专利名称：可调料层的二段式生活垃圾焚烧炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于焚烧处理生活垃圾且其内同时带有逆推式和顺推式两段炉排的生活垃圾焚烧炉，尤其是一种能适应物理成分和热值波动范围较大的生活垃圾焚烧处理的可调料层的二段式生活垃圾焚烧炉。
背景技术：
中国专利02111455.2提供的生活垃圾焚烧炉，是一种可调进风量大小的点火自燃式生活垃圾焚烧炉，它包含一个带落料槽的炉体、装在炉体内的给料机、炉排、位于炉排下的风室、出渣机，其中炉排片含有固结在炉体上的固定片和间隔排列在前后两相邻固定片之间且与往复运动杆件连接的活动片，其中炉排沿垃圾运行方向分成前段和后段两段，接近落料槽的前段为向下倾斜的逆推式炉排、后段为顺推式炉排，并且在前、后段炉排的衔接处设有高度落差。它能使未经分拣的生活垃圾在其逆推和顺推的二段往复式炉排上自动翻滚、搅拌、破碎、燃烧直至燃烬，从而提高垃圾焚烧的效果、降低热灼减率，但它在使用中会出现焚烧效果、热灼减率偏离其设定值的问题；究其原因，是因进入其内的垃圾成分、热值、含水率等各项指标的波动值比较大，而且已超出了生活垃圾焚烧炉在设计中所设定的范围；因此当垃圾成分、热值、含水率等各项指标的波动值比较大时，不能同时保证垃圾焚烧的效果和热灼减率，且同一种炉型不能用于不同区域的垃圾处理。因此，对现有该生活垃圾焚烧炉的改进已迫在眉睫。
众所周知，生活垃圾的物理成分众多，例如有水分、纸或木质废物、蔬菜或瓜果的残余物、厨余、落叶与锄铲的花草、灰土等，而且它们在垃圾中的种类、数量、成分、含水量、热值等均会随季节、气候、地域等不同而不同，甚至同一天内也会有很大的出入。现有的生活垃圾焚烧炉在解决该波动时是通过调节炉排的运动频率来改变炉排片对垃圾料层的搅拌程度与料层高度、想以此稳定燃烧效果；但该调节的方法在用于成分、热值波动较大的垃圾时，也随之带来一个很难在垃圾的热灼减率和负荷之间找到一平衡点、以使两者均能符合焚烧处理标准的问题；例如当垃圾的含水量大、热值较低时，为保证其热灼减率而需要减慢炉排的运动频率，以免垃圾未燃烧完全就被炉排推出炉外；但炉排运动的减慢、搅动减弱，会使焚烧炉的负荷降低，如果加快炉排的运动，又会使热灼减率超标。反之，燃烧高热值的垃圾时，如以加快炉排运动来缩短物料在炉内的停留时间，则焚烧炉的负荷将过高、有超出设计值的危险，而减慢炉排速度又会延长垃圾在炉内不必要的停留时间、影响垃圾的处理量。因此，以调节炉排运动频率的方法来焚烧处理成分、热值、含水率等波动较大的垃圾，是难以同时满足垃圾焚烧处理的各项指标。中国专利03126962.1公开的“多驱动逆推式炉排焚烧垃圾的方法和设备”，它将炉排式垃圾焚烧炉中设置的倾斜往复式逆推式炉排划分为干燥区1或2个、燃烧区1或2个和燃烬区1或2个；各个区的活动炉排分别由各个区的油缸独立驱动；各个区的固定炉排和活动炉排每只各成一个整体，只与只之间留有炉排受热膨胀所需的间隙量，同时在相互接触的部位采用迷宫式结构；各个区的驱动轴从下风室的上边板中穿过时，其各轴与上边板之间采用回转密封。它要以多驱动的结构对垃圾焚烧炉的燃烧进行控制，在充分发挥焚烧炉处理能力的同时，确保燃烬区的燃烬要求。但它仍有以下的问题它的以多级驱动的逆推式炉排来满足垃圾焚烧在不同阶段对炉排运动频率的不同要求，在实际上也只能通过调节末段逆推式炉排的动作频率来调节料层、达到负荷调节的目的，并且还由于受到炉排布置角度的限制，垃圾在堆放到一定程度后将会受重力作用而自然坠落；故这种结构也难以主动控制垃圾料层的厚度，因而不能保证焚烧炉能始终以稳定的负荷运行；此外，它的结构比较复杂、设备的投资成本比较高。
