小型垃圾焚烧炉炉膛排渣装置的制作方法

本发明属于一种焚烧后料渣的排除装置，具体是涉及到一种小型垃圾焚烧炉炉膛排渣装置。

背景技术

生活垃圾的无害化、减量化处置具有十分重要的环保意义。焚烧是处置生活垃圾的有效手段之一，尤其是偏远的山区小县城、乡镇、村落等居民人口规模不大、生活垃圾收运后集中处置困难的地方，采用小型垃圾焚烧炉进行清洁焚烧具有优势。

由于生活垃圾的成分非常复杂，采用大型焚烧炉将生活垃圾进行焚烧处理之前，一般需要对垃圾进行预处理，包括将垃圾中焚烧时容易造成严重污染的组分、不能燃烧且对环境没有害处的组分、可能损坏焚烧炉的组分、有其它利用价值的组分等进行分选或者分拣出来，并将体积较大、不利于焚烧的组分进行破碎等。但是，对于乡镇、村落等日产垃圾量不多的情况，建设专门的垃圾预处理中心是不现实的，加之这些地方的生活垃圾中所包含的玻璃调料瓶、奶粉罐、废砖头、石块、废水泥块、废陶片、蜂窝煤渣等不可燃的组分更多，成分更加复杂。

因为乡镇、村落居民生活垃圾组成成分复杂，给焚烧带来了很多比较棘手的问题，其中之一就是垃圾中体积较大的不可燃成分容易卡在炉排上，不容易从炉膛排出，和灰烬一起在炉膛积存、板结，造成焚烧炉堵塞。使用一段时间之后，必须将滞留在炉膛的灰渣及其它异物进行清理。而进入炉膛的人孔一般面积不大，加之使用之后的炉膛工作环境十分恶劣，清理炉膛的工作非常困难且影响操作人员的身体健康。因此，研制适用于小型生活垃圾焚烧炉且能够容易排渣的装置有重要意义。

为了解决炉渣结块堵料情况的发生，中国专利申请号为201720957882.x公开了一种垃圾焚烧炉炉渣排渣装置，包括与锅炉排渣口联通的排渣管，所述排渣管出口端与冷渣机联通，所述冷渣机出料口端设置有运送炉渣的传送带，所述排渣管上设置有震动板，通过控制震动板的震动防止炉渣结块堵料的发生。这种方式的结构较为复杂，需要额外设置震动电机，并且虽然能够防止物料在振动板上结块，但是其并不能防止物料在炉体内的燃烧室内结块。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种小型垃圾焚烧炉炉膛排渣装置，其结构简单，成本低廉，不仅可以排除掉落到炉排系统本身的料渣结块，也可以有效的排除炉膛内的料渣结块，排渣方法简单，设备耐用。

本发明包括a炉排组件和b炉排组件，各炉排组件包括转轴，在所述转轴靠炉膛内壁的一侧设有侧篦齿，靠炉膛中间剖分面的一侧设有交叉篦齿和/或侧篦齿，并通过与转轴同轴的自由端套和固定端套安装在焚烧炉上；所述转轴在伸出炉体的一端设有固定板及摇臂。

本发明的中间剖分面是指炉膛或者焚烧炉的纵向的剖切面，且其和转轴的方向平行。

本发明的侧篦齿为固定在转轴上的支撑杆，每个侧篦齿之间具有间隙。沿着转轴的方向，每个侧篦齿临近同一个转轴上设置的侧篦齿。

本发明的交叉篦齿为固定在转轴上的支撑杆，每个交叉篦齿之间具有间隙，沿着转轴的方向，固定在转轴上的交叉篦齿临近相邻转轴上的交叉篦齿。

本发明的炉体为焚烧炉的侧壁。

所述焚烧炉的外侧壁面上设有固定机构和限位块，所述摇臂只能在固定机构和限位块之间摆动。

所述固定机构为限制摇臂位置的装置，比如为设有凹槽的安装块，摇臂卡接在凹槽内，使摇臂不能移动。

本发明的限位块为固定在焚烧炉上的凸起，摇臂不能越过，限制摇臂的摆动幅度。

所述的a炉排组件、b炉排组件安装在焚烧炉上时，二者相对焚烧炉的纵向中轴线呈旋转180度对称，分属a炉排组件、b炉排组件的摇臂分别处于焚烧炉的相对的两侧，相应各摇臂的固定机构和限位块也分别处于焚烧炉相对的两侧壁面上；从摇臂看向焚烧炉方向，a炉排组件与b炉排组件的旋转方向相同。

