述给料小车设置在给料台上。

进一步的，所述焚烧炉排包括炉排运动框架和设置在炉排运动框架内的炉排片，所述炉排支撑底座包括控制炉排运动框架运动的摇臂。

进一步的，所述炉排片分为2～4列，每列炉排片下方设置若干个风室，风室的底部连接气力输送系统，气力输送系统利用高压空气将风室中的底渣收集输送到出渣系统中。

进一步的，风室从焚烧炉排的前端至后端依次包括干燥段风室、燃烧段风室、第一燃烬段风室和第二燃烬段风室，气力输送系统包括储气罐和连接到风室底部的输灰管，输灰管利用储气罐中的高压空气将风室中的底渣收集输送到出渣系统中。

进一步的，所述出渣系统包括水浴式捞渣机，所述捞渣机包括设置在燃烧炉室底部的落渣井、与落渣井连接的捞渣机壳体和设置在捞渣机内部的推料头，所述推料头由第三液压油缸驱动将渣料推到捞渣机外。

进一步的，所述烟气空气预热器依次包括烟气进口接管、高温管箱、低温管箱和烟气出口接管，烟气从烟气进口接管流入，从烟气出口接管流出，空气从低温空气进口接管流入，经过低温管箱管程从低温空气出口接管流出，再进入高温管箱的高温空气进口接管，经过高温管箱管程从高温空气出口接管流出。

进一步的，所述烟气空气预热器为列管式，所述高温管箱和低温管箱内的空气通道呈U型；在高温管箱的下端设有高温管箱灰斗，低温管箱的下端设有低温管箱灰斗。

进一步的，所述燃烧炉室上部设有防爆装置。

本实用新型的有益效果：采用这样的结构后，针对水泥窑协同处理生活垃圾工程的特点，在保证生活垃圾稳定分解、燃烧基础上解决了炉排炉要求较低的过量助燃空气、炉渣热酌减率低、应对水泥线特殊情况能力强并适合高水分、低热值生活垃圾的焚烧。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步阐明。

图1为本实用新型的适用于水泥窑协同处置生活垃圾的焚烧炉排炉的整体示意图；

图2为给料斗与水冷溜槽连接的示意图；

图3为水冷溜槽水循环冷却系统示意图；

图4为液压推料装置示意图；

图5为焚烧炉排结构示意图；

图6为图4中A-A方向剖视图；

图7为燃烧炉室示意图；

图8为图7中B-B方向示意图；

图9为出渣系统示意图；

图10为风室与气力输送系统连接的示意图；

图11为烟气空气预热器示意图。

具体实施方式

在本实施例的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实施例和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

在本实施例的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

如图1所示，一种适用于水泥窑协同处置生活垃圾的焚烧炉排炉，包括给料斗1、水冷溜槽2、液压推料装置3、焚烧炉排4、炉排支撑底座41、燃烧炉室5、出渣系统6、风室7、气力输送系统71、烟气空气预热器8和烟气再循环接口9。

其中，给料斗1的下斗口与水冷溜槽2的上端相连，液压推料装置3的尾部与水冷溜槽2的下部相连，生活垃圾从给料斗1进入水冷溜槽2后通过液压推料装置3推到焚烧排炉4上；

焚烧排炉4倾斜向下设置在燃烧炉室5中，焚烧炉排4前端设有炉排支撑底座41，焚烧炉排4下方设有风室7，风室7的底部设有气力输送系统71；

燃烧炉室5上部后方为烟气出口，烟气出口与水泥窑相连，燃烧炉室5的中部为循环烟气入口；

气力输送系统71和焚烧炉排4的底端均与出渣系统6相连，出渣系统6的后方设有烟气空气预热器8，烟气空气预热器8的放灰开口向下。

如图2所示，在给料斗1的下斗口与水冷溜槽2的上端口之间设置翻板挡门101，翻板挡门101通过设置在给料斗1下斗口的第一液压油缸102驱动，在水泥窑线系统出现非正常状况时，关闭翻板挡门101，隔断燃烧炉膛与垃圾贮坑，防止火焰反窜。