发明内容
本实用新型是要克服上述现有技术中所存在的问题，提供一种能适应于生活垃圾的物理成分或热值波动较大的可调料层的二段式生活垃圾焚烧炉，还使它具有调节方便、使用可靠、能同时满足垃圾焚烧处理的各项指标，且结构简单合理、设备的投资成本低等特点。
本实用新型可调料层的二段式生活垃圾焚烧炉，它含有一个带落料槽的炉体、装在炉体内的给料机、炉排、位于炉排下的风室与放灰室、出渣机及出渣通道，它的炉排片含有连接在炉体上的固定片和间隔排列在前后两相邻固定片之间且与往复运动杆件连接的活动片，炉排沿垃圾运行方向分成前、后两段，接近落料槽的前段为向下倾斜的逆推式炉排、后段为顺推式炉排，前、后两段炉排的衔接处设有高度落差，其特征是在逆推式炉排末端所在的炉体上设有料层高度调节装置，该装置包含在逆推式炉排末端所在炉体的轴承座内安装的挡板轴、固定在挡板轴上的能通过其旋转改变炉排上料层高度的挡板、在炉体上安装的能带动挡板轴转动的驱动机构。
上述的驱动机构是液压驱动机构，它含有固定在炉体上的液压缸、与液压缸内的活塞连接的曲柄，且曲柄连接挡板轴。
上述的驱动机构也可以是电力传动机构，它包括电动机、减速器，以及连接在减速器输出轴与挡板轴之间的机械传动机构。该机械传动机构是斜齿轮传动机构，或是圆锥齿轮传动机构，或是蜗轮蜗杆传动机构。其中两斜齿轮所在轴的轴线或两圆锥齿轮所在轴的轴线，均分别与减速器的输出轴和挡板轴共轴线；蜗轮蜗杆传动机构中的蜗轮轴与挡板轴共轴线、蜗杆轴与减速器的输出轴共轴线。
本实用新型可调料层的二段式生活垃圾焚烧炉，它的顺推式炉排与逆推式炉排一样、均呈倾斜设置，且与水平方向的倾角为20～30°。
本实用新型的有益效果1)在现有的二段式生活垃圾焚烧炉内设置了料层高度调节装置之后，可使同一型号的焚烧炉能用于物理成分或热值波动较大的生活垃圾的焚烧处理，并能取得设定的焚烧效果与低热灼减率，还能保证焚烧炉始终以稳定的负荷运行；从而扩大了该型号生活垃圾焚烧炉的适用范围、使它用于不同区域、不同季节、不同气候环境的生活垃圾焚烧；2)本实用新型中所带有的料层高度调节装置，其结构简单合理、调节方便且工作可靠，并且将它引入到现有的生活垃圾焚烧炉时，无须变动其原来的结构与布局，故既经济又有利于对现有技术的更新改造。
图1是本实用新型可调料层的二段式生活垃圾焚烧炉的主剖视图；图2和图3是图1中的料层高度调节装置8的主视放大图；其中图2是以液压驱动机构驱动的料层高度调节装置，图3是以电力传动机构为驱动机构的料层高度调节装置；图4和图5是图1中的料层高度调节装置的A-A剖视放大图；其中图4是以液压驱动机构驱动的料层高度调节装置的A-A剖视放大图，图5是以电力传动机构为驱动机构的料层高度调节装置的A-A剖视放大图。
图中的标号说明1-炉体；1a-落料槽；2-给料机；3-逆推式炉排；4-顺推式炉排；5-风室与放灰室；6-出渣机；7-出渣通道；8-料层高度调节装置；8a-挡板；8b-曲柄；8c-液压缸；8c’-活塞；8d-挡板轴；8e-轴承座；8f-机械传动装置；8g-减速器；8h-电动机；9-往复运动杆件；a-固定片；b-活动片；H-高度落差；β-炉排与水平方向的倾角。
具体实施方式
