專利名稱：旋轉(zhuǎn)流化爐排高效焚燒爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于焚燒垃圾的、可對垃圾進行預熱干燥、通過機械傳送連續(xù)進料、 實現(xiàn)多層懸浮流態(tài)化燃燒的旋轉(zhuǎn)流化爐排高效焚燒爐。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代生活垃圾的焚燒爐技術(shù)，按爐型區(qū)分，有爐排爐、轉(zhuǎn)窯爐、流化床爐和氣化爐四 大類，其中以明火焚燒的爐型有爐排爐、轉(zhuǎn)窯爐和流化床爐。
爐排爐的主體是機械爐排，按機械爐排的運動方式有往復式、滾筒式、搖動式等，其 特點是垃圾堆積在爐排上受到機械爐排的不同方式的運動而產(chǎn)生松動或翻滾，增強垃圾 與助燃空氣的接觸程度，提高垃圾的燃燒速度。其優(yōu)點是對不同熱值、不同形狀的垃圾 適應(yīng)性較強，無須對垃圾進行分揀和破碎。缺點是間隔進料；垃圾堆積層燃，燃燒速度 慢；爐溫控制困難；易產(chǎn)生有毒氣體；在沒有助燃情況下難以燃燒高水分低熱值的生活垃 '圾。目前我國應(yīng)用比較多的爐排爐有日本進口的馬丁爐，屬于逆推往復式機械爐排爐，除 具有爐排爐的優(yōu)缺點外，還具有技術(shù)成熟、可靠性高的優(yōu)點和結(jié)構(gòu)復雜、造價高、爐排片 間易漏灰等缺點。
轉(zhuǎn)窯爐的特點是垃圾在爐體上跟隨旋轉(zhuǎn)的爐體旋轉(zhuǎn)而獲得良好的翻滾攪拌，預熱空 氣由底部穿過有孔鋼板至窯內(nèi)，使垃圾能燃燒。回轉(zhuǎn)窯優(yōu)點是燃燒適應(yīng)性廣，可焚燒不 同性質(zhì)的廢棄物；機械零件比較少，故障少，可以長時間連續(xù)運行。回轉(zhuǎn)窯的缺點是熱 效率低，需輔消耗較多助燃料；排出氣體的溫度低，有惡臭，需要脫臭裝置或?qū)敫邷睾?燃室焚燒；窯身較長，占地面積大；成本高，價格較昂貴。 .流化床的特點是在爐膛下部布置有耐溫的布風板，板上裝有載熱的石英砂，通過床 下布風，使惰性顆粒呈沸騰狀，形成流化床段，物料在床層內(nèi)幾乎呈完全混合狀態(tài)，在流 化床段上方設(shè)有足夠高的燃燼段(即懸浮段)。流化床的優(yōu)點是流態(tài)化擾動、懸浮燃燒， 熱強度高，燃燒效率高，是現(xiàn)有爐型中燃燒效率最高的一種；燃燒產(chǎn)生的有毒物質(zhì)較少； 結(jié)構(gòu)簡單，爐內(nèi)無轉(zhuǎn)動機件等。流化床的缺點是爐底需要高壓布風，能耗大，煙氣中灰塵量大；對進爐垃圾粒度大小和均勻性要求較高，需破碎裝置；石英砂對設(shè)備有磨損，設(shè) 備需要定期維護；要投煤或油助燃，操作復雜，運行費用較高。
上述三種爐型的燃燒方式各有特色，爐排爐和轉(zhuǎn)窯爐基本上屬于堆積層燃技術(shù)，燃燒 效率不高，流化床爐屬于流化態(tài)懸浮燃燒，由燃燒理論分析可知，采用流態(tài)化懸浮燃燒技 術(shù)能使垃圾與空氣接觸十分充分，因而燃燒效率最高，但是，流化床爐結(jié)構(gòu)上存在的缺點 限制了它向高效率、低能耗、低成本的方向發(fā)展。
日前公開的垃圾焚燒爐專利中，也有不少懸浮燃燒專利技術(shù)，比如發(fā)明專利 03266362.5、發(fā)明專利95223921.3、發(fā)明專利95223923.X等，這些專利技術(shù)也僅僅是對懸 浮燃燒技術(shù)進行了不同角度的改進，但都沒有形成流態(tài)化燃燒，因而也沒有更有效地提高 燃燒效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述焚燒爐的缺點，繼承了優(yōu)點，提出一種具有燃燒速度快、 燃燒效率高、爐渣燃燼度高、易控制、低能耗、低污染、.低成本、投資省和適用于低熱值、 高水分的生活垃圾，垃圾無需預處理的旋轉(zhuǎn)流化爐排焚燒爐。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為
旋轉(zhuǎn)流化爐排焚燒爐由進料系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、出渣系統(tǒng)構(gòu)成，此外，余熱鍋爐和煙氣 處理系統(tǒng)與焚燒爐相連接，組合成一個完整的垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)。 -進料系統(tǒng)由進料斗、預干燥輸送裝置、集料斗、溜槽、布料器構(gòu)成。
進料斗是垃圾進入焚燒爐的受料口，安裝在垃圾儲坑內(nèi)靠近焚燒爐一側(cè)。進料斗的出 口與預干燥輸送裝置入口相連接。進料斗內(nèi)裝有料位開關(guān)，當料位低于設(shè)定值時發(fā)出報警，
提醒操作人員進料，確保料斗不空倉。在料斗的出口可以選擇性地安裝給料裝置。
預干燥輸送裝置是一個既能輸送垃圾進入焚燒爐，又能對垃圾進行預熱干燥的特殊裝 置，其布置方位為與垃圾儲坑平行、與焚燒爐垂直。它由封閉的箱體、輥齒式傳送機構(gòu)、 預熱干燥布風管、風機和測溫熱電偶構(gòu)成。封閉箱體有兩個開口在封閉箱體的一端與垃 圾進料斗相連接；在封閉箱體的另一端與集料斗相連接。封閉箱體前面布置有預熱干燥布 風管、傳動鏈輪和鏈條。封閉箱體的底板的內(nèi)表面被加工成連續(xù)圓弧段的形狀。封閉箱體 里面布置由多個輥齒相互交錯連接在一起的輥齒式輸送機構(gòu)。輥齒的結(jié)構(gòu)是在輥軸上沿圓周方向均勻地設(shè)置4 6排齒條，每排齒條由若干條齒條沿軸向以齒條的寬度為間隔排列 而成，齒條的寬度確定以齒排能接住垃圾，防止垃圾(細小的垃圾除外)從齒條間隙滑 落為宜。輥齒式輸送機構(gòu)的相鄰兩個輥齒的齒條相互錯交布置，即一個輥齒的齒條對著另 一個輥齒的齒條間的間隙。各個輥齒的齒排在相同的位置上具有相同的傾角。輥齒的軸伸 出封閉箱體的兩側(cè)面并支承在兩側(cè)面的軸承上，每個輥齒的軸的一端還裝有相同大小的鏈 輪，相鄰輥齒的鏈輪間靠鏈條連接并由驅(qū)動電機帶動，所有輥齒具有相同的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。