如图3所示，为防止进料的溜槽在运行中超温，设置采用水循环冷却系统，水流通过对流进行自然循环，防止溜槽过热。水冷溜槽2的具体结构为：水冷溜槽2包括围成环状的溜槽水夹套204，溜槽水夹套204的一侧底端设有补水管道203，补水管道203连接水箱202，冷却水通过管道201进入装有浮球阀的水箱202，用于维持稳定水位，浮球水箱202底部通过补水管道203连接到溜槽水夹套204。

溜槽水夹套204另一侧的下部安装排水管道206，设置温度控制阀门，当溜槽夹套中水温≥70℃时开启放水。溜槽水夹套204上部设置了排空管道205，用于排空受热产生的蒸汽。

待处理的垃圾从水冷溜槽2落下后通过液压推料装置3推到焚烧炉排4焚烧，液压推料装置3的尾部与水冷溜槽2的下部相连。

如图4所示，液压推料装置3包括给料台304、给料小车303、第二液压油缸302和前护板301，前护板301的上端与溜槽水夹套204的底部连接，第二液压油缸302分别连接前护板301和给料小车303，给料小车303设置在给料台304上。

液压推料装置3的第二液压油缸302和给料小车303为分离布置，油缸和连杆位于给料小车的上方且布置在炉外，避免了高温和腐蚀的影响。溜槽水夹套204下部为液压推料装置3的前护板301，第二液压油缸302设置在前护板301水平方向前部。给料小车303设置在前护板301和第二液压油缸302的下方，给料小车303的下方为给料台304，从水冷溜槽2落下的垃圾经过前护板301落到给料台304上，第二液压油缸302驱动给料小车303在给料台304表面做往复运动，将垃圾输送到机械炉排炉。

如图5和图6所示，焚烧炉排4包括炉排运动框架403和设置在炉排运动框架403内的炉排片404，炉排支撑底座41包括控制炉排运动框架403运动的摇臂402，摇臂402通过第四液压油缸401驱动，将位移动作传递给炉排运动框架403，从而实现炉排片404的往复运动。焚烧炉排4横向分为2～4列，对应处理垃圾能力为200～600吨/天，每列炉排由液压装置驱动进行纵向的往复运动。本实施例中如图5的A-A方向剖视图所示，焚烧炉排4优选地分为两列。另外，焚烧炉排的炉排片404为耐热高铬铸钢制造，具有耐磨、耐腐蚀、耐高温的特点。

如图7和图8所示，燃烧炉室5采用耐火材料砌筑，在高温燃烧区域设置了空气冷却系统，通过持续通入冷却风带走热量，降低燃烧区炉墙耐火材料的工作温度，延长耐火材料的使用寿命。

冷却空气从风冷侧墙504下部的进风口505(共6处)进入风冷侧墙504的耐火材料中间夹空层，从风冷侧墙504上部出风口503(共6处)引出。烟气出口接管502将燃烧的高温烟气通过烟管输送到水泥窑线处理。烟气再循环接口9布置在燃烧室中部侧墙，接收一部分用于加热助燃空气的烟气，同时也能降低炉膛燃烧温度，抑制烟气中氮氧化物生成。

燃烧室的上部前墙布置了防爆装置501，用来应对水泥窑线出现紧急情况，防止焚烧炉膛内部烟气压力升高压带来的危险。防爆装置501安装在燃烧室的上部，当燃烧室压力超过一定数值时自动开启，通过紧急向外泄放部分烟气来降低内部压力，当压力降低到允许之后，自动关闭。

如图9所示，出渣系统6中捞渣机为水浴式，捞渣机中维持一定的水位形成水封，确保焚烧炉内的烟气不会扩散到炉外，捞渣机的推料由第三液压油缸603驱动。捞渣机包括设置在燃烧炉室5底部的落渣井601、与落渣井连接的捞渣机壳体602和设置在捞渣机内部的推料头604，垃圾焚烧完毕的炉渣通过落渣井601输送至捞渣机壳体602内，炉渣在水中得到冷却，第三液压油缸603驱动推料头604将经过水淬的炉渣推出捞渣机外。