实施例1、本实施例可调料层的二段式生活垃圾焚烧炉，它的结构可从图1中看到，它含有一个带落料槽1a的炉体1、装在炉体1内的给料机2、逆推式炉排3、顺推式炉排4、位于炉排下的风室与放灰室5和位于出渣通道7下的出渣机6，它的炉排片含有固结在炉体上的固定片a和间隔排列在前后两相邻固定片之间且与往复运动杆件9连接的活动片b，且炉排沿垃圾运行方向分成前、后两段，接近落料槽1的前段为向下倾斜的逆推式炉排3、后段为顺推式炉排4，前、后两段炉排的衔接处设有高度落差H；本实施例在焚烧炉中带有并列两列二段式炉排，且在每一列中的逆推式炉排3的末端所在炉体1上设有料层高度调节装置8，从图2～图5中看到，该装置包含一个在炉排尾端所在炉体的轴承座8e内安装的挡板轴8d、固定在挡板轴上的能通过其旋转改变料层高度的挡板8a、在炉体1上安装的能带动挡板轴8d转动的驱动机构。该驱动机构可以是液压驱动机构、或是电力传动机构，也可以是气动机构。以下将分别以液压驱动机构和电力传动机构为例，对料层高度调节装置作进一步的叙述。
以液压驱动机构驱动的料层高度调节装置的结构可从图2和图4中看到，每一套装置均含有固定在炉体上的一个液压缸8c、与液压缸内的活塞8c’连接的曲柄8b，且曲柄连接挡板轴8d；其中挡板轴8d的两端分别安装两个设置在炉体上的滑动轴承座8e内，并且挡板轴通过它在滑动轴承座的外伸端与曲柄8b连接一体，以实现在液压缸8c内的活塞8c’运动时即可通过曲柄8b带动挡板轴8d使挡板8a旋转；通过挡板8a相对于逆推式炉排在一个小于180°范围内的旋转，即可实现挡板8a对料层拦挡高度的提高或降低(在图2中以实线表示的挡板要比双点划线位置上的挡板拦挡高度高)，以防止逆推式炉排上的垃圾料过早地脱离炉排，或者让垃圾料及早从炉排上离开，前者使炉排上的料层增厚、而后者则料层减薄。
以电力传动机构驱动的料层高度调节装置的结构可从图3和图5中看到，它包括固定在炉体上的电动机8h、与电动机连接的减速器8g，以及连接在减速器的输出轴与挡板轴之间的机械传动机构8f。该机械传动机构可由两个斜齿轮组成的斜齿轮传动机构，且两斜齿轮所在轴的轴线分别与减速器的输出轴和挡板轴共轴线；也可以是由两个圆锥齿轮组成的圆锥齿轮传动机构，且两圆锥齿轮所在轴的轴线分别与减速器的输出轴和挡板轴共轴线；在本实施例中是采用蜗轮蜗杆传动机构，其中蜗轮轴与挡板轴共轴线、蜗杆轴与减速器的输出轴共轴线。图3和图5中未能将斜齿轮传动机构和圆锥齿轮传动机构表示出来，而仅表示出蜗轮蜗杆传动机构。
如图1所示，上述的逆推式炉排中的活动片对垃圾料层的搓动方向与垃圾的前进方向相反，而顺推式炉排中的活动片对垃圾料层的搓动方向与垃圾的前进方向一致；也就是说，在逆推式炉排中的往复运动杆件带动活动片向上而垃圾靠自重的分力向下，从而使料层中的垃圾在逆向的翻滚中向下行，而在顺推式炉排中的往复运动杆件是带动活动片向后、在与垃圾自重的分力方向一致中向下行。逆推式与顺推式两段炉排在衔接处设有的高度落差H能使燃烧中的垃圾进一步被破碎细化、燃烧灰烬。高度落差H可根据生活垃圾的不同性质进行设定，通常不小于300mm。
本实施例可调料层的二段式生活垃圾焚烧炉的工作过程如下生活垃圾从落料槽1a进入炉体1，经给料机2分散到逆推式炉排3上，垃圾料层在此同时受到向下的重力分力和活动片对垃圾层倾斜向上搓动力的双重作用，使垃圾在向右下行的过程中，呈螺旋状的翻滚、搅拌、破碎，且与斜上方新送入的垃圾、斜下方已燃烧的垃圾即时充分混合、干燥、燃烧，在到达逆推式炉排的底端时，以跌落方式通过高度为H的落差、进入顺推式炉排；在跌落的过程中，垃圾中残留的团块将彻底破碎，并在顺推式炉排上继续燃烧，最终成为灰渣进入出渣机6排出炉外。燃烧过程所耗用的空气从炉排下的风室与放灰室5提供，进风从炉排底部向上，穿过炉排片间的通风孔分散到不断运动着的垃圾料层中。