本发明的纵向中轴线为焚烧炉的纵向中心线。

所述的摇臂摆动端设有手柄。

所述的摇臂摆动端设有手柄和配重块。

所述的摇臂的摆动端上连有伸缩杆，所述伸缩杆为油缸、气缸或者电动推杆中的一种，所述伸缩杆的一端连接在焚烧炉上，另一端连接在摇臂的摆动端。用于驱动摇臂的摆动。

所述a炉排组件与b炉排组件在焚烧炉安装时，二者相对于炉膛的中间剖分面对称，分属各炉排组件的摇臂处于焚烧炉的同一侧，对应各摇臂的固定机构、限位块也分别处于焚烧炉的同一外壁面上；从各摇臂看向焚烧炉方向，a炉排组件与b炉排组件的旋转方向相反。

所述的a炉排组件和b炉排组件在其转轴的两侧均设置侧篦齿，分属各炉排组件侧篦齿顶端在焚烧炉中间剖分面的附近形成中间缝。

所述转轴两侧分别设置加强筋，将转轴同一侧的侧篦齿连接加固。

本发明包括a炉排组件、b炉排组件和c炉排组件三个炉排组件，安装在焚烧炉上时，其中a炉排组件、b炉排组件相对焚烧炉的中间剖分面对称，且二者的摇臂处于焚烧炉的同一侧；c炉排组件的摇臂处于焚烧炉的另一侧，且其转轴的两侧均设交叉篦齿。

本发明的炉排系统，包括设置在炉体内部的至少2个炉排组件，所述炉排组件包括设置在炉体侧壁上的转轴、驱动转轴转动的转动件和固定在转轴上的篦齿，沿着转轴的轴向，所述转轴的侧壁的两端设置有多个篦齿；所述炉体内的物料不能通过位于两个转轴之间的篦齿的最短间隙。

本发明的篦齿位于转轴上，分布在转轴的侧壁的两端的含义包括篦齿垂直于转轴或者和转轴成一定角度的固定在转轴的左右两侧，分布在转轴两侧的篦齿位于同一个平面上，或者位于不同平面，只要篦齿的最短间隙不容易通过料渣即可。优选的，本发明的篦齿垂直于转轴对称的分布在转轴的侧壁，且所有的篦齿、转轴都位于同一个平面上，可以较为方便的保证篦齿的最短间隙，方便拦截物料。

所述炉体内的物料不能通过位于两个转轴之间的篦齿的最短间隙，物料的体积有大有小，所述的不能通过指的是大部分的物料不能通过，而不包括绝对不能通过的情形。

优选的，本发明的炉排组件位于炉体的同一个横截面上，且转轴垂直于炉体内壁设置，提高篦齿的利用效率。

转动本发明的转轴，可以调整篦齿在炉体内的分布情况，当拦截物料时，篦齿分布在炉体的横截面上，当排渣时，篦齿分布在炉体的竖直方向上，转动转轴还可以调整本发明的篦齿之间的距离，虽然位于同一个转轴的篦齿的距离的固定的，但是位于不同转轴上的篦齿的距离是可以随着转动转轴而进行调整的，当转动转轴，不同转轴上的篦齿位于同一个水平面时，篦齿之间的距离最小，转动任何一个转轴时，篦齿的距离都会增大。

对于位于篦齿上的料渣，由于篦齿之间本身具有间隙，其可以很好的掉落，同时，由于篦齿可以旋转，当从水平状态到垂直状态时，料渣由于动态的变化，其也更加容易从篦齿上掉落。对于位于炉膛内的料渣，在篦齿从水平状态到垂直状态的转变过程中，一部分的篦齿会深入到炉体的炉膛内部，可以扰动炉膛内堆积的料渣，使板结的灰渣碎裂，使得炉膛板结的灰渣容易从炉膛排出，无需操作人员定期进入炉膛清理。

优选的，设置在一个转轴上的篦齿包括侧篦齿和交叉篦齿，所述侧篦齿设置在转轴的靠近炉体侧壁的一侧，所述交叉篦齿设置在转轴的靠近相邻转轴的一侧，设置在不同转轴上的交叉篦齿彼此交错排列。对于位于篦齿上的料渣，当相邻转轴的转动方向相反时，位于一个转轴的交叉篦齿向上，相邻的转轴的交叉篦齿向下，使同时粘结在交叉篦齿上的料渣被拉离，松脱，然后掉落。