如图10所示，每列炉排片下方设置风室7，风室7在每列炉排下分4个独立的区域。从前部开始分别为干燥段风室701，燃烧段风室702，第一燃烬段风室703和第二燃烬段风室704，分别与焚烧炉排4的干燥段、燃烧段、燃烬段区域相对应。每个风室均由独立的助燃空气入口，根据垃圾热值和含水率的情况调整各个风室的进风量，确保垃圾充分的燃烧。

风室7的底部连接气力输送系统71，气力输送系统71利用压缩空气将风室7中的底渣收集输送到的出渣系统6中。气力输送系统71包括储气罐705和连接到多个风室底部的输灰管706，垃圾中较小的底渣通过炉排片的缝隙汇集到各个风室中，储气罐705中的高压空气通过电磁脉冲阀控制，定期将各个风室收集的灰渣沿输灰管706吹送到出渣系统6中。

如图1所示，本实施例优选的，还包括辅助燃烧器10，辅助燃烧器10设置在燃烧炉室5的后墙，用于实现炉排炉的自动点火功能和辅助燃烧功能。当垃圾热值过低，辅助燃烧器10自动开启，维持炉内的稳定燃烧工况。

如图11所示，烟气空气预热器8为列管式，利用燃烧炉室5出口的一部分高温烟气加热冷空气，作为助燃空气。烟气空气预热管依次包括烟气进口接管、高温管箱、低温管箱和烟气出口接管，高温管箱和低温管箱内的空气通道呈U型，其中，烟气流程：从烟气进口接管801→高温管箱802的壳程→低温管箱806的壳程→出口接管808。空气流程：空气进口接管805→低温管箱806的管程→低温空气出口接管807→高温空气进口接管804→高温管箱802的管程→空气出口接管803。烟气空气采用合理的顺逆流布置，增加了受热面的传热效率，也避免了低温腐蚀的形成。

烟气空气预热器8在高温管箱802和低温管箱806的管束中部设置了激波清灰接口809，防止由于管束表面积灰影响传热效率，在高温管箱802和低温管箱806的下部设置了高温管箱灰斗810和低温管箱灰斗811，用来收集和排泄积灰。

本实用新型提供的焚烧炉排炉和垃圾预处理车间形成一个完整的密闭车间，原生垃圾不需要预处理，在密闭的垃圾贮坑内3～7天经过自然脱水、发酵后进入炉排炉燃烧，产生的热烟气通过管道输送到水泥窑分解炉继续高温分解，管道密封严密，不会产生臭气，对厂区环境没有影响。同时，垃圾焚烧在炉排炉内进行和熟料煅烧系统相对独立，减少了协同项目对水泥生产线的影响因素。炉渣经无害化处理后进入水泥线作为原料使用，垃圾渗滤液可回喷入炉，做到废水、废气、废渣全部处理，实现零排放。本焚烧炉排炉通过对各个组件进行优化设计，使其特别适合于利用水泥窑协同处理城乡生活垃圾的特点。

在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是以上描述仅是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，因此本实用新型不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (13)

1.一种适用于水泥窑协同处置生活垃圾的焚烧炉排炉，其特征在于：包括给料斗、水冷溜槽、液压推料装置、焚烧炉排、炉排支撑底座、燃烧炉室、出渣系统、风室、气力输送系统、烟气空气预热器和烟气再循环接口；

所述给料斗的下斗口与水冷溜槽的上端相连，所述液压推料装置的尾部与水冷溜槽的下部相连，生活垃圾从给料斗进入水冷溜槽后通过液压推料装置推到焚烧炉排上；

所述焚烧炉排倾斜向下设置在燃烧炉室中，所述焚烧炉排上端设有炉排支撑底座，焚烧炉排下方设有风室，所述风室的底部设有气力输送系统；

所述燃烧炉室上部设有烟气出口，烟气出口与水泥窑相连，燃烧炉室中部设有烟气再循环接口，

所述气力输送系统和焚烧炉排的底端均与出渣系统相连，所述出渣系统的后方设有烟气空气预热器，所述烟气空气预热器的放灰开口向下。

2.根据权利要求1所述的适用于水泥窑协同处置生活垃圾的焚烧炉排炉，其特征在于：所述给料斗的下斗口与水冷溜槽的上端口之间设有翻板挡门，所述翻板挡门通过设置在给料斗下斗口的第一液压油缸驱动。

