專利名稱：可調(diào)料層的二段式生活垃圾焚燒爐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于焚燒處理生活垃圾且其內(nèi)同時帶有逆推式和順推式兩段爐排的生活垃圾焚燒爐，尤其是一種能適應物理成分和熱值波動范圍較大的生活垃圾焚燒處理的可調(diào)料層的二段式生活垃圾焚燒爐。
背景技術：
中國專利02111455.2提供的生活垃圾焚燒爐，是一種可調(diào)進風量大小的點火自燃式生活垃圾焚燒爐，它包含一個帶落料槽的爐體、裝在爐體內(nèi)的給料機、爐排、位于爐排下的風室、出渣機，其中爐排片含有固結在爐體上的固定片和間隔排列在前后兩相鄰固定片之間且與往復運動桿件連接的活動片，其中爐排沿垃圾運行方向分成前段和后段兩段，接近落料槽的前段為向下傾斜的逆推式爐排、后段為順推式爐排，并且在前、后段爐排的銜接處設有高度落差。它能使未經(jīng)分揀的生活垃圾在其逆推和順推的二段往復式爐排上自動翻滾、攪拌、破碎、燃燒直至燃燼，從而提高垃圾焚燒的效果、降低熱灼減率，但它在使用中會出現(xiàn)焚燒效果、熱灼減率偏離其設定值的問題；究其原因，是因進入其內(nèi)的垃圾成分、熱值、含水率等各項指標的波動值比較大，而且已超出了生活垃圾焚燒爐在設計中所設定的范圍；因此當垃圾成分、熱值、含水率等各項指標的波動值比較大時，不能同時保證垃圾焚燒的效果和熱灼減率，且同一種爐型不能用于不同區(qū)域的垃圾處理。因此，對現(xiàn)有該生活垃圾焚燒爐的改進已迫在眉睫。
眾所周知，生活垃圾的物理成分眾多，例如有水分、紙或木質(zhì)廢物、蔬菜或瓜果的殘余物、廚余、落葉與鋤鏟的花草、灰土等，而且它們在垃圾中的種類、數(shù)量、成分、含水量、熱值等均會隨季節(jié)、氣候、地域等不同而不同，甚至同一天內(nèi)也會有很大的出入?，F(xiàn)有的生活垃圾焚燒爐在解決該波動時是通過調(diào)節(jié)爐排的運動頻率來改變爐排片對垃圾料層的攪拌程度與料層高度、想以此穩(wěn)定燃燒效果；但該調(diào)節(jié)的方法在用于成分、熱值波動較大的垃圾時，也隨之帶來一個很難在垃圾的熱灼減率和負荷之間找到一平衡點、以使兩者均能符合焚燒處理標準的問題；例如當垃圾的含水量大、熱值較低時，為保證其熱灼減率而需要減慢爐排的運動頻率，以免垃圾未燃燒完全就被爐排推出爐外；但爐排運動的減慢、攪動減弱，會使焚燒爐的負荷降低，如果加快爐排的運動，又會使熱灼減率超標。反之，燃燒高熱值的垃圾時，如以加快爐排運動來縮短物料在爐內(nèi)的停留時間，則焚燒爐的負荷將過高、有超出設計值的危險，而減慢爐排速度又會延長垃圾在爐內(nèi)不必要的停留時間、影響垃圾的處理量。因此，以調(diào)節(jié)爐排運動頻率的方法來焚燒處理成分、熱值、含水率等波動較大的垃圾，是難以同時滿足垃圾焚燒處理的各項指標。中國專利03126962.1公開的“多驅動逆推式爐排焚燒垃圾的方法和設備”，它將爐排式垃圾焚燒爐中設置的傾斜往復式逆推式爐排劃分為干燥區(qū)1或2個、燃燒區(qū)1或2個和燃燼區(qū)1或2個；各個區(qū)的活動爐排分別由各個區(qū)的油缸獨立驅動；各個區(qū)的固定爐排和活動爐排每只各成一個整體，只與只之間留有爐排受熱膨脹所需的間隙量，同時在相互接觸的部位采用迷宮式結構；各個區(qū)的驅動軸從下風室的上邊板中穿過時，其各軸與上邊板之間采用回轉密封。