优选的，设置在一个转轴上的篦齿包括处于同一个平面的位于转轴两侧的侧篦齿，分属不同炉排组件的相邻的侧篦齿之间形成有中间缝，所述炉体内的物料不能通过中间缝。粘结在中间缝部位的料渣在篦齿的相互分离的过程中被拉离，松脱，掉落。

优选的，所述炉排组件的数量为2个或3个。

优选的，靠近炉体内壁的向上转动的篦齿内设置有空腔，上述篦齿内套装有排渣杆。篦齿在向上运动时，排渣杆比篦齿更加深入炉膛，扰动炉膛内特别是粘结在炉膛内壁的料渣，使板结的灰渣碎裂，使得炉膛板结的灰渣容易从炉膛排出。

优选的，所述炉体侧壁上设置有通孔和自由端套，转轴穿过通孔插入到自由端套内，所述转轴上设置有凸起或凹槽，所述炉体上设置有与凸起或凹槽匹配的用于限制转轴移动的固定板。凸起或凹槽以及固定板的配合，使得转轴只能转动，不能移动，使转轴转动过程平稳顺滑。

优选的，所述转轴在伸出炉体的一端设有用于转动转轴的摇臂，所述炉体上设置有对摇臂进行限位的限位块。限位块可以为卡扣结构，用于卡住摇臂，使摇臂不能转动。

优选的，所述炉体上固定有用于限制摇臂摆动幅度的固定机构。摇臂的转动位置只能在限位块和固定机构之间，从而限制其运动。

优选的，所述摇臂位于炉体的同一侧或/和不同侧。

所述摇臂的自由端设置有手柄或/和配重块，或者所述摇臂的自由端设置有驱动摇臂摆动的伸缩件。所述的摇臂与安装在炉体的外壁上的伸缩杆伸出端相铰接，所述的伸缩杆可以是电动推杆、气缸，或者油缸中的一种。

本发明还包括固定在篦齿上且连接不同篦齿的加强筋，主要为将同侧的篦齿连接加固。

本发明还公开了一种焚烧炉，包括上述所述的炉排系统。

本发明还公开了一种排渣方法，步骤为，转动炉排组件的转轴，优选同时或者不同时反方向转动相邻的炉排组件的转轴，使炉排组件上的篦齿的间隙增大，炉体内的燃烧后的料渣通过篦齿掉入篦齿下方，物料掉落完毕后，转动转轴，使炉排组件上的篦齿的间隙最小，便于承载下一步作业用的未燃烧的物料。

本发明的有益效果是，当炉膛内出现灰渣沉积时，转动炉排组件，使得炉排的侧篦齿和交叉篦齿均处于上下方向，也即平行于炉膛灰渣排出方向，炉排组件对灰渣的拦截面积极大下降，炉排组件之间形成巨大的排渣面积，有利于大体积的未燃杂物与灰渣一起从漏灰间隙坠入灰坑，另外，即使焚烧炉因使用一段时间而导致灰渣在炉膛板结，炉排转动过程中对灰渣的扰动会使板结的灰渣碎裂，使得炉膛板结的灰渣容易从炉膛排出，无需操作人员定期进入炉膛清理。从而使得采用该炉排的焚烧炉的可靠性更好、对未分拣的垃圾适应能力更强，也减轻了操作人员的劳动强度和工作危险性。

本发明适用于垃圾焚烧炉，尤其适用于小型的生活垃圾焚烧炉，其能够方便的排渣，这种炉排系统的排渣能力强，对村镇居民生活垃圾中大体积的不可燃或者不可燃尽的成分具有更好的适应性，无需依靠操作人员定期进入炉膛清理，从而可降低焚烧炉操作及维护成本，另外，这种炉排系统可实现自动控制，对小型生活垃圾焚烧炉向自动化、智能化方向发展也有一定的积极意义。

