排灰装置、排灰方法和焚烧装置与流程

1.本发明涉及焚烧装置技术领域，具体而言，本发明涉及排灰装置、排灰方法和焚烧装置。


背景技术：

2.生活垃圾、工业可燃废物、危险废物以及生物质在燃烧或者气化过程中会产生大量的中高温气体，该中高温气体中含有中高温灰分(600-800℃)，该中高温灰分通常为真密度较小的多孔蓬松状态，且中高温灰分的粘结性强，很容易在各处灰斗(如流化床的分离器下灰斗、炉排的二三通道连接灰斗、各种炉型尾部竖井下灰斗等)处粘结成团，从而导致灰斗堵塞。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一，尤其是中高温灰在输送过程的粘结问题。为此，本发明的目的在于提出一种排灰装置、排灰方法和焚烧装置。本发明装置在较低的能耗以及较小的磨损量下，获得高可靠性的输灰效果，确保中高温的灰流顺畅通过灰斗。另外，该装置结构简单，容易实现，在中高温下不易变形，而现有技术中常规装置结构(如高温绞龙)较复杂，很难达到在中高温下不易变形的目的。
4.在本发明的第一个方面，本发明提出了一种排灰装置。根据本发明的实施例，所述排灰装置包括：
5.灰斗，所述灰斗为筒状；
6.螺旋刮灰件，所述螺旋刮灰件设置在所述灰斗的内部；
7.齿轮，所述齿轮的一端与所述螺旋刮灰件相连，且所述齿轮的一端与所述灰斗之间密封；
8.联轴器，所述联轴器与所述齿轮的另一端相连；
9.电机，所述电机与所述联轴器相连。
10.根据本发明上述实施例的排灰装置，电机通过联轴器带动齿轮，所述齿轮带动螺旋刮灰件在灰斗内左右旋转，从而达到刮动粘结在灰斗内壁上的灰层的目的，确保中高温的灰流顺畅通过灰斗，避免了中高温灰分粘结在灰斗内壁上粘结成团的问题。由此，本发明装置在较低的能耗以及较小的磨损量下，获得高可靠性的输灰效果，确保中高温的灰流顺畅通过灰斗。另外，该装置结构简单，容易实现在中高温下不易变形，而现有技术中常规装置结构较复杂，很难达到在中高温下不易变形的目的。
11.另外，根据本发明上述实施例的排灰装置还可以具有如下附加的技术特征：
12.在本发明的一些实施例中，所述螺旋刮灰件包括多个子螺旋刮灰件，相邻所述子螺旋刮灰件之间通过铆钉连接。
13.在本发明的一些实施例中，所述螺旋刮灰件的螺距
⊿
l＝(1/2-3/2)d，所述d为在所述螺距范围内的灰斗外径的平均值。
14.在本发明的一些实施例中，所述螺旋刮灰件在所述灰斗的周向方向的旋转角度为60-90
°
。
15.在本发明的一些实施例中，所述螺旋刮灰件的宽度为所述螺旋刮灰件所在处的灰斗内壁沿周向方向的周长的1/4-1/3，对应的周向角度为90-120
°
，大于旋转角度60-90
°
。
16.在本发明的一些实施例中，所述灰斗包括一体成型的锥筒灰斗和直筒灰斗，所述锥筒灰斗设在所述直筒灰斗的上方。
17.在本发明的一些实施例中，所述装置还包括：测温元件，所述测温元件设在所述灰斗壁上，并深入至所述灰斗内，用于监测所述灰斗内流动灰分的温度波动。
18.在本发明的一些实施例中，所述装置还包括：多个限位凸起，所述多个限位凸起设在所述灰斗内壁上。
19.在本发明的一些实施例中，所述装置还包括：plc控制单元，所述plc控制单元通过电信号分别与所述测温元件、所述电机相连。
20.在本发明的第二个方面，本发明提出了一种采用以上实施例所述的排灰装置进行排灰的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：
21.(1)采用测温元件监测灰斗内灰分的温度波动；
22.(2)当所述灰斗内灰分的温度波动低于5℃/10min时，启动电机；
23.(3)所述电机通过联轴器带动齿轮，所述齿轮带动螺旋刮灰件旋转。
24.根据本发明上述实施例的排灰方法，采用测温元件监测灰斗内灰分的温度波动，当所述灰斗内灰分的温度波动低于5℃/10min时，启动电机，电机通过联轴器带动齿轮，所述齿轮带动螺旋刮灰件在灰斗内顺时针逆时针交替旋转，从而达到刮动粘结在灰斗内壁上的灰层的目的，精确的确保中高温的灰流顺畅通过灰斗，避免了中高温灰分粘结在灰斗内壁上粘结成团的问题。该方法在较低的能耗以及较小的磨损量下，获得高可靠性的输灰效果，确保中高温的灰流顺畅通过灰斗。
25.在本发明的第三个方面，本发明提出了一种焚烧装置。根据本发明的实施例，所述焚烧装置具有以上实施例所述的排灰装置。由此，该焚烧装置具有上述排灰装置的所有优点，在此不再赘述。