它要以多驅動的結構對垃圾焚燒爐的燃燒進行控制，在充分發(fā)揮焚燒爐處理能力的同時，確保燃燼區(qū)的燃燼要求。但它仍有以下的問題它的以多級驅動的逆推式爐排來滿足垃圾焚燒在不同階段對爐排運動頻率的不同要求，在實際上也只能通過調(diào)節(jié)末段逆推式爐排的動作頻率來調(diào)節(jié)料層、達到負荷調(diào)節(jié)的目的，并且還由于受到爐排布置角度的限制，垃圾在堆放到一定程度后將會受重力作用而自然墜落；故這種結構也難以主動控制垃圾料層的厚度，因而不能保證焚燒爐能始終以穩(wěn)定的負荷運行；此外，它的結構比較復雜、設備的投資成本比較高。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型是要克服上述現(xiàn)有技術中所存在的問題，提供一種能適應于生活垃圾的物理成分或熱值波動較大的可調(diào)料層的二段式生活垃圾焚燒爐，還使它具有調(diào)節(jié)方便、使用可靠、能同時滿足垃圾焚燒處理的各項指標，且結構簡單合理、設備的投資成本低等特點。
本實用新型可調(diào)料層的二段式生活垃圾焚燒爐，它含有一個帶落料槽的爐體、裝在爐體內(nèi)的給料機、爐排、位于爐排下的風室與放灰室、出渣機及出渣通道，它的爐排片含有連接在爐體上的固定片和間隔排列在前后兩相鄰固定片之間且與往復運動桿件連接的活動片，爐排沿垃圾運行方向分成前、后兩段，接近落料槽的前段為向下傾斜的逆推式爐排、后段為順推式爐排，前、后兩段爐排的銜接處設有高度落差，其特征是在逆推式爐排末端所在的爐體上設有料層高度調(diào)節(jié)裝置，該裝置包含在逆推式爐排末端所在爐體的軸承座內(nèi)安裝的擋板軸、固定在擋板軸上的能通過其旋轉改變爐排上料層高度的擋板、在爐體上安裝的能帶動擋板軸轉動的驅動機構。
上述的驅動機構是液壓驅動機構，它含有固定在爐體上的液壓缸、與液壓缸內(nèi)的活塞連接的曲柄，且曲柄連接擋板軸。
上述的驅動機構也可以是電力傳動機構，它包括電動機、減速器，以及連接在減速器輸出軸與擋板軸之間的機械傳動機構。該機械傳動機構是斜齒輪傳動機構，或是圓錐齒輪傳動機構，或是蝸輪蝸桿傳動機構。其中兩斜齒輪所在軸的軸線或兩圓錐齒輪所在軸的軸線，均分別與減速器的輸出軸和擋板軸共軸線；蝸輪蝸桿傳動機構中的蝸輪軸與擋板軸共軸線、蝸桿軸與減速器的輸出軸共軸線。
本實用新型可調(diào)料層的二段式生活垃圾焚燒爐，它的順推式爐排與逆推式爐排一樣、均呈傾斜設置，且與水平方向的傾角為20～30°。
本實用新型的有益效果1)在現(xiàn)有的二段式生活垃圾焚燒爐內(nèi)設置了料層高度調(diào)節(jié)裝置之后，可使同一型號的焚燒爐能用于物理成分或熱值波動較大的生活垃圾的焚燒處理，并能取得設定的焚燒效果與低熱灼減率，還能保證焚燒爐始終以穩(wěn)定的負荷運行；從而擴大了該型號生活垃圾焚燒爐的適用范圍、使它用于不同區(qū)域、不同季節(jié)、不同氣候環(huán)境的生活垃圾焚燒；2)本實用新型中所帶有的料層高度調(diào)節(jié)裝置，其結構簡單合理、調(diào)節(jié)方便且工作可靠，并且將它引入到現(xiàn)有的生活垃圾焚燒爐時，無須變動其原來的結構與布局，故既經(jīng)濟又有利于對現(xiàn)有技術的更新改造。