附图说明

图1为本发明及其安装在焚烧炉上时的主视图。

图2为图1的c-c向剖视图，炉排系统(4)的第一种实施方式。

图3为图2的i处局部放大图。

图4为图1的a向视图，摇臂(11)结构的实施方式之一。

图5为图1的a向视图，摇臂(11)结构的实施方式之二。

图6为图1的a向视图，摇臂(11)结构的实施方式之三。

图7为图1的c-c向剖视图，炉排系统(4)处于排灰状态。

图8为图1的b-b向剖视图，炉排系统(4)处于排灰状态。

图9为图1的c-c向剖视图，炉排系统(4)的第二种实施方式。

图10为图1的a向视图，炉排系统(4)的第二种实施方式时，摇臂(11)结构的实施方式之一。

图11为图1的c-c向剖视图，炉排系统(4)的第三种实施方式。

图12为图1的c-c向剖视图，炉排系统(4)的第四种实施方式。

图13为图1的c-c向剖视图，炉排系统(4)的第五种实施方式。

在图中，1焚烧炉、2炉膛、3积留灰渣、4炉排系统、5灰坑、6纵向中轴线、7掺烧空气、8a炉排组件、9侧篦齿、10转轴、11摇臂、12固定机构、13手柄、14篦齿间隙、15自由端套、16b炉排组件、17交叉篦齿、18中间剖分面、19固定端套、20紧固组件、21固定板、22限位块、23配重块、24伸缩杆、25排渣通道、26中间缝、27加强筋、28c炉排组件。

具体实施方式

如图1-13所示，图1为本发明的第一种小型生活垃圾焚烧炉的炉排系统结构的主视图，并结合图2、图3、图4，其中，图2为图1的c-c向剖视图，显示了焚烧炉1正常工作情况下炉排系统4所处的状态及其在焚烧炉1上的安装方式；图3为图2的i处局部放大图，部分显示了固定端套19、固定板21、转轴10之间的装配关系；图4为图1的a向视图，显示了摇臂11动作的实施方式。

所述的炉排系统4安装在小型生活垃圾焚烧炉1上时，将焚烧炉1将的内腔分成炉膛2和灰坑5两个空间；所述的炉排系统4包括a炉排组件8、b炉排组件16，所述的a炉排组件8、b炉排组件16结构及安装在焚烧炉1上的方式基本相同，现以a炉排组件8为例进行介绍：

所述的a炉排组件8含有转轴10，在所述的转轴10靠近焚烧炉1内壁的一侧设有水平布置的侧篦齿9、靠近焚烧炉1中间剖分面8的一侧设有水平布置的交叉篦齿17；所述的侧篦齿9和交叉篦齿17数量均大于一个，两个相邻篦齿之间留有篦齿间隙14；所述篦齿间隙14宽度以保证焚烧炉1正常工作时，未燃尽的垃圾不漏入灰坑5，同时掺烧空气7可顺利从灰坑5进入炉膛2为准。

所述的a炉排组件8通过自由端套15和固定端套19安装在焚烧炉1上，在自由端套15的一端，a炉排组件8可绕其转轴10中心线在自由端套15内既可做旋转运动，也可做轴向运动；在固定端套19的一侧，所述转轴9的轴端穿过固定端套19伸出至焚烧炉1的炉体外侧，并在转轴9的轴端上设有固定板21和摇臂11，所述摇臂11的摆动端设有手柄13；所述的固定板21通过紧固组件20安装在固定端套19上，在固定板21作用下，所述a炉排组件8只能在固定端套19内做旋转运动，而不能做轴向运动。这种方式既可满足a炉排组件8运动的需要，也为其热胀冷缩留下了空间。

所述焚烧炉1的外侧壁面上设有固定机构12和限位块22，所述的固定机构12起到对摇臂11固定和限位的作用，可将摇臂11固定在图4中的“a”位置，限位块22约束了摇臂11摆动的极限位置，使得摇臂11的摆动位置不能越过图4中的“b”位置，因此，所述的摇臂11可绕其转轴9的中心线在图4中的“a”、“b”位置之间摆动。

所述的a炉排组件8、b炉排组件16安装在焚烧炉1上时，二者相对焚烧炉1的纵向中轴线6呈旋转180度对称，也即，两个炉排组件的摇臂11分别处于焚烧炉1的两个相对的两侧，相应的，对应a炉排组件8、b炉排组件16的固定机构12、限位块22也分处焚烧炉1的两个相对的外壁面上；从各炉排组件的摇臂11看向焚烧炉1方向，两个炉排组件的旋转方向相同；所述的交叉篦齿17中，任意相邻的两个交叉篦齿17分属不同的炉排组件。

采用上述结构，当焚烧炉1正常工作时，炉排系统4处于静止状态，处于炉膛2内的垃圾堆放在炉排系统4上，掺烧空气7从灰坑5透过炉排系统4进入炉膛2，维持垃圾在炉膛2内焚烧，部分焚烧后的灰烬从篦齿间隙14落入灰坑5。