從進料斗出口落下到輥齒上的垃圾，懸浮在V形齒排間隔上，隨著輥齒的轉(zhuǎn)動，垃圾 被從一個輥齒傳送到另一個輥齒，最終被輸送到出口，落入集料斗中。細小的垃圾從齒條 '間隔間落下到連續(xù)圓弧段形狀的底板上，被輥齒反方向傳送上到入口并與入口垃圾混合后 繼續(xù)被傳送下去。垃圾在V形齒排間隔上不斷被跌落、翻滾、松散、流化，與預熱干燥煙 氣充分混合，快速地被干燥。
預干燥輸送裝置采用煙氣對垃圾進行預熱干燥。抽取由空氣預熱器出口煙道的低溫煙 氣和焚燒爐膛出口的高溫煙氣混合后的煙氣，通過預熱干燥布風管吹向傳送中的垃圾，對 進爐垃圾進行預熱干燥。通過調(diào)節(jié)高溫煙氣的煙氣量來適應(yīng)垃圾水分的變化，以維持預干 燥輸送裝置出口垃圾溫度的恒定，降低入爐垃圾對爐膛溫度的擾動。
集料斗的入口與預干燥輸送裝置的出口相連接、集料斗的出口與溜槽的入口相連接，
.溜槽的出口與布料器的入口相連接。經(jīng)過預干燥的垃圾經(jīng)由集料斗落入溜槽中，再經(jīng)由溜 槽落入布料器中。溜槽的截面呈正方形結(jié)構(gòu)。布料器是由多個截面為三角形的分料錐梁按 品字形布置而成。垃圾經(jīng)過布料器后能均勻地分布在焚燒爐膛的上層旋轉(zhuǎn)流化爐排上。'
垃圾經(jīng)過由集料斗、溜槽、布料器組成的通道后，傳送方向作了 90°的轉(zhuǎn)變，這樣設(shè) 置的目的是使預干燥輸送裝置與焚燒爐之間結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省用地、節(jié)少投資。如果廠房不' 受場地限制，可以取消集料斗、布料器，溜槽改成扁平形狀，預干燥輸送裝置的布置與垃 圾坑垂直、與焚燒爐在同一軸線上，垃圾從預干燥裝置出來經(jīng)溜槽直接落下到上層旋轉(zhuǎn)流 化爐排上，垃圾傳送方向不改變，但增加了廠房的占地面積。
燃燒系統(tǒng)由爐膛、上層旋轉(zhuǎn)流化爐排、下層旋轉(zhuǎn)流化爐排、 一次風布風裝置、二次風 布風裝置、點火槍、油槍和熱工儀表構(gòu)成。
爐膛布置在垃圾儲坑旁，并與垃圾儲坑互相垂直，其外形呈長方體結(jié)構(gòu)，長方體兩長邊分別為爐膛的左右側(cè)爐墻，兩短邊分別為爐膛的前后爐墻，此外還有爐頂和爐床。前墻 緊靠垃圾儲坑。爐膛內(nèi)墻布置有水冷壁，垃圾儲坑與前墻之間布置有進料系統(tǒng)，后墻及以 外布置有出渣系統(tǒng)。爐膛由金屬結(jié)構(gòu)和耐腐蝕、耐磨的耐火材料整體澆注而成。在爐膛的 前墻、在布料器以下部分的爐墻向外凸出，墻角成圓弧形，向外凸出的爐墻(包括圓弧形 墻角)的內(nèi)表面加厚澆注了一層耐磨、耐腐蝕、耐高溫、質(zhì)地堅硬的材料，以防止明火燒 損爐墻。在爐膛的后墻的下端有一段向外凸出的爐墻，向外凸出部分是爐膛的出渣口。爐 床的內(nèi)表面由耐磨、耐腐蝕、耐高溫、質(zhì)地堅硬的材料加工成連續(xù)圓弧段的形狀。爐膛按 燃燒性能劃分為干燥燃燒區(qū)、燃燼區(qū)、二次燃燒區(qū)，上層旋轉(zhuǎn)流化爐排所在區(qū)域為干燥燃 燒區(qū)，下層旋轉(zhuǎn)流化爐排所在區(qū)域為燃燼區(qū)，爐膛上半部為二次燃燒區(qū)。
上層旋轉(zhuǎn)流化爐排在爐膛里面呈水平布置在布料器的下面，前后墻布置，緊靠爐膛向 外凸出的前墻，與向外凸出的前墻間有5 10mm的間隙，與爐膛的后墻有一個輥齒的間隔， 使垃圾能落下到下層旋轉(zhuǎn)流化爐排上。
上層旋轉(zhuǎn)流化爐排是由多個輥齒相互交錯地排列而成的輥齒式輸送機構(gòu)，輥齒是在輥 軸上沿圓周方向均勻地設(shè)置4 6排齒條而成，每排齒條由若干條齒條沿軸向排列而成，齒 條長度為輥軸直徑的二至四倍。相鄰兩個輥齒的齒條相互交錯布置，即一個輥齒的齒條對 著另一個輥齒的齒條間的間隙。各個輥齒的齒排在相同的位置上具有相同的傾角。
輥齒置于爐膛內(nèi)，采取風冷卻方式。輥軸和齒條都是中空結(jié)構(gòu)，齒條與輥軸相連通， 齒條的兩側(cè)面開有多個冷卻布風孔，相鄰齒條的冷卻布風孔成錯位布置。風冷卻一方面可 以降低輥軸和齒條的溫度，防止高溫變形，另一方面可以加強對垃圾燃燒的空氣擾動和對 齒排進行清潔。輥軸伸出爐膛的兩側(cè)墻，兩側(cè)墻分別安裝有軸承，輥軸支承在軸承上，一 個側(cè)墻以外安裝有冷卻風箱，每個輥軸的一端與冷卻風箱相連接，并通過軸封進行密封， 另一端安裝有同樣大小的傳動鏈輪，鏈輪間靠傳動鏈條相連接，電機帶動各傳動鏈輪以相 同的速度旋轉(zhuǎn)。置于爐膛內(nèi)的輥齒也可以采用水冷卻方式。
為防止兩側(cè)墻的磨損和保護水冷壁，兩側(cè)墻靠近輥齒的部分爐墻的內(nèi)表面加厚澆注了 一層耐磨、耐腐蝕、耐高溫、質(zhì)地堅硬的材料，以防止明火燒損爐墻。
輥軸、齒條是由耐磨、耐腐蝕、耐高溫的金屬材料制造而成。