圖1是本實用新型可調(diào)料層的二段式生活垃圾焚燒爐的主剖視圖；圖2和圖3是圖1中的料層高度調(diào)節(jié)裝置8的主視放大圖；其中圖2是以液壓驅動機構驅動的料層高度調(diào)節(jié)裝置，圖3是以電力傳動機構為驅動機構的料層高度調(diào)節(jié)裝置；圖4和圖5是圖1中的料層高度調(diào)節(jié)裝置的A-A剖視放大圖；其中圖4是以液壓驅動機構驅動的料層高度調(diào)節(jié)裝置的A-A剖視放大圖，圖5是以電力傳動機構為驅動機構的料層高度調(diào)節(jié)裝置的A-A剖視放大圖。
圖中的標號說明1-爐體；1a-落料槽；2-給料機；3-逆推式爐排；4-順推式爐排；5-風室與放灰室；6-出渣機；7-出渣通道；8-料層高度調(diào)節(jié)裝置；8a-擋板；8b-曲柄；8c-液壓缸；8c’-活塞；8d-擋板軸；8e-軸承座；8f-機械傳動裝置；8g-減速器；8h-電動機；9-往復運動桿件；a-固定片；b-活動片；H-高度落差；β-爐排與水平方向的傾角。
具體實施方式
實施例1、本實施例可調(diào)料層的二段式生活垃圾焚燒爐，它的結構可從圖1中看到，它含有一個帶落料槽1a的爐體1、裝在爐體1內(nèi)的給料機2、逆推式爐排3、順推式爐排4、位于爐排下的風室與放灰室5和位于出渣通道7下的出渣機6，它的爐排片含有固結在爐體上的固定片a和間隔排列在前后兩相鄰固定片之間且與往復運動桿件9連接的活動片b，且爐排沿垃圾運行方向分成前、后兩段，接近落料槽1的前段為向下傾斜的逆推式爐排3、后段為順推式爐排4，前、后兩段爐排的銜接處設有高度落差H；本實施例在焚燒爐中帶有并列兩列二段式爐排，且在每一列中的逆推式爐排3的末端所在爐體1上設有料層高度調(diào)節(jié)裝置8，從圖2～圖5中看到，該裝置包含一個在爐排尾端所在爐體的軸承座8e內(nèi)安裝的擋板軸8d、固定在擋板軸上的能通過其旋轉改變料層高度的擋板8a、在爐體1上安裝的能帶動擋板軸8d轉動的驅動機構。該驅動機構可以是液壓驅動機構、或是電力傳動機構，也可以是氣動機構。以下將分別以液壓驅動機構和電力傳動機構為例，對料層高度調(diào)節(jié)裝置作進一步的敘述。
以液壓驅動機構驅動的料層高度調(diào)節(jié)裝置的結構可從圖2和圖4中看到，每一套裝置均含有固定在爐體上的一個液壓缸8c、與液壓缸內(nèi)的活塞8c’連接的曲柄8b，且曲柄連接擋板軸8d；其中擋板軸8d的兩端分別安裝兩個設置在爐體上的滑動軸承座8e內(nèi)，并且擋板軸通過它在滑動軸承座的外伸端與曲柄8b連接一體，以實現(xiàn)在液壓缸8c內(nèi)的活塞8c’運動時即可通過曲柄8b帶動擋板軸8d使擋板8a旋轉；通過擋板8a相對于逆推式爐排在一個小于180°范圍內(nèi)的旋轉，即可實現(xiàn)擋板8a對料層攔擋高度的提高或降低(在圖2中以實線表示的擋板要比雙點劃線位置上的擋板攔擋高度高)，以防止逆推式爐排上的垃圾料過早地脫離爐排，或者讓垃圾料及早從爐排上離開，前者使爐排上的料層增厚、而后者則料層減薄。