26.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
27.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
28.图1是根据本发明实施例的排灰装置的剖视图。
29.其中，1-灰斗，2-螺旋刮灰件，3-电机，4-联轴器，5-齿轮，6-测温元件，7-限位凸起。
具体实施方式
30.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附
图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
31.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的排灰装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
32.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
33.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
34.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
35.本发明提出了一种排灰装置，参考附图1，所述排灰装置包括：灰斗1，所述灰斗1为筒状；螺旋刮灰件2，所述螺旋刮灰件2设置在所述灰斗1的内部；齿轮5，所述齿轮5的一端与所述螺旋刮灰件2相连，且所述齿轮5的一端与所述灰斗1之间密封；联轴器4，所述联轴器4与所述齿轮5的另一端相连；电机3，所述电机3与所述联轴器4相连。根据本发明上述实施例的排灰装置，电机3通过联轴器4带动齿轮5，所述齿轮5带动螺旋刮灰件2在灰斗1内左右旋转，从而达到刮动粘结在灰斗1内壁上的灰层的目的，确保中高温的灰流顺畅通过灰斗1，避免了中高温灰分粘结在灰斗1内壁上粘结成团的问题。由此，本发明装置在较低的能耗以及较小的磨损量下，获得高可靠性的输灰效果，确保中高温的灰流顺畅通过灰斗1。另外，该装置结构简单，容易实现在中高温下不易变形，而现有技术中常规装置结构较复杂，很难达到在中高温下不易变形的目的。
36.下面进一步对根据本发明实施例的排灰装置进行详细描述。
37.在本发明的实施例中，与所述齿轮5的一端啮合的是螺旋刮灰件的外壁，螺旋刮灰件外壁上要有对应的齿条，齿条与齿轮啮合并被外壳密封起来。
38.在本发明的实施例中，上述灰斗1的应用场景并不受特别限制，例如可以是流化床的分离器下灰斗、炉排的二三通道连接灰斗、各种炉型尾部竖井下灰斗等。
39.在本发明的实施例中，上述灰斗1的具体结构并不受特别限制，作为一个具体示例，参考附图1，所述灰斗1包括一体成型的锥筒灰斗和直筒灰斗，所述锥筒灰斗设在所述直筒灰斗的上方。作为一种优选的方案，上述齿轮安装在直筒灰斗的中部位置。
40.根据本发明的一个具体实施例，所述螺旋刮灰件2包括多个子螺旋刮灰件，相邻所
述子螺旋刮灰件之间通过铆钉连接，共同连成一整条螺旋刮灰件，由此，相邻所述子螺旋刮灰件之间会存在一定的间隙，螺旋刮灰件受热膨胀后，间隙容纳了膨胀量，从而确保螺旋刮灰件整体受热不变形。
41.根据本发明的又一个具体实施例，锥段的子螺旋刮灰件为耐热钢片卷制的螺旋状，通过热处理定型，直接放置在灰斗内。
42.在本发明的实施例中，上述螺旋刮灰件2的材质并不受特别限制，只要能达到高温下不易变形的目的即可，本领域人员可根据实际需要随意选择，作为一种优选的方案，上述螺旋刮灰件2的材质为2520耐热钢或者310、314、316等高镍铬含量的耐热钢均可。
43.根据本发明的又一个具体实施例，所述螺旋刮灰件2的螺距
⊿
l＝(1/2-3/2)d，所述d为在所述螺距范围内的灰斗外径的平均值。上述螺距的定义是沿螺旋线方向量得的，相邻两螺纹之间的距离，即相邻两螺纹在中径线上对应两点间的轴向距离。由此，将所述螺旋刮灰件2的螺距限定在上述范围内，可使上述螺旋刮灰件2旋转一定角度时，能充分刮到灰斗内壁。发明人发现，如果螺距过大，可能会导致上述螺旋刮灰件2不能充分刮到灰斗内壁，如果螺距过小，会造成能量浪费以及不必要地磨损灰斗内壁以及螺旋刮灰件2。