從布料器落入輥齒的齒排間隔中的垃圾懸浮在輥齒上，受到爐膛輻射熱量的烘烤，同時，又受到下層旋轉(zhuǎn)流化爐排燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣和火焰的灼燒。輥齒按順時針方向不斷 轉(zhuǎn)動，齒排間隙中的垃圾在重力的作用下跌落、翻滾、松散，當輥齒的齒排轉(zhuǎn)到與相鄰的 另一個輥齒的齒排重疊時，齒排間隙中的垃圾被重疊的另一個輥齒的齒排接走，進入另一 個輥齒的齒排間隙中，繼續(xù)被傳送走。由于輥齒的交錯運動，使其具有自清潔功能，能有 效地防止齒條積污垢、結(jié)焦、掛料、纏繞和冷卻布風孔堵塞。垃圾懸浮在轉(zhuǎn)動的輥齒V形 齒排間隙上被不斷地跌落、翻滾、松散、流動，垃圾形成流態(tài)化，每一點處的垃圾與助燃 空氣充分混合、接觸，被高溫煙氣和火焰完全包裸，垃圾能快速地被干燥、劇烈地燃燒。 懸浮在輥齒V形齒排間隙上的垃圾厚度由輥齒的轉(zhuǎn)動速度決定，轉(zhuǎn)速快料層薄，轉(zhuǎn)速慢料 層厚，可以根據(jù)爐膛的溫度進行調(diào)節(jié)。當上層旋轉(zhuǎn)流化爐排上的垃圾被傳送到最后一個輥 齒后，跌落到下層旋轉(zhuǎn)流化爐排上，在跌落的過程中，垃圾受到一次更大的翻身、更大的 擾動。部分細小的垃圾可能在流化過程中從齒排間隙跌落到下層旋轉(zhuǎn)爐排上與未燃燼的垃 圾混合繼續(xù)燃燒。
下層旋轉(zhuǎn)流化爐排布置在連續(xù)圓弧段形狀的爐床上，前后墻布置，靠近爐膛前、后墻 圓弧狀的墻角，與后墻的出渣口相接。輥齒與圓弧形的前墻墻角、連續(xù)圓弧段形狀的爐床 之間有5 10mm的間隙，以防止卡澀。
輥齒的結(jié)構(gòu)與上層旋轉(zhuǎn)流化爐排相同，但輥齒的轉(zhuǎn)動方向與上層旋轉(zhuǎn)流化的轉(zhuǎn)向相反， 為逆時針方向。落到下層輥齒的形齒排間隔中的垃圾懸浮在輥齒上，受到上層旋轉(zhuǎn)流化爐 排燃燒產(chǎn)生的輻射熱量的烘烤，同時，又受到爐床上燃燒的產(chǎn)生的高溫煙氣和火焰的灼燒。 隨著輥齒的轉(zhuǎn)動，垃圾重復著上層旋轉(zhuǎn)流化爐排的運動過程。當垃圾被傳送到前墻圓弧形 的墻角時，在輥齒的帶動下落到連續(xù)圓弧段形狀的爐床上，并以相反的方向向出渣口傳送。 由于輥齒的交錯運動，未燃燼的垃圾沿著連續(xù)圓弧段的爐床不斷被拋起、跌落、翻轉(zhuǎn)、打 散、攪拌，與一次風充分地混合接觸，劇烈地燃燒，很快就被燃燼變成爐渣，爐渣最后被 傳送到出渣口落入集渣斗中。輥齒的交錯運動，不但可自我清潔，還可以預防爐渣結(jié)團成 塊，已結(jié)塊的爐渣在齒排的攪拌下還可以被打散。
在上層旋轉(zhuǎn)流化爐排的下方的爐膛的兩側(cè)墻和連續(xù)圓弧段形狀的爐床下方都分別布置 有一次風布風孔，在二次燃燒區(qū)的爐膛的兩側(cè)墻布置有二次風布風孔。布風孔帶風帽結(jié)構(gòu)， 防止布風孔堵塞。從垃圾儲坑抽取的空氣經(jīng)空氣預熱器加熱后分配成一次風和二次風，分別向爐膛各區(qū)供給助燃空氣。在上層旋轉(zhuǎn)流化爐排的下方布置有油管、油槍、電子點火器， 供啟爐時使用。
上層旋轉(zhuǎn)流化爐排和下層旋轉(zhuǎn)流化爐排分別由各自的電動機獨立驅(qū)動，通過DCS控制 系統(tǒng)控制兩電機的速度(同時協(xié)調(diào)控制預干燥輸送裝置的輸送速度)就可以穩(wěn)定地控制爐 膛的溫度，下層旋轉(zhuǎn)流化爐排的速度同時還要根據(jù)爐渣的熱灼減率或燃燼度來控制，確保 爐渣有較高燃燼度或較低的熱灼減率。由于旋轉(zhuǎn)流化爐排焚燒爐的高效率燃燒和易于控制 垃圾在爐內(nèi)的停留時間，因此，爐膛溫度可以穩(wěn)定地控制在850 95(TC，且溫度場均勻， 有利于減少有害物質(zhì)的合成。
旋轉(zhuǎn)流化爐排還可以根據(jù)需要布置成三層或四層，進一步提高垃圾焚燒速度。
二次燃燒區(qū)布置在爐膛干燥燃燒區(qū)的上面，二次燃燒區(qū)擁有足夠的燃燒空間，確保高 溫煙氣在爐膛內(nèi)停留時間超過2秒，因此破壞了有毒、有害氣體的產(chǎn)生環(huán)境，特別有效地 抑制二惡英劇毒物的生成，從根本上降低了有害氣體產(chǎn)生量，降低NOx排放。
在二次燃燒區(qū)的出口，設(shè)置了由爐膛后墻和隔墻構(gòu)成的轉(zhuǎn)折煙道，由于轉(zhuǎn)折煙道對煙 氣產(chǎn)生撞擊的作用，可以有效地除去煙氣中的大顆?；覊m。煙氣經(jīng)過余熱鍋爐的過熱器進 行熱交換后，再通過一級省煤器、二級省煤器、空氣預熱器進入煙氣處理裝置，經(jīng)煙氣處 理裝置處理后的合格煙氣向煙閨排放。余熱鍋爐和省煤器底部設(shè)置集灰斗和排放裝置。
出渣系統(tǒng)由集渣斗、輥齒式輸送裝置、儲渣罐、噴水裝置、冷卻風機和運渣車組成。
集渣斗的作用是將分散的爐渣進行收集并落下到輥齒式輸送裝置中進行輸送。集料斗 由耐磨耐腐蝕的金屬材料和保溫材料構(gòu)成。
輥齒式輸送裝置是一個兩端成圓弧狀的箱式結(jié)構(gòu)，箱體由耐磨耐腐蝕的金屬材料構(gòu)成， 呈傾斜布置，傾角為30° 45° ，箱體的下端的上部有一開口，與集渣斗相連接，箱體的 上端的下部有一開口，與落渣管道相連接。箱體內(nèi)布置有輥齒式輸送機構(gòu)。箱體的底板的 內(nèi)表面加工成多個圓弧，每個圓弧與輥齒一一對應(yīng)、相互吻合，相鄰兩個圓弧相連接，構(gòu) 成連續(xù)圓弧段形狀的底板。
輥齒式輸送機構(gòu)由多個輥齒相互交錯地連接而成，輥齒的結(jié)構(gòu)、齒排和齒條的運動方 式、動力機構(gòu)等和預干燥輸送裝置的輥齒相同。輥齒與箱體上端部的圓弧面有300 500mm 的空間，在箱體的上端布置有爐渣冷卻風機。已燃燼的爐渣從集渣斗跌落到輥齒輸送機構(gòu)的第一個輥齒上，輥齒逆時針旋轉(zhuǎn)，爐渣 被齒排順著箱體底端的圓弧面?zhèn)魉偷竭B續(xù)圓弧段形狀的底板的第一個圓弧上，隨著輥齒的 旋轉(zhuǎn)，爐渣被齒排沿第一個圓弧面向上傳送，當與第二個輥齒的齒排交錯相接時，爐渣會 被第二個輥齒的齒排接走，繼續(xù)沿著底板上第二個圓弧向上傳送，在此過程中，爐渣被拋 起、跌落、翻滾、打散、攪拌。這樣的傳輸過程不斷被后面的輥齒重復進行下去，直到箱 體上端下部的出渣口。細小的爐渣可能會從齒排的間隙滑落，但隨著輥齒的不斷運動，從 下端傳送上來的大量爐渣會與滑落的細小爐渣混合在一起被傳送走。這樣，爐渣被源源不 斷地傳送到落渣管道中。