在生活垃圾的物理成分或热值波动较大而需调节逆推式炉排上的料层高度时，即可调整料层高度调节装置8；该调节过程如下1)在调节以液压驱动的料层高度调节装置时，可参阅图2和图4，例如在需焚烧处理高热值、低水分生活垃圾时，可打开液压缸8c的油阀、使缸内的活塞8c’向外伸展、驱动曲柄8b绕着挡板轴8d旋转一角度，挡板轴的转动即时带动了固定在其上的挡板8a沿顺时针方向旋转向下(即由图2中的挡板由实线表示的位置转到双点划线表示的位置)，从而降低了挡板在炉排上拦挡料层的高度，亦即降低了逆推式炉排3上的料层厚度，燃烧的垃圾料可及早地进入其后的顺推式炉排4，从而保证了焚烧高热值、低水分生活垃圾应有的处理量和热灼减率；相反地，在焚烧处理高水分、低热值的生活垃圾时，可反向打开液压缸8c的油阀，以使液压缸8c缸内的活塞8c’向缸内方向回缩、曲柄8b绕着挡板轴8d反向转动使固定在挡板轴8d上的挡板8a沿着逆时针方向旋转向上(即由图2中的挡板由双点划线表示的位置转回到实线表示的位置)，挡板在炉排上的高度增加、被阻挡的料层厚度增厚，从而能延长垃圾在逆推式炉排3上的燃烧时间。如果此时再同时加快炉排运动的频率，则可使垃圾在该调定后的料层高度范围内得到充分搅拌、翻动、燃烧，并且不会因炉排运动频率的加快而使垃圾在未燃尽的情况下就被推出逆推式炉排，因此保证了焚烧处理高水分、低热值生活垃圾的处理量和热灼减率。综上所述，在焚烧处理高水分、低热值生活垃圾时，可在提高炉排运动频率以加强搅动作用而充分燃烧的同时，又通过调高挡板对料层的拦挡高度而使垃圾在逆推式炉排上有足够的停留时间充分燃烧，从而确保焚烧炉在稳定的运行负荷下仍然保持热灼减率的较低水平；在垃圾热值变高的情况下，通过降低挡板的高度，减慢炉排的运动频率，可以缩短垃圾在炉内的停留时间，同时又可维持一定的燃烧负荷，保证垃圾的处理能力；因此，通过对料层高度调节装置的方便又快捷地调整，即可使同一台炉在垃圾成分、热值的较大波动中仍能很好地完成设计中预定的各项燃烧指标，或者使同一型号的生活垃圾焚烧炉能用于不同区域、不同季节、不同气候环境的生活垃圾焚烧处理。
2)在以电力传动机构作为料层高度调节装置的驱动机构时可参阅图3和图5，它在处理成分或热值波动较大的垃圾时的调节过程与前述的液压驱动的料层高度调节装置相仿，它们均需通过挡板轴8d带动其上的挡板8a转动一个角度、以增加或降低挡板在炉排上拦挡料层的高度；所不同的是电力传动机构是通过控制电动机8h作顺时针或逆时针方向旋转，然后经减速器8g及机械传动机构8f控制挡板8a旋转、提高或降低挡板对逆推式炉排上的料层高度、改变焚烧中的垃圾在炉排上的停留时间。因而同样可使本实施例可调料层的二段式生活垃圾焚烧炉在保证垃圾处理量和热灼减率的前提下，能够适应焚烧处理物理成分或热值变化较大的生活垃圾，以实现同一台炉生活垃圾焚烧炉能够焚烧处理不同区域、不同季节、不同气候的生活垃圾并取得设定的效果。
上述的机械传动机构8f可对挡板轴进一步减速，它可根据减速器输出轴与挡板轴之间的空间位置方位与角度选用斜齿轮传动机构，或是圆锥齿轮传动机构，或是蜗轮蜗杆传动机构。其中两斜齿轮所在轴的轴线，或两圆锥齿轮所在轴的轴线分别与减速器的输出轴、挡板轴共轴线；在图3和图5中的机械传动机构是蜗轮蜗杆传动机构，它的蜗轮与挡板轴共轴线、蜗杆与减速器的输出轴共轴线。与前述的液压驱动的料层高度调节装置一样，以电力传动机构为驱动的料层高度调节装置的结构简单合理、调节方便可靠，也便于在现有的焚烧炉中安装与使用，且结构更为紧凑、体积小、制造成本低。
