本发明涉及城市生活垃圾焚烧领域，尤其是高热值城市生活垃圾炉排落差墙及炉膛有效冷却和余热利用的节能装置。
背景技术：
城市生活垃圾炉排落差墙位于两段炉排之间，用于垃圾翻转、破碎以保证完全燃烧。常规落差墙采用高SiC耐火砖和Si3N4-SiC浇注料，落差墙重量由焚烧炉双H型构成的组合梁支撑，每米落差墙重量为1.6吨，耐火材料及钢材耗量大，设备初期投资成本高。另正常运行时支撑梁还需强制通风冷却，运行成本高。随着垃圾热值逐步上升，常规耐火材料砌筑的落差墙还存在易结焦、寿命短、背面温度高等缺点。
技术实现要素：
本发明的目的是提出一种垃圾焚烧炉水冷落差墙装置，主体由落差墙水冷壁和耐火浇注料构成，水冷落差墙并入余热锅炉自然循环系统。水冷落差墙通过膜式壁管内汽水工质冷却，使落差墙表面温度冷却到450～550℃，水冷落差墙单位面积换热功率为15～25KW/m2，能有效降低炉膛热负荷和防止结焦。同时冷却工质为自然循环，无需额外能耗。
本发明的具体技术方案如下：一种垃圾焚烧炉水冷落差墙装置，该垃圾焚烧炉水冷落差墙装置包括落差墙水冷壁、耐火材料、活动支撑装置、穿墙密封装置、中间密封装置、保温材料、背部密封盒、落差墙连箱、炉排、焚烧炉侧墙、炉排支撑梁组成；该垃圾焚烧炉水冷落差墙装置分为炉左、炉右两部分，主体由落差墙水冷壁和耐火材料构成，所述落差墙水冷壁和耐火材料两部分通过活动支撑装置固定在炉排支撑梁上，中间密封装置是吸收两侧膜式壁热膨胀通过穿墙密封装置，膜式壁的密封盒横向膨胀通过穿墙密封装置和中间密封装置实现密封；该水冷落差墙密封装置背部设计背部密封盒，该背部密封盒其内部填充有保温材料。
落差墙水冷壁向火侧敷设耐磨浇注料，隔绝膜式壁与烟气直接接触，确保膜式壁使用寿命。膜式壁背部填充保温材料，维持炉排支持梁和下部液压装置工作环境温度低于60℃。膜式壁及浇注料通过活动支撑装置固定在炉排支撑梁上，膜式壁的密封盒横向膨胀通过穿墙密封装置和中间密封装置实现。
工作时，锅筒底部饱和水通过下水管进入下水管分配集箱，下水管分配集箱一路进入落差墙连箱，其余三路进入余热锅炉侧水冷壁。中间隔板将落差墙连箱划分为分配集箱和汇集集箱。炉内热量通过耐火材料及管子传导加热落差墙水冷壁管内饱和水，使落差墙表面温度冷却到450～550℃，饱和水吸热后转变成汽水混合物依靠密度差通过连接管进入余热锅炉侧墙水冷壁，最后通过上升管进入锅筒。落差墙水冷壁背面温度为管内汽水混合物的饱和温度，根据目前余热锅炉主蒸汽压力等级一般在265～300℃，同时背部密封盒保温材料隔热确保落差墙炉外区域温度低于60℃。
本发明可使落差墙表面温度冷却到450～550℃，有效降低炉膛热负荷和防止结焦，适应高热值垃圾焚烧；同时冷却工质为自然循环，效果好、寿命长、节能环保。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是水冷落差墙装置主视图结构示意图。
图2是水冷落差墙装置侧视图结构示意图。
图3是水冷落差墙装置俯视图结构示意图。
图4是水冷落差墙装置工艺流程图。
图1、图2和图3中1. 落差墙水冷壁，2. 耐火材料，3. 活动支撑装置，4. 穿墙密封装置，5. 中间密封装置，6. 保温材料，7. 背部密封盒，8. 落差墙连箱，9.炉排，10.焚烧炉侧墙，11.炉排支撑梁。
图4中101.锅筒 ，102. 下水管，103. 下水管分配集箱，104. 落差墙连箱，105. 落差墙水冷壁，106. 余热锅炉侧水冷壁。
具体实施方式
在图1、图2和图3中，落差墙水冷壁1位于两级炉排9之间，其向火侧敷设耐火材料2，炉内热量通过耐火材料及管子传导加热落差墙水冷壁管内饱和水，使落差墙表面温度冷却到450～550℃。水冷落差墙装置分为炉左炉右两部分，通过活动支撑装置3固定在炉排支撑梁11上，中间密封装置5能吸收两侧膜式壁热胀胀以及中间部分密封。水冷落差墙密封装置背部设计背部密封盒7，其内部填充保温材料6确保落差墙炉外区域温度低于60℃。
在图4中，锅筒101底部饱和水通过下水管102进入下水管分配集箱103，下水管分配集箱103一路进入落差墙连箱104，其余三路进入余热锅炉侧水冷壁106。中间隔板将落差墙连箱104划分为分配集箱和汇集集箱。落差墙水冷壁105内饱和水吸热后转变成汽水混合物依靠密度差通过连接管进入余热锅炉侧墙水冷壁106，最后通过上升管进入锅筒101。