爐渣冷卻風機抽取自然空氣并逆向噴向傳輸中的爐渣，由于爐渣不斷被拋起、跌落、 翻滾、打散、攪拌，與冷卻風充分混合，爐渣被快速冷卻回收爐渣余熱。冷卻風吸收爐渣 的余熱后送入爐膛助燃。
落渣管道與儲渣罐相連接，儲渣罐內(nèi)設(shè)置灑水裝置，實現(xiàn)選擇性地對儲渣罐內(nèi)的爐渣 灑水，以防止爐渣在運輸途中灰塵飛楊，污染環(huán)境。儲渣罐內(nèi)的爐渣由運渣車運走。
旋轉(zhuǎn)流化爐排焚燒爐是全密封結(jié)構(gòu)在進料系統(tǒng)通過進料斗的垃圾進行料封，同時預 熱煙氣通過進料系統(tǒng)進入爐膛，起到氣封作用；爐膛內(nèi)的轉(zhuǎn)動部件通過軸封進行密封，一、 二次布風口通過冷卻風進行氣封；出渣系統(tǒng)通過儲渣罐內(nèi)的爐渣進行料封，同時爐渣冷卻 風也起到氣封作用。
與以往技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益的效果
1、 爐外預干燥輸送裝置效率高，能快速干燥入爐的垃圾，使進入爐膛的垃圾含水份少 或不含水份、溫度恒定，不會造成爐膛溫度波動。
2、 實現(xiàn)垃圾連續(xù)進料、連續(xù)燃燒，流水線生產(chǎn)，爐膛溫度易于控制。
3、 旋轉(zhuǎn)流化爐排焚燒爐技術(shù)與現(xiàn)有垃圾焚燒爐技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點
① 與爐排焚燒爐技術(shù)相比具有對不同熱值、不同形狀的垃圾適應(yīng)性強，無須對垃圾 進行分揀和破碎；連續(xù)進料，懸浮、流態(tài)化燃燒，燃燒速度快、效率高，爐溫易于控制， 能有效抑制有害物質(zhì)的產(chǎn)生；在沒有助燃情況下可以燃燒高水分、低熱值的生活垃圾等優(yōu) 點。
② 與回轉(zhuǎn)窯焚燒技術(shù)相比具有燃料適應(yīng)性廣，可焚燒不同性能的廢棄物，流水線生產(chǎn)，可長時間連續(xù)運行；無需助燃燃料；全封閉結(jié)構(gòu)，基本上沒有臭味外溢；爐體較小， 投資較低、運行成本較低等優(yōu)點。
(D與流化床焚燒技術(shù)相比具有流態(tài)化擾動、懸浮燃燒，熱強度高，燃燒效率高，爐 溫易于控制，燃燒產(chǎn)生的有害物質(zhì)較少；不需要高壓布風，能耗低；旋轉(zhuǎn)流化爐排的擾動 沒有高壓風擾動強度大，因而煙氣中的灰塵量較??；連續(xù)進料，對燃料粒度沒有限制，不 需要破碎裝置；爐內(nèi)沒有石英砂，因而對設(shè)備沒有太大的磨損；不需助燃燃料，易操作、 易控制，運行維護費用較低等優(yōu)點。
4、未燃燼的爐渣在爐膛底部受到輥齒反方向的攪拌、傳送，爐渣能快速充分地燃嫂， 因而爐渣燃燼度高、熱灼減率低。
5、 干式連續(xù)排渣，易控制，設(shè)置了爐渣冷卻風，對爐渣余熱進行回收，降低出渣溫度， 有利于節(jié)能降耗。
6、 單臺焚燒爐垃圾處理容量大，可達50 800噸/曰。
綜上所述，本發(fā)明可連續(xù)進料，進爐垃圾無需預處理，垃圾在爐外預干燥，進爐垃圾 對爐膛溫度擾動小，能適應(yīng)水分變化大的生活垃圾；實現(xiàn)了多層懸浮流態(tài)化燃燒，燃燒速 度快、效率高，可直接燃燒低熱值的生活垃圾，無需添加輔助燃料，爐膛溫度易于控制， 而且穩(wěn)定、均勻，且產(chǎn)生的高溫煙氣在爐膛內(nèi)停留時間超過2秒，能有效地抑制有害氣體 的產(chǎn)生；爐渣燃燼度高、熱灼減率低，封閉干式排渣，強制風冷爐渣，回收余熱，節(jié)能降 耗效果明顯；結(jié)構(gòu)簡單，操作容易。


圖1為旋轉(zhuǎn)爐排焚燒爐的縱向剖面圖。
圖2為預干燥輸送裝置A-A剖面圖。
圖3為預干燥輸送裝置俯視圖。
圖4為集料斗、溜槽、布料器的組合的立體圖。
圖5為集料斗、溜槽、布料器的組合的正視圖。
圖6為集料斗、溜槽、布料器的組合的側(cè)視圖。
圖7為布料器的縱向剖面圖。
圖8為布料器的B-B剖面圖。圖9為旋轉(zhuǎn)流化爐排橫向剖面圖。
圖10為垃圾在輥齒上部傳遞、流化過程分解圖。
圖11為垃圾在輥齒下部傳遞、攪拌過程分解圖。圖12為連續(xù)圓弧段的結(jié)構(gòu)示意圖。 各圖中K進料斗；101、進料斗氣動插板閥門；2、預干燥輸送裝置；201、封閉箱 體；202、輥齒式輸送機構(gòu)；2021、輥齒；2022、齒刀；203、測溫熱電偶；204、預干燥 輸送裝置出口； 205、預熱干燥煙氣布風管；206、傳動鏈條；207、傳動鏈輪；208、連續(xù) 圓弧段形狀底板；209、驅(qū)動電機；2091、電機動力輸出端鏈輪；3、集料斗；4、集料斗氣 動插板閥門；5、溜槽；6、布料器；601、布料器耐高溫墻體(也是爐膛的前墻)；602、第 一層分料器；603、第二層分料器；604、第三層分料器；605、開關(guān)型閥門；606、鼓風機; 607、管道；608、鼓風口； 7、上層旋轉(zhuǎn)流化爐排；701、輥齒；702、爐膛側(cè)墻；703、冷 卻風箱；704、輥軸；705、傳動鏈輪；706、風管；707、鼓風機；708、加厚爐墻；709、
冷卻布風孔；7010、軸承；7011、軸封；7012、垃圾；8、一次風布風管；9、油槍和點火 槍；10、下層旋轉(zhuǎn)流化爐排；1001、輥齒；1002、垃圾；1003、連續(xù)圓弧段狀底板；11、 —次風機；12、爐墻；13、 一次風布風管及布風口； 14、 一次風管；15、集渣斗；16、輥 齒式輸送機構(gòu)；17、爐渣輸送裝置；18、酒水管；19、儲渣罐；20、運渣車；21、儲渣罐 出口氣動插板閥門；22、爐渣輸送裝置出口氣動插板閥門；23、爐渣冷卻風機；24、落渣 管道；25、燃燼區(qū)；26、干燥燃燒區(qū)；27、除灰斗氣動插板閥門；28、余熱鍋爐除灰斗； 29、空氣預熱器出口煙道；30、低溫煙氣抽取管道調(diào)節(jié)閥門；31、空氣預熱器；32、 二級 省煤器；33、 一級省煤器；34、低溫煙氣抽取管道；35、過熱器；36、爐膛出口煙氣檔墻； 37、高溫煙氣抽取管道調(diào)節(jié)閥門；38、高溫煙氣抽取管道；39、 二次燃燒區(qū)；40、 二次燃 燒區(qū)二次風布風管；41、混合煙氣管道；42、煙氣抽取風機；43、混合煙氣管道開關(guān)型閥 門-'44、爐膛。