实施例2、本实施例可调料层的二段式生活垃圾焚烧炉，它的结构可从图1中看到，它与实施例1所不同的是它的顺推式炉排4最好与逆推式炉排一样，均设置成向右下倾斜，并且炉排与水平方向的倾角β均为20°～30°。以确保经逆推式炉排充分焚烧的垃圾残渣在顺推式炉排上也能有10～30分钟的停留，然后再在垃圾残渣自身重力和顺推式炉排4的双重作用下脱离炉排、进入出渣通道6且由出渣机7输出。本实施例的炉渣热灼减率≤3％。
权利要求1.一种可调料层的二段式生活垃圾焚烧炉，它含有一个带落料槽(1a)的炉体(1)、装在炉体内的给料机(2)、炉排、位于炉排下的风室与放灰室(5)、出渣机(6)及出渣通道，它的炉排片含有连接在炉体上的固定片(a)和间隔排列在前后两相邻固定片之间且与往复运动杆件(9)连接的活动片(b)，且炉排沿垃圾运行方向分成前、后两段，接近落料槽(1a)的前段为向下倾斜的逆推式炉排(3)、后段为顺推式炉排(4)，前、后两段炉排的衔接处设有高度落差(H)，其特征是在逆推式炉排(3)末端所在的炉体上设有料层高度调节装置(8)，该装置包含在逆推式炉排末端所在炉体(1)的轴承座(8e)内安装的挡板轴(8d)、固定在挡板轴上的能通过其旋转改变料层高度的挡板(8a)、在炉体上安装的能带动挡板轴(8d)转动的驱动机构。
2.根据权利要求1所述的可调料层的二段式生活垃圾焚烧炉，其特征是所说的驱动机构是液压驱动机构，它含有固定在炉体(1)上的液压缸(8c)、与液压缸内的活塞(8c’)连接的曲柄(8b)，且曲柄连接挡板轴(8d)。
3.根据权利要求1所述的可调料层的二段式生活垃圾焚烧炉，其特征是所说的驱动机构是电力传动机构，它包括电动机(8h)、减速器(8g)，以及连接在减速器(8g)的输出轴与挡板轴(8d)之间的机械传动机构，该机械传动机构是蜗轮蜗杆传动机构，其中蜗轮轴与挡板轴共轴线、蜗杆轴与减速器的输出轴共轴线。
4.根据权利要求3所述的可调料层的二段式生活垃圾焚烧炉，其特征是所说的连接在减速器(8g)的输出轴与挡板轴(8d)之间的机械传动机构是由两个斜齿轮组成的斜齿轮传动机构，其中两斜齿轮所在轴的轴线分别与减速器的输出轴和挡板轴共轴线。
5.根据权利要求3所述的可调料层的二段式生活垃圾焚烧炉，其特征是所说的连接在减速器(8g)的输出轴与挡板轴(8d)之间的机械传动机构是由两个圆锥齿轮组成的圆锥齿轮传动机构，其中两圆锥齿轮所在轴的轴线分别与减速器的输出轴和挡板轴共轴线。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的可调料层的二段式生活垃圾焚烧炉，其特征是它的顺推式炉排(4)与逆推式炉排(3)一样、均呈倾斜设置，且与水平方向的倾角(β)为20～30°。
专利摘要可调料层的二段式生活垃圾焚烧炉。一种可调逆推炉排上的垃圾层高的二段式生活垃圾焚烧炉。它含有炉体、给料机、炉排及风室与放灰室、出渣机及出渣通道，它的炉排片含有固定片和间隔在固定片间的活动片，且接近落料槽的前段为下倾的逆推式炉排、后段为顺推式炉排，两炉排的衔接处设有高度落差，其特征是在逆推式炉排末端所在的炉体上设有料层高度调节装置，该装置包含在炉体的轴承座内安装的挡板轴、固定在挡板轴上的能通过其旋转改变料层高度的挡板及挡板轴的驱动机构。它使现有的生活垃圾焚烧炉能适应垃圾成分或热值的大波动，从而使同一焚烧炉能通过方便又快捷的调整即可用于不同的区域、季节、气候下的垃圾焚烧处理并均取得预期的燃烧效果。
文档编号F23G5/44GK2937843SQ200620106520
公开日2007年8月22日 申请日期2006年8月9日 优先权日2006年8月9日
发明者季建珍, 柴会平, 卞俊, 傅先成, 王柯 申请人:杭州新世纪能源环保工程股份有限公司