以電力傳動機構驅動的料層高度調(diào)節(jié)裝置的結構可從圖3和圖5中看到，它包括固定在爐體上的電動機8h、與電動機連接的減速器8g，以及連接在減速器的輸出軸與擋板軸之間的機械傳動機構8f。該機械傳動機構可由兩個斜齒輪組成的斜齒輪傳動機構，且兩斜齒輪所在軸的軸線分別與減速器的輸出軸和擋板軸共軸線；也可以是由兩個圓錐齒輪組成的圓錐齒輪傳動機構，且兩圓錐齒輪所在軸的軸線分別與減速器的輸出軸和擋板軸共軸線；在本實施例中是采用蝸輪蝸桿傳動機構，其中蝸輪軸與擋板軸共軸線、蝸桿軸與減速器的輸出軸共軸線。圖3和圖5中未能將斜齒輪傳動機構和圓錐齒輪傳動機構表示出來，而僅表示出蝸輪蝸桿傳動機構。
如圖1所示，上述的逆推式爐排中的活動片對垃圾料層的搓動方向與垃圾的前進方向相反，而順推式爐排中的活動片對垃圾料層的搓動方向與垃圾的前進方向一致；也就是說，在逆推式爐排中的往復運動桿件帶動活動片向上而垃圾靠自重的分力向下，從而使料層中的垃圾在逆向的翻滾中向下行，而在順推式爐排中的往復運動桿件是帶動活動片向后、在與垃圾自重的分力方向一致中向下行。逆推式與順推式兩段爐排在銜接處設有的高度落差H能使燃燒中的垃圾進一步被破碎細化、燃燒灰燼。高度落差H可根據(jù)生活垃圾的不同性質(zhì)進行設定，通常不小于300mm。
本實施例可調(diào)料層的二段式生活垃圾焚燒爐的工作過程如下生活垃圾從落料槽1a進入爐體1，經(jīng)給料機2分散到逆推式爐排3上，垃圾料層在此同時受到向下的重力分力和活動片對垃圾層傾斜向上搓動力的雙重作用，使垃圾在向右下行的過程中，呈螺旋狀的翻滾、攪拌、破碎，且與斜上方新送入的垃圾、斜下方已燃燒的垃圾即時充分混合、干燥、燃燒，在到達逆推式爐排的底端時，以跌落方式通過高度為H的落差、進入順推式爐排；在跌落的過程中，垃圾中殘留的團塊將徹底破碎，并在順推式爐排上繼續(xù)燃燒，最終成為灰渣進入出渣機6排出爐外。燃燒過程所耗用的空氣從爐排下的風室與放灰室5提供，進風從爐排底部向上，穿過爐排片間的通風孔分散到不斷運動著的垃圾料層中。在生活垃圾的物理成分或熱值波動較大而需調(diào)節(jié)逆推式爐排上的料層高度時，即可調(diào)整料層高度調(diào)節(jié)裝置8；該調(diào)節(jié)過程如下1)在調(diào)節(jié)以液壓驅動的料層高度調(diào)節(jié)裝置時，可參閱圖2和圖4，例如在需焚燒處理高熱值、低水分生活垃圾時，可打開液壓缸8c的油閥、使缸內(nèi)的活塞8c’向外伸展、驅動曲柄8b繞著擋板軸8d旋轉一角度，擋板軸的轉動即時帶動了固定在其上的擋板8a沿順時針方向旋轉向下(即由圖2中的擋板由實線表示的位置轉到雙點劃線表示的位置)，從而降低了擋板在爐排上攔擋料層的高度，亦即降低了逆推式爐排3上的料層厚度，燃燒的垃圾料可及早地進入其后的順推式爐排4，從而保證了焚燒高熱值、低水分生活垃圾應有的處理量和熱灼減率；相反地，在焚燒處理高水分、低熱值的生活垃圾時，可反向打開液壓缸8c的油閥，以使液壓缸8c缸內(nèi)的活塞8c’向缸內(nèi)方向回縮、曲柄8b繞著擋板軸8d反向轉動使固定在擋板軸8d上的擋板8a沿著逆時針方向旋轉向上(即由圖2中的擋板由雙點劃線表示的位置轉回到實線表示的位置)，擋板在爐排上的高度增加、被阻擋的料層厚度增厚，從而能延長垃圾在逆推式爐排3上的燃燒時間。