具體實施例方式
參見圖l-圖ll所示
旋轉(zhuǎn)流化爐排焚燒爐由進料系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、出渣系咸構(gòu)成，此外，余熱鍋爐、煙氣 處理系統(tǒng)與焚燒爐相連接，組合成一個完整的垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)。
如圖I所示，進料系統(tǒng)由進料斗l、預干燥輸送裝置2、集料斗3、溜槽5、布料器6構(gòu)成。
進料斗1是垃圾進入焚燒爐的受料口，安裝在垃圾儲坑內(nèi)靠近焚燒爐一側(cè)，進料斗1 的容積以容納焚燒爐卯0 1800秒垃圾消耗量為宜。進料斗1由普通鋼材制作，并進行防 腐處理。進料斗1的出口安裝有氣動插板門101，正常工作情況下此門處于常開狀態(tài)，垃圾
儲坑和焚燒爐之間的隔離靠進料斗1內(nèi)的垃圾進行隔離，當停爐或出現(xiàn)非正常情況下關(guān)閉 此門，使垃圾儲坑和焚燒爐隔離。進料斗1內(nèi)安裝有料位開關(guān)，當料位低于設(shè)定值時，開 關(guān)動作發(fā)出警報信號提醒垃圾吊操作員進料，確保進料斗內(nèi)有一定的垃圾存量， 一方面是 為了確保連續(xù)進料，另一方面是防止煙氣溢出到垃圾儲存坑內(nèi)。在料斗的出口，可以選擇 性地安裝給料裝置。
進料斗1出口與預干燥輸送裝置2的入口相連接。如圖2所示，預干燥輸送裝置2是 一個既可輸送垃圾進入焚燒爐也可對進爐垃圾進行預熱干燥的特殊裝置，其外形為箱式長 方體，與垃圾儲坑成平行、與焚燒爐垂直布置。它由封閉箱體201、輥齒式傳送機構(gòu)202、 預熱干燥煙氣布風管205、抽風機42和測溫熱電偶203構(gòu)成。封閉箱體201有兩個長方形 的開口，在箱體一端的上方的開口與垃圾進料斗1相連接，在箱體另一端的下方的開口 (為 預熱干燥輸送裝置出口 204)與集料斗3相連接。封閉箱體201的前面布置有預熱干燥煙氣 布風管205、傳動齒輪207、傳動鏈條206。封閉箱體201由耐磨耐腐蝕的鋼材加工而成， 并用保溫材料進行保溫。在封閉箱體201里面布置有輥齒式輸送機構(gòu)202，輥齒式輸送機構(gòu) 202是由多個輥齒2021相互交錯地排列而成，相鄰兩個輥齒的齒條與齒條之間、齒條與輥 軸之間有5 10mm的間隙，使輥齒能順利轉(zhuǎn)動，防止卡澀。輥齒是在輥軸上沿圓周方向均 勻地設(shè)置4 6排齒條而成，每排齒條由若干條齒條沿軸向排列而成，每排齒條的齒條與齒 條之間的間距以50 70mm為宜，齒條垂直于輥軸，每條齒條的橫截面為長方形，長方形短 邊以40 50mm為宜，長邊以60~80mm為宜，齒條長度為輥軸直徑的二至四倍，齒條由耐 磨耐腐蝕金屬材料加工而成。相鄰兩個輥齒的齒條相互交錯布置，即一個輥齒的齒條對著 另一個輥齒的齒條間的間隙。輥齒的輥軸伸出封閉箱體的兩側(cè)板，在封閉箱體的兩側(cè)板裝 有軸承，輥軸支承在軸承上。輥軸的一端還裝有鏈輪207，鏈輪207在軸承之外，每個輥齒 的鏈輪同樣大小，相鄰輥齒的鏈輪間靠傳動鏈條206連接，電機209通過輸出軸鏈輪2091 帶動第一個輥齒的鏈輪，第一個輥齒將動力傳送給它后面的各個輥齒，每個輥齒都以同樣的速度轉(zhuǎn)動。輥齒式傳動機構(gòu)202在裝配時要調(diào)整各個輥齒的齒排，使相同位置的齒排具 有相同的傾角。封閉箱體201的底板內(nèi)表面加工形成多個圓弧， 一個圓弧與一個輥齒對應(yīng)， 相鄰兩個圓弧相連接形成如圖12所示形連續(xù)圓弧段狀的底板208。輥齒與底板圓弧面有 3 5mm的間隙，防止卡澀。在進料斗一端，底板與端板相交處加工成圓弧形狀。
電機2091由變頻器進行調(diào)速，DCS控制系統(tǒng)的根據(jù)焚燒爐的熱負荷變化情況向變頻 器發(fā)出調(diào)速指令，改變給料量，以維持焚燒爐工況穩(wěn)定。
預熱干燥煙氣布風管205布置在封閉箱體的前面，抽風機42通過混合煙氣管道41、低 溫煙氣管道34和閥門30抽取出口煙道29的低溫煙氣與爐膛出口的高溫煙氣混合后，通過 預熱干燥煙氣布風管205噴向輸送中的垃圾，使垃圾迅速干燥并高溫熱解產(chǎn)生一氧化碳、 氣態(tài)烴類等可燃物。在輥齒式傳送機構(gòu)202的出口處安裝有測溫熱電偶203，在高溫煙氣管 道38處安裝煙氣調(diào)節(jié)閥門37，由DCS控制系統(tǒng)根據(jù)垃圾的含水量大小調(diào)節(jié)閥門的開度， 使預干燥輸送裝置出口的垃圾和煙氣混合物溫度維持在30(TC 35(TC左右。
第一個輥齒與進料斗1的出口接觸，進料斗1中的垃圾在重力作用下落下到輥齒V形 齒排的間隔中，當輥齒按圖2所示的方向轉(zhuǎn)動，V形齒排間隔中的垃圾在重力的作用下跌 落、翻滾、松散，當輥齒的齒排轉(zhuǎn)到與相鄰的另一個輥齒的齒排重疊時，V形齒排間隔中 的垃圾被重疊的另一個輥齒的齒排接走，進入另一個輥齒V形齒排間隔中，繼續(xù)被傳送走。 這樣，進料斗出口處的垃圾不斷被輥齒刮走。由于輥齒的相互交錯運動，使其具有自清潔 功能，能有效地防止輥齒積污垢、掛料、纏繞。第一個輥齒的齒端裝有三角形齒刀2022， 用于破碎袋裝垃圾和大件垃圾。垃圾懸浮在轉(zhuǎn)動的輥齒的V形齒排間隙上被不斷地跌落、 翻滾、松散、流動，與預熱煙氣充分混合、接觸，快速地被干燥，最后被送到出口落入到 集料斗5中。懸浮的垃圾厚度由輥齒的轉(zhuǎn)動速度決定，轉(zhuǎn)速快料層薄，轉(zhuǎn)速慢料層厚。細 小的垃圾在輸送過程中會從齒條間隙落下到底板上，被輥齒向相反方向傳送回^J進料口并 與進料口的垃圾混合后重新被傳送，在不斷的循環(huán)中，落下箱底的細小垃圾最終會被完全 帶走。