44.根据本发明的又一个具体实施例，所述螺旋刮灰件2在所述灰斗1的周向方向的旋转角度为60-90
°
，由此，将所述螺旋刮灰件2在所述灰斗1的周向方向的旋转角度限定在上述范围内就能实现充分刮动粘结在灰斗内壁上的灰层的目的。发明人发现，如果旋转角度过小，可能会导致上述螺旋刮灰件2不能充分刮到灰斗内壁，如果旋转角度过大，会造成能量浪费以及不必要地磨损灰斗内壁以及螺旋刮灰件2。可以理解的是，所述螺旋刮灰件2在所述灰斗1的周向方向的旋转是往复式旋转，即当所述螺旋刮灰件2在所述灰斗1的周向方向旋转60-90
°
后，螺旋刮灰件2就停止向原来的方向转动，继而向反方向转动。上述螺旋刮灰件2在所述灰斗1的周向方向的旋转角度的控制可以采用步进电机3通过脉冲信号实现，但是步进电机3的价格较昂贵，也可以通过一般的电机3配合限位凸起实现。
45.根据本发明的又一个具体实施例，所述螺旋刮灰件2的宽度为所述螺旋刮灰件2所在处的灰斗内壁沿周向方向的周长的1/4-1/3，对应的周向角度为90-120
°
，大于旋转角度60-90
°
，由此，确保充分刮动粘结在灰斗内壁上的灰层。需要说明的是，所述螺旋刮灰件2在宽度方向上是弯曲的，呈条带形筒状，贴在所述灰斗1的内壁面上。
46.根据本发明的又一个具体实施例，参考附图1，所述装置还包括：多个限位凸起7，所述多个限位凸起7设在所述灰斗内壁上，该限位凸起7的作用是限制螺旋刮灰件2在灰斗1内左右旋转的范围，当螺旋刮灰件2在旋转过程中碰到限位凸起7时，螺旋刮灰件2就停止向原来的方向转动，继而向反方向转动，由此，限制螺旋刮灰件2在所述灰斗1周向方向的旋转角度为60-90
°
的范围内转动。另外，上述多个限位凸起7还破坏了灰斗内壁的平整性，在一定程度具有防止中高温灰分粘结在灰斗内壁上导致板结的作用。
47.根据本发明的又一个具体实施例，参考附图1，所述装置还包括：测温元件6，所述测温元件6设在所述灰斗1壁上，并深入至所述灰斗1内，用于监测所述灰斗1内流动灰分的温度的波动信号。可以理解的是，当中高温灰分在灰斗1中正常流动时，会有一定的温度波动，如果检测到的温度稳定不波动了，说明灰斗1中的灰分不流动了，即灰斗1被粘结成团的灰分堵塞了，此时就需要启动电机3带动螺旋刮灰件2旋转进行刮灰。作为一种优选的方案，当所述测温元件6监测到所述灰斗内的灰分的温度波动低于5℃/10min时，启动排电机3带
动螺旋刮灰件2旋转进行刮灰。
48.根据本发明的又一个具体实施例，所述装置还包括：plc控制单元(在图中未示出)，所述plc控制单元通过电信号分别与所述测温元件6、所述电机相连。所述测温元件6将检测到的灰斗内灰的温度信号传输至plc控制单元，上述plc控制单元根据接收到的灰斗内灰的温度进行信号分析，依据实验确定的波动幅度及频率决定是否启动电机，带动螺旋刮灰件旋转。由此，实现自动化排灰。
49.在本发明的第二个方面，本发明提出了一种采用以上实施例所述的排灰装置进行排灰的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：
50.(1)采用测温元件监测灰斗内灰分的温度波动；
51.(2)当所述灰斗内灰分的温度波动低于5℃/10min时，启动电机；
52.(3)所述电机通过联轴器带动齿轮，所述齿轮带动螺旋刮灰件旋转，从而达到刮动粘结在灰斗内壁上的灰层的目的，当灰斗内壁上的灰层清理干净后，停止电机运行。
53.根据本发明上述实施例的排灰方法，采用测温元件监测灰斗内灰分的温度波动，当所述灰斗内灰分的温度波动低于5℃/10min时，启动电机，电机通过联轴器带动齿轮，所述齿轮带动螺旋刮灰件在灰斗内顺时针逆时针交替旋转，从而达到刮动粘结在灰斗内壁上的灰层的目的，精确的确保中高温的灰流顺畅通过灰斗，避免了中高温灰分粘结在灰斗内壁上粘结成团的问题。该方法在较低的能耗以及较小的磨损量下，获得高可靠性的输灰效果，确保中高温的灰流顺畅通过灰斗。
54.在本发明的第三个方面，本发明提出了一种焚烧装置。根据本发明的实施例，所述焚烧装置具有以上实施例所述的排灰装置。由此，该焚烧装置具有上述排灰装置的所有优点，在此不再赘述。
55.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
56.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。