如果此時再同時加快爐排運動的頻率，則可使垃圾在該調(diào)定后的料層高度范圍內(nèi)得到充分攪拌、翻動、燃燒，并且不會因爐排運動頻率的加快而使垃圾在未燃盡的情況下就被推出逆推式爐排，因此保證了焚燒處理高水分、低熱值生活垃圾的處理量和熱灼減率。綜上所述，在焚燒處理高水分、低熱值生活垃圾時，可在提高爐排運動頻率以加強攪動作用而充分燃燒的同時，又通過調(diào)高擋板對料層的攔擋高度而使垃圾在逆推式爐排上有足夠的停留時間充分燃燒，從而確保焚燒爐在穩(wěn)定的運行負荷下仍然保持熱灼減率的較低水平；在垃圾熱值變高的情況下，通過降低擋板的高度，減慢爐排的運動頻率，可以縮短垃圾在爐內(nèi)的停留時間，同時又可維持一定的燃燒負荷，保證垃圾的處理能力；因此，通過對料層高度調(diào)節(jié)裝置的方便又快捷地調(diào)整，即可使同一臺爐在垃圾成分、熱值的較大波動中仍能很好地完成設計中預定的各項燃燒指標，或者使同一型號的生活垃圾焚燒爐能用于不同區(qū)域、不同季節(jié)、不同氣候環(huán)境的生活垃圾焚燒處理。
2)在以電力傳動機構作為料層高度調(diào)節(jié)裝置的驅動機構時可參閱圖3和圖5，它在處理成分或熱值波動較大的垃圾時的調(diào)節(jié)過程與前述的液壓驅動的料層高度調(diào)節(jié)裝置相仿，它們均需通過擋板軸8d帶動其上的擋板8a轉動一個角度、以增加或降低擋板在爐排上攔擋料層的高度；所不同的是電力傳動機構是通過控制電動機8h作順時針或逆時針方向旋轉，然后經(jīng)減速器8g及機械傳動機構8f控制擋板8a旋轉、提高或降低擋板對逆推式爐排上的料層高度、改變焚燒中的垃圾在爐排上的停留時間。因而同樣可使本實施例可調(diào)料層的二段式生活垃圾焚燒爐在保證垃圾處理量和熱灼減率的前提下，能夠適應焚燒處理物理成分或熱值變化較大的生活垃圾，以實現(xiàn)同一臺爐生活垃圾焚燒爐能夠焚燒處理不同區(qū)域、不同季節(jié)、不同氣候的生活垃圾并取得設定的效果。
上述的機械傳動機構8f可對擋板軸進一步減速，它可根據(jù)減速器輸出軸與擋板軸之間的空間位置方位與角度選用斜齒輪傳動機構，或是圓錐齒輪傳動機構，或是蝸輪蝸桿傳動機構。其中兩斜齒輪所在軸的軸線，或兩圓錐齒輪所在軸的軸線分別與減速器的輸出軸、擋板軸共軸線；在圖3和圖5中的機械傳動機構是蝸輪蝸桿傳動機構，它的蝸輪與擋板軸共軸線、蝸桿與減速器的輸出軸共軸線。與前述的液壓驅動的料層高度調(diào)節(jié)裝置一樣，以電力傳動機構為驅動的料層高度調(diào)節(jié)裝置的結構簡單合理、調(diào)節(jié)方便可靠，也便于在現(xiàn)有的焚燒爐中安裝與使用，且結構更為緊湊、體積小、制造成本低。
實施例2、本實施例可調(diào)料層的二段式生活垃圾焚燒爐，它的結構可從圖1中看到，它與實施例1所不同的是它的順推式爐排4最好與逆推式爐排一樣，均設置成向右下傾斜，并且爐排與水平方向的傾角β均為20°～30°。以確保經(jīng)逆推式爐排充分焚燒的垃圾殘渣在順推式爐排上也能有10～30分鐘的停留，然后再在垃圾殘渣自身重力和順推式爐排4的雙重作用下脫離爐排、進入出渣通道6且由出渣機7輸出。本實施例的爐渣熱灼減率≤3％。