集料斗3的作用是將預干燥輸送裝置2中分散的垃圾收集到溜槽5中，集料斗3入口 呈長方形結(jié)構(gòu)，出口呈正方形結(jié)構(gòu)。
溜槽5是垃圾進入爐膛的通道。溜槽5橫截面呈正方形，溜槽5成垂直或傾斜布置。溜槽5中的垃圾在重力和預干燥煙氣的共同作用下落入到布料器6中。
布料器6的作用是將溜槽5送來的垃圾均勻分布到上層旋轉(zhuǎn)流化爐排7上。布料器6 設(shè)置在前墻、上層旋轉(zhuǎn)流化爐排7的上方。如圖7所示，布料器6由耐高溫墻體(也是爐 膛的前墻)601、第一層分料器602、第二層分料器603、第三層分料器604、鼓風機606 構(gòu)成。如圖8所示，布料器6的B-B剖面圖呈喇叭狀，上口小下口大。分料器是截面為三 角形的錐梁，錐梁內(nèi)部是金屬材料構(gòu)件、外部澆注耐溫材料，錐梁穿過布料器兩側(cè)墻并支 承在兩側(cè)墻上。第一層分料器602是單根錐梁，第二層分料器603是兩根錐梁均勻布置， 第三層分料器604是三根錐梁均勻布置，每根錐梁在垂直方向上的投影不相互重疊。分料 器可以按需要設(shè)置第四層、第五層。為防止在分料器上掛料，在爐膛前墻外設(shè)置鼓風機606， '通過閥門605、風管607、鼓風口 608對準各個分料錐梁的尖頂端進行吹掃。
從預干燥輸送裝置2出來的垃圾是夾帶煙氣、垃圾熱解出來的可燃氣體、水蒸汽、灰 塵的復合成分的垃圾，并具有一定的壓力和速度，經(jīng)過集料器3、溜槽5、分料裝置6進入 爐膛時，它們的壓力總大于爐膛負壓，因此能有效防止爐膛的高溫煙氣和火焰反串。
如圖4所示，由集料斗3、溜槽5、布料器6組合成的通道的主要作用是實現(xiàn)垃圾傳送 方向轉(zhuǎn)向卯° 。因為預干燥輸送裝置2設(shè)置成與垃圾儲坑平行而與焚燒爐垂直，所以必須 將垃圾傳送方向轉(zhuǎn)向90度才能順利地將垃圾輸送入爐膛燃燒。預干燥輸送裝置2設(shè)置成與 垃圾儲坑平行的目的是為了使進料系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，減少焚燒爐占地面積，從而減少投資。 .如果用地不受限制，預干燥輸送裝置2可以布置成與垃圾儲坑垂直、與爐膛在同一條軸線 上，則可以取消集料斗3、布料器6，僅保留溜槽5，溜槽的形狀則改成長方形，與預干燥 輸送裝置2的出口形狀相同，垃圾從進料斗1經(jīng)預干燥輸送裝置2、溜槽5直接進入到爐膛 44的上層旋轉(zhuǎn)流化爐排7上，傳送方向不改變。
燃燒系統(tǒng)由爐膛44、上層旋轉(zhuǎn)流化爐排7、下層旋轉(zhuǎn)流化爐排IO、 一次風布風管8和 13、 二次風布風管40、點火槍和油槍9和熱工儀表構(gòu)成。
如圖1所示，爐膛44布置在垃圾儲坑旁，并與垃圾儲坑互相垂直，其外形呈長方體結(jié) 構(gòu)，長方體兩長邊分別為爐膛44的左右側(cè)爐墻，兩短邊分別為爐膛44的前后爐墻，此外 還有爐頂和爐床。前墻緊靠垃圾儲坑。垃圾儲坑與前墻之間布置有進料系統(tǒng)，后墻及以外 布置有出渣系統(tǒng)。爐膛44的內(nèi)墻布置有水冷壁。爐膛44由金屬構(gòu)件和耐腐蝕、耐磨的耐火材料整體澆注而成。在爐膛44前墻、在布料器以下部分的爐墻向外凸出，向外凸出的爐 墻的內(nèi)表面加厚澆注了一層耐磨、耐腐蝕、耐高溫、質(zhì)地堅硬的材料，以防止明火燒損爐 墻。在爐膛44的后墻的下端有一段向外凸出的爐墻，向外凸出部分是爐膛44的出渣口。 爐床的內(nèi)表面由耐磨、耐腐蝕、耐高溫、質(zhì)地堅硬的材料加工成多個圓弧，相鄰兩個圓弧 相連接形成如圖12所示形連續(xù)圓弧段，爐膛前墻與爐床間的墻角由耐磨、耐腐蝕、耐高溫、 質(zhì)地堅硬的材料加工成圓弧形狀。爐膛44按燃燒性能劃分為干燥燃燒區(qū)26、燃燼區(qū)25、 二次燃燒區(qū)39，上層旋轉(zhuǎn)流化爐排7所在區(qū)域為干燥燃燒區(qū)，下層旋轉(zhuǎn)流化爐排10所在區(qū) 域為燃燼區(qū)，干燥燃燒區(qū)之上為二次燃燒區(qū)。
上層旋轉(zhuǎn)流化爐排7呈水平布置在布料器6的下面，前后墻布置，緊靠向外凸出的前 墻，且與向外凸出的前墻間有5~10mm的間隙，與后墻有一個輥齒位置的間隔，使垃圾能 落下到下層旋轉(zhuǎn)流化爐排10上。
上層旋轉(zhuǎn)流化爐排7是由多個輥齒701相互交錯地排列而成的輥齒式輸送機構(gòu)，相鄰 兩個輥齒的齒條與齒條之間、齒條與輥軸之間有5 ~10mm的間隙，使輥齒能順利轉(zhuǎn)動，防 止卡澀。輥齒是在輥軸上沿圓周方向均勻地設(shè)置4 6排齒條而成，每排齒條由若干條齒條 沿軸向排列而成，每排齒條的齒條與齒條之間的間距以50 70mm為宜，齒條垂直于輥軸， 每條齒條的橫截面為長方形，長方形短邊以40 50mm為宜，長邊以60 80rnrn為宜，齒條 長度為輥軸直徑的二至四倍。相鄰兩個輥齒的齒條相互交錯布置，即一個輥齒的齒條對著 另一個輥齒的齒條間的間隙。輥齒是由耐磨耐腐蝕耐高溫的金屬材料構(gòu)成。