3.根据权利要求2所述的适用于水泥窑协同处置生活垃圾的焚烧炉排炉，其特征在于：所述水冷溜槽包括溜槽水夹套，所述溜槽水夹套的一侧底端设有补水管道，所述补水管道连接水箱，另一侧底端设有排水管道，所述排水管道设有阀门；所述溜槽水夹套的顶端设有排空管道。

4.根据权利要求1所述的适用于水泥窑协同处置生活垃圾的焚烧炉排炉，其特征在于：所述液压推料装置包括给料台、给料小车、第二液压油缸和前护板，所述前护板的上端与溜槽水夹套的底部连接，所述第二液压油缸分别连接前护板和给料小车，所述给料小车设置在给料台上。

5.根据权利要求1所述的适用于水泥窑协同处置生活垃圾的焚烧炉排炉，其特征在于：所述焚烧炉排包括炉排运动框架和设置在炉排运动框架内的炉排片，所述炉排支撑底座包括控制炉排运动框架运动的摇臂。

6.根据权利要求5所述的适用于水泥窑协同处置生活垃圾的焚烧炉排炉，其特征在于：所述炉排片分为2～4列，每列炉排片下方设置若干个风室，风室的底部连接气力输送系统，气力输送系统利用高压空气将风室中的底渣收集输送到出渣系统中。

7.根据权利要求6所述的适用于水泥窑协同处置生活垃圾的焚烧炉排炉，其特征在于：风室从焚烧炉排的前端至后端依次包括干燥段风室、燃烧段风室、第一燃烬段风室和第二燃烬段风室，气力输送系统包括储气罐和连接到风室底部的输灰管，输灰管利用储气罐中的高压空气将风室中的底渣收集输送到出渣系统中。

8.根据权利要求1所述的适用于水泥窑协同处置生活垃圾的焚烧炉排炉，其特征在于：所述出渣系统包括水浴式捞渣机，所述捞渣机包括设置在燃烧炉室底部的落渣井、与落渣井连接的捞渣机壳体和设置在捞渣机内部的推料头，所述推料头由第三液压油缸驱动将渣料推到捞渣机外。

9.根据权利要求1所述的适用于水泥窑协同处置生活垃圾的焚烧炉排炉，其特征在于：还包括辅助燃烧器，所述辅助燃烧器设置在燃烧炉室的后墙，当燃烧炉室热值过低时自动开启。

10.根据权利要求1所述的适用于水泥窑协同处置生活垃圾的焚烧炉排炉，其特征在于：所述燃烧炉室设有空气冷却系统，所述空气冷却系统包括设置在燃烧炉室风冷侧墙下部的进风口、风冷侧墙的中间夹空层和风冷侧墙上部的出风口，冷却空气从进风口进入中间夹空层，从出风口引出。

11.根据权利要求1所述的适用于水泥窑协同处置生活垃圾的焚烧炉排炉，其特征在于：所述燃烧炉室上部设有防爆装置。

12.根据权利要求1所述的适用于水泥窑协同处置生活垃圾的焚烧炉排炉，其特征在于：所述烟气空气预热器依次包括烟气进口接管、高温管箱、低温管箱和烟气出口接管，烟气从烟气进口接管流入，从烟气出口接管流出，空气从低温空气进口接管流入，经过低温管箱管程从低温空气出口接管流出，再进入高温管箱的高温空气进口接管，经过高温管箱管程从高温空气出口接管流出。

13.根据权利要求12所述的适用于水泥窑协同处置生活垃圾的焚烧炉排炉，其特征在于：所述烟气空气预热器为列管式，所述高温管箱和低温管箱内的空气通道呈U型；在高温管箱的下端设有高温管箱灰斗，低温管箱的下端设有低温管箱灰斗。

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