權利要求1.一種可調(diào)料層的二段式生活垃圾焚燒爐，它含有一個帶落料槽(1a)的爐體(1)、裝在爐體內(nèi)的給料機(2)、爐排、位于爐排下的風室與放灰室(5)、出渣機(6)及出渣通道，它的爐排片含有連接在爐體上的固定片(a)和間隔排列在前后兩相鄰固定片之間且與往復運動桿件(9)連接的活動片(b)，且爐排沿垃圾運行方向分成前、后兩段，接近落料槽(1a)的前段為向下傾斜的逆推式爐排(3)、后段為順推式爐排(4)，前、后兩段爐排的銜接處設有高度落差(H)，其特征是在逆推式爐排(3)末端所在的爐體上設有料層高度調(diào)節(jié)裝置(8)，該裝置包含在逆推式爐排末端所在爐體(1)的軸承座(8e)內(nèi)安裝的擋板軸(8d)、固定在擋板軸上的能通過其旋轉改變料層高度的擋板(8a)、在爐體上安裝的能帶動擋板軸(8d)轉動的驅動機構。
2.根據(jù)權利要求1所述的可調(diào)料層的二段式生活垃圾焚燒爐，其特征是所說的驅動機構是液壓驅動機構，它含有固定在爐體(1)上的液壓缸(8c)、與液壓缸內(nèi)的活塞(8c’)連接的曲柄(8b)，且曲柄連接擋板軸(8d)。
3.根據(jù)權利要求1所述的可調(diào)料層的二段式生活垃圾焚燒爐，其特征是所說的驅動機構是電力傳動機構，它包括電動機(8h)、減速器(8g)，以及連接在減速器(8g)的輸出軸與擋板軸(8d)之間的機械傳動機構，該機械傳動機構是蝸輪蝸桿傳動機構，其中蝸輪軸與擋板軸共軸線、蝸桿軸與減速器的輸出軸共軸線。
4.根據(jù)權利要求3所述的可調(diào)料層的二段式生活垃圾焚燒爐，其特征是所說的連接在減速器(8g)的輸出軸與擋板軸(8d)之間的機械傳動機構是由兩個斜齒輪組成的斜齒輪傳動機構，其中兩斜齒輪所在軸的軸線分別與減速器的輸出軸和擋板軸共軸線。
5.根據(jù)權利要求3所述的可調(diào)料層的二段式生活垃圾焚燒爐，其特征是所說的連接在減速器(8g)的輸出軸與擋板軸(8d)之間的機械傳動機構是由兩個圓錐齒輪組成的圓錐齒輪傳動機構，其中兩圓錐齒輪所在軸的軸線分別與減速器的輸出軸和擋板軸共軸線。
6.根據(jù)權利要求1或2或3或4或5所述的可調(diào)料層的二段式生活垃圾焚燒爐，其特征是它的順推式爐排(4)與逆推式爐排(3)一樣、均呈傾斜設置，且與水平方向的傾角(β)為20～30°。
專利摘要可調(diào)料層的二段式生活垃圾焚燒爐。一種可調(diào)逆推爐排上的垃圾層高的二段式生活垃圾焚燒爐。它含有爐體、給料機、爐排及風室與放灰室、出渣機及出渣通道，它的爐排片含有固定片和間隔在固定片間的活動片，且接近落料槽的前段為下傾的逆推式爐排、后段為順推式爐排，兩爐排的銜接處設有高度落差，其特征是在逆推式爐排末端所在的爐體上設有料層高度調(diào)節(jié)裝置，該裝置包含在爐體的軸承座內(nèi)安裝的擋板軸、固定在擋板軸上的能通過其旋轉改變料層高度的擋板及擋板軸的驅動機構。它使現(xiàn)有的生活垃圾焚燒爐能適應垃圾成分或熱值的大波動，從而使同一焚燒爐能通過方便又快捷的調(diào)整即可用于不同的區(qū)域、季節(jié)、氣候下的垃圾焚燒處理并均取得預期的燃燒效果。
文檔編號F23G5/44GK2937843SQ200620106520
公開日2007年8月22日 申請日期2006年8月9日 優(yōu)先權日2006年8月9日
發(fā)明者季建珍, 柴會平, 卞俊, 傅先成, 王柯 申請人:杭州新世紀能源環(huán)保工程股份有限公司