置于爐膛內(nèi)的輥軸和齒條采取強制通風冷卻。如圖9所示，輥軸704和齒條都是中空 結(jié)構(gòu)，齒條一端開口另一端封閉，齒條開口一端垂直焊接在輥軸704上，且與輥軸704相 連通，齒條的兩側(cè)面分別開有多個冷卻布風孔709,相鄰齒條的冷卻布風孔成錯位布置。輥 軸704伸出爐膛44的兩側(cè)墻702，兩側(cè)墻分別安裝有軸承7010，輥軸704支承在軸承7010 上， 一個側(cè)墻以外安裝有冷卻風箱703，每個輥軸的一端分別與冷卻風箱703相連接，并通 過軸封7011進行密封，另一端安裝有傳動鏈輪705。鼓風機707吸取自然風并通過風管706 向冷卻風箱703鼓風，冷卻風流經(jīng)輥軸704到各個齒條上，并從各齒條的冷卻布風孔709 高速噴出，帶走輥軸和齒條的熱量，使輥軸和齒條得到冷卻，防止輥軸和齒條高溫變形。 從齒條冷卻布風孔709噴出的冷卻風已是溫度較高的熱風，隨著'輥齒的旋轉(zhuǎn)，此熱風不斷噴向齒排上的垃圾， 一方面對垃玻加強擾動、增強垃圾和空氣混合，另一方面對齒排進行 清潔。置于爐膛內(nèi)的輥齒也可以采用水冷卻方式。
為防止兩側(cè)墻的磨損和保護水冷壁，兩側(cè)墻靠近輥齒的部分爐墻的內(nèi)表面加厚澆注了 一層耐磨、耐腐蝕、耐高溫、質(zhì)地堅硬的材料，以防止明火燒損爐墻。
輥齒的傳動和預干燥輸送裝置的輥齒傳動結(jié)構(gòu)相同，由電機帶動各個輥齒的傳動鏈輪 705，每個輥齒的鏈輪同樣大小，相鄰輥齒的鏈輪間靠傳動鏈條相連接，每個輥齒都以同樣 的速度進行轉(zhuǎn)動。輥齒裝配時要調(diào)整各個輥齒的齒排，使各個輥齒的齒排在相同的位置具 有相同的傾角。
如圖10所示，落入輥齒V形齒排間隔中的垃圾7014懸浮在齒排上，受到爐膛輻射熱 量的烘烤，同時，又受到下層旋轉(zhuǎn)流化爐排燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣和火焰的灼燒。輥齒按順 時針方向不斷轉(zhuǎn)動，齒排攜帶垃圾向上運動，V形齒排間隔中的垃圾在重力的作用下跌落、 翻滾、松散，當輥齒的齒排轉(zhuǎn)到與相鄰的另一個輥齒的齒排重疊時，V形齒排間隔中的垃 圾被重疊的另一個輥齒的齒排接走，進入另一個輥齒的V形齒排間隔中，繼續(xù)被傳送走。 由于輥齒的相互交錯運動，使其具有自清潔功能，能有效地防止各個齒條積污垢、結(jié)焦、 掛料、纏繞和冷卻布風孔堵塞。垃圾懸浮在轉(zhuǎn)動的輥齒V形齒排間隔上被不斷地跌落、翻 滾、松散、流動，垃圾形成流態(tài)化，每一點處的垃圾與助燃空氣充分混合、接觸，被高溫 煙氣和火焰完全包裸，垃圾能快速地被干燥、劇烈地燃燒。懸浮的垃圾厚度由輥齒的轉(zhuǎn)動 速度決定，轉(zhuǎn)速快料層薄，轉(zhuǎn)速慢料層厚，可以根據(jù)爐膛的溫度進行調(diào)節(jié)。上層旋轉(zhuǎn)流化 爐排7上的垃圾被傳送到最后一個輥齒后，跌落到下層旋轉(zhuǎn)流化爐排10上，在跌落的過程 中，垃圾受到一次更大的翻身、更大的擾動。部分細小的垃圾可能在流化過程中從齒排間 隙跌落到下層旋轉(zhuǎn)爐排上與未燃'席的垃圾混合繼續(xù)燃燒。
下層旋轉(zhuǎn)流化爐排10布置在如圖12所示形連續(xù)圓弧段的爐床上，前后墻布置，靠緊 爐膛前墻圓弧狀的墻角，與出渣口相接。輥齒與前墻墻角和如圖12所示形連續(xù)圓弧狀爐 床的圓弧面有5 10mm的間隙，以防止卡澀。在爐床上， 一個輥齒對應(yīng)一個圓弧。
輥齒的結(jié)構(gòu)與上層旋轉(zhuǎn)流化爐排7相同，但輥齒的轉(zhuǎn)動方向與上層旋轉(zhuǎn)流化7的轉(zhuǎn)向 相反，為逆時針方向。落到下層輥齒V形齒排間隔中的垃圾懸浮在齒排上，受到上層旋轉(zhuǎn) 流化爐排燃燒產(chǎn)生的熱量烘烤，同時，又受到爐床上燃燒的產(chǎn)先的高溫煙氣和火焰的灼燒。隨著輥齒的轉(zhuǎn)動，垃圾重復著上層旋轉(zhuǎn)流化爐排7的運動過程。垃圾被傳送到前墻圓弧的 墻角并落到如圖12所示形連續(xù)圓弧段的爐床上，此時的垃圾體積己大大地減小，在輥齒的 作用下，未燃燼的垃圾向出渣口傳送。如圖10所示，由于齒排的交錯運動，未燃燼的垃圾 1002沿著爐床的圓弧不斷被拋起、跌落、翻轉(zhuǎn)、打散、攪拌，與一次風充分地混合接觸， 未燃燼的垃圾1002很快就被燃燼變成爐渣，最后被傳送到出渣口落入集渣斗15中。齒排 的交錯運動，除了自清潔外，還可以預防爐渣結(jié)團成塊，已結(jié)塊的爐渣在齒排的攪拌下還 可以被打散。
在上層旋轉(zhuǎn)流化爐排7的下方的爐膛的兩側(cè)墻布置有一次風布風孔8，在爐床下方布置 有一次布風管13和布風孔，在二次燃燒區(qū)39的爐膛的兩側(cè)墻布置有二次風布風孔40。布 風孔帶風帽結(jié)構(gòu)，防止布風孔堵塞。從垃圾儲坑抽取的空氣經(jīng)空氣預熱器加熱后分配成一 次風和二次風， 一次風經(jīng)一次風機11、 一次風管道14、燃輝區(qū)布風管13和干燥燃燒區(qū)布 風孔8分別向下層旋轉(zhuǎn)流化爐排和上層旋轉(zhuǎn)流化爐排提供燃燒助燃空氣，二次風經(jīng)二次燃 燒區(qū)39的布風孔40向二次燃燒區(qū)提供二次燃燒的助燃空氣。
在上層旋轉(zhuǎn)流化爐排的下方布置有油管、油槍9、電子點火器，供啟爐時使用。 , 上層旋轉(zhuǎn)流化爐排7和下層旋轉(zhuǎn)流化爐排10分別由各自的電動機驅(qū)動。通過DCS控 制系統(tǒng)控制電機的速度(同時協(xié)調(diào)控制預干燥輸送裝置的輸送速度)就可以控制爐膛的溫 度，當爐膛溫度過低，調(diào)高電機的頻率，提高上層旋轉(zhuǎn)流化爐排7和下層旋轉(zhuǎn)流化爐排10 的傳輸速度，同時發(fā)指令給預干燥輸送裝置增加垃圾輸送量，相反，當爐膛溫度偏高，可 以降低電機的頻率，降低上層旋轉(zhuǎn)流化爐排7和下層旋轉(zhuǎn)流化爐排10的傳輸速度，同時發(fā) 指令給預干燥輸送裝置減少垃圾輸送量。下層旋轉(zhuǎn)流化爐排的速度同時還要根據(jù)爐渣的熱 灼減率或燃燼度來控制，確保爐渣有較高燃燼度和較低的熱灼減率。由于旋轉(zhuǎn)流化爐排焚 燒爐的高效率燃燒和易于控制垃圾在爐內(nèi)的停留時間，因此，爐膛溫度可以穩(wěn)定地控制在 S50 95(TC，且溫度場均勻，有利于減少有害物質(zhì)的合成。旋轉(zhuǎn)流化爐排還可以根據(jù)需要 布置成三層或四層，進一步提高垃圾焚燒速度。