当焚烧炉1正常工作一段时间之后，炉膛2内积存的灰渣3过多时，可采取清理措施：松开固定机构12，解除固定机构12对摇臂11的约束，手动作用下，通过手柄13，让摇臂11摆动从图4中的“a”位置摆动到“b”位置，带动a炉排组件8绕其转轴中轴线转过一定的角度；同样的方式，将b炉排组件16也转过一定的角度，使得各炉排组件的侧篦齿9、交叉篦齿17失去对灰渣3的拦截作用，如图7、图8所示，形成巨大的排渣通道25，且由于炉排组件在转动过程中，侧篦齿9和交叉篦齿17对对积存的灰渣3进行扰动，促进灰渣3碎裂，从而使得炉膛2内积存的大体积杂物及灰烬经过排渣通道25落入灰坑5，达到清除及灰渣3的目的。

为了减轻手动驱动炉排系统4转动难度，可在所述摇臂11的摆动端增设配重块23，如图5所示；通过所述的配重块23，可将a炉排组件8(或者b炉排组件16)的重心调整至转轴10中心线附近，使得a炉排组件8(或者b炉排组件16)的转动更加轻松。

当然，a炉排组件8(或者b炉排组件16)的转动也可采用其他方式驱动，例如，如图6所示，在摇臂11的摆动端上设置伸缩杆24，所述的伸缩杆24可以是油缸、气缸或者电动推杆等，所述伸缩杆24的一端连接在炉体1上，另一端连接在摇臂11的摆动端。通过伸缩杆24的伸长、缩短，驱动摇臂11带动a炉排组件8(或者b炉排组件16)转轴10的轴线转过一定的角度，从而形成排渣通道25。

所述a炉排组件8与b炉排组件16在焚烧炉1上布置时的相对位置关系，还可以如图9所示：所述的a炉排组件8与b炉排组件16相对焚烧炉1的中间剖分面18对称，也即，分属a炉排组件8与b炉排组件16的摇臂11同时处于焚烧炉1的同一侧；相应的，对应各炉排组件的固定机构12、限位块22也分处焚烧炉1的同一外壁面上；从各炉排组件的摇11看向焚烧炉1方向，如图10所示，a炉排组件8与b炉排组件16的旋转方向相反。

所述的炉排系统4包括的两个炉排组件，安装在焚烧炉上时，所述的两个炉排组件相对焚烧炉的纵向中轴线呈旋转180度对称，也即，两个炉排组件的摇臂11分别处于焚烧炉的两个相对的两侧，相应的，对应各炉排组件的固定机构12、限位块22也分处焚烧炉的两个相对的外壁面上；从各炉排组件的摇臂11看向焚烧炉方向，两个炉排组件的旋转方向相同；所述的交叉篦齿中，任意相邻的两个交叉篦齿分属不同的炉排组件。

所述的炉排系统4包括的两个炉排组件，安装在焚烧炉上时，所述的两个炉排组件相对焚烧炉的中间剖分面对称，也即，两个炉排组件的摇臂11同时处于焚烧炉的同一侧；相应的，对应各炉排组件的固定机构、限位块22也分处焚烧炉的同一外壁面上；从各炉排组件的摇臂11看向焚烧炉方向，两个炉排组件的旋转方向相反；所述的交叉篦齿17中，任意相邻的两个交叉篦齿17分属不同的炉排组件。

所述的a炉排组件8(或者b炉排组件16)的结构，还可如图11所示，取消所述的交叉篦齿17，在所述转轴10两侧均设置侧篦齿9，分属各炉排组件侧篦齿9顶端在焚烧炉1中间剖分面18两侧附近形成中间缝26。

也可在a炉排组件8(或者b炉排组件16)的转轴10两侧分别设置加强筋27，将转轴10同一侧的侧篦齿9连接加固。

还可在不改变工作原理的情况下，炉排系统4所包含的增加炉排组件数量可适当增加，例如，如图13所示，所述的炉排系统4包括的a炉排组件8、b炉排组件16和c炉排组件28等三个炉排组件，安装在焚烧炉1上时，其中a炉排组件8、b炉排组件16相对焚烧炉1的中间剖分面18对称，且二者的摇臂11处于焚烧炉1的同一侧；c炉排组件28的摇臂11处于焚烧炉1的另一侧，且其转轴10的中心线位于焚烧炉1的中间剖分面18上，其转轴10的两侧均设交叉篦齿17。

以上对本发明所提供的小型生活垃圾焚烧炉的炉排系统的结构进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。