二次燃燒區(qū)39布置在干燥燃燒區(qū)的上面。在二次風的擾動下和助燃下，煙氣中未燃燒 的可燃氣體繼續(xù)燃燒。二次燃燒區(qū)39有足夠的燃燒空間，確保煙氣在爐內(nèi)停留時間超過2 秒，從而破壞有毒、有害氣體的產(chǎn)生環(huán)境，特別有效地抑制二惡英劇毒物的生成，從根本上降低了有害氣體產(chǎn)生量，降低NOx的排放。
在二次燃燒區(qū)39的出口，設(shè)置了由爐膛44的后墻和隔墻36構(gòu)成的轉(zhuǎn)折煙道，由于轉(zhuǎn) 折煙道對煙氣產(chǎn)生撞擊的作用，可以有效地除去煙氣中的大顆?；覊m。煙氣經(jīng)過余熱鍋爐 的過熱器35進行熱交換后，通過一級省煤器33、 二級省煤器32、空氣預熱器31、煙道29 進入煙氣處理裝置，經(jīng)處理后的合格煙氣進入煙囪排放。余熱鍋爐底下設(shè)置灰斗和排放裝 置。
出渣系統(tǒng)由集渣斗15、輥齒式輸送裝置17、儲渣罐19、噴水裝置、冷卻風機23和運 渣車20組成。
集渣斗15的外形和結(jié)構(gòu)與集料斗3相同，它的作用是將分散的爐渣集中并落下到輥齒 式輸送裝置17進行輸送。集渣斗由耐磨耐腐蝕的金屬材料和保溫材料構(gòu)成。
輥齒式輸送裝置17是一個兩端成圓弧狀的長方形箱體式結(jié)構(gòu)，箱體由耐磨耐腐蝕的金 屬材料構(gòu)成，呈傾斜布置，傾角為30° 45° ，箱體的下端的上部有一開口，與集渣斗 15相連接，箱體的上端的下部有一開口，與垂直布置的落渣管道24相連接，箱體內(nèi)布置有 輥齒式輸送機構(gòu)16，箱體的底板的內(nèi)表面加工成多個圓弧，每個圓弧與輥齒一一對應(yīng)、相 互吻合，相鄰兩個圓弧相連接，構(gòu)成如圖12所示形連續(xù)圓弧段的底板。
輥齒式輸送機構(gòu)16由多個輥齒相互交錯地連接而成，輥齒的結(jié)構(gòu)、齒排和齒條的運動 方式、動力機構(gòu)等和預干燥輸送裝置2相同(參考圖2、圖3)。輥齒與箱體下端的圓弧面、 底板有5 10mm的間隙，使輥齒能順利轉(zhuǎn)動，防止卡澀。輥齒與箱體上端部的圓弧面有 300 500mm的空間，在箱體的上端布置有爐渣冷卻風機23。
己燃燼的爐渣從集渣斗跌落到輥齒輸送機構(gòu)的第一個輥齒上，輥齒逆時針旋轉(zhuǎn)，爐渣 被齒排順著箱體底端的圓弧面?zhèn)魉偷降装宓牡谝粋€圓弧面上，隨著輥齒的旋轉(zhuǎn)，爐渣被齒 排沿第一個圓弧向上傳送，當與第二個輥齒的齒排交錯相接時，被第二個輥齒的齒排接走，
繼續(xù)沿著底板上第二個圓弧向上傳送，在此過程中，爐渣被拋起、跌落、翻轉(zhuǎn)、打散、攪 拌。這樣的傳輸過程不斷被后面的輥齒重復進行下去，直到箱體上端下部的出渣口。細小 的爐渣可能會從齒排的間隙滑落，但隨著輥齒的不斷運動，從下端傳送上來的大量爐渣會 與滑落的細小爐渣混合在一起被傳送走。這樣，爐渣被源源不斷地傳送到落渣管道24中。 輥齒的交錯運動，除了使齒條得到自我清潔外，還可以將爐渣疏松、打散。爐渣冷卻風機23抽取自然空氣并噴向傳輸中的爐渣，由于爐渣不斷被拋起、跌落、翻 轉(zhuǎn)、打散、攪拌，與冷卻風充分混合，爐渣被快速冷卻。冷卻風吸收爐渣的余熱后反送入 爐膛助燃。
落渣管道24與儲渣罐19相連接，儲渣罐內(nèi)設(shè)置灑水裝置，灑水裝置與水管18連接， 實現(xiàn)選擇性地對儲渣罐內(nèi)的爐渣灑水，以防止爐渣在運輸途中灰塵飛楊，污染環(huán)境。落渣 '管道24的出口裝有氣動插板閥門22，儲渣罐19的出口裝有氣動插板閥門21。正常運行時， 插板閥門22全開，出渣系統(tǒng)的密封靠儲渣罐內(nèi)的爐渣進行密封，在檢修期間或非正常情況 下關(guān)閉此閥門。
在卸渣的時候，插板閥門21才能打開，否則此閥門要關(guān)閉。為確保出渣系統(tǒng)得到密封， 儲渣罐內(nèi)安裝料位警報裝置，確保儲渣缺罐內(nèi)的爐渣不被放空，否則要關(guān)閉插板閥門21。 儲渣罐內(nèi)的爐渣由運渣車20運走。
整個旋轉(zhuǎn)流化爐排焚燒爐是全密封結(jié)構(gòu)在進料系統(tǒng)通過進料斗的垃圾進行料封，同 時預熱煙氣通過進料系統(tǒng)進入爐膛，起到氣封作用；爐膛內(nèi)的轉(zhuǎn)動部件通過軸封進行密封， .一、二次布風口通過冷卻風進行氣封；出渣系統(tǒng)通過儲渣罐內(nèi)的爐渣進行料封，同時爐渣 冷卻內(nèi)也起到氣封作用。
整個旋轉(zhuǎn)流化爐排焚燒爐系統(tǒng)具有如下先進性連續(xù)進料，進爐垃圾無需預處理，垃 圾在爐外預干燥，進爐垃圾對爐膛溫度擾動小，能適應(yīng)水分變化大的生活垃圾；實現(xiàn)了多 層懸浮流態(tài)化燃燒，燃燒速度快、效率高，可直接燃燒低熱值的生活垃圾，無需添加輔助 燃料，爐膛溫度易于控制，而且穩(wěn)定、均勻，且產(chǎn)生的高溫煙氣在爐膛內(nèi)停留時間超過2 秒，能有效地抑制有害氣體的產(chǎn)生；爐渣燃燼度高、熱灼減率低，封閉干式排渣，強制風 冷爐渣，回收余熱，節(jié)能降耗效果明顯；結(jié)構(gòu)簡單，操作容易。
旋轉(zhuǎn)流化爐排焚燒爐的工作過程如下
垃圾儲坑內(nèi)的垃圾由抓斗抓往進料斗1，進料斗1始終保持有料，防止跑空。進料斗的 垃圾在重力作用下下落到預干燥輸送裝置2上，預干燥輸送裝置2的輥齒將垃圾傳輸?shù)匠?料口，在此過程中，抽風機抽取出口煙道29的低溫煙氣和爐膛44出口的高溫煙氣混合后 的煙氣來干燥垃圾，通過調(diào)節(jié)高溫煙氣管道38中的閥門37，可以調(diào)節(jié)干燥煙氣的溫度，以 適應(yīng)垃圾的含水分的變化。經(jīng)過干燥的垃圾已具備著火條件。從預干燥輸送裝置2出來的垃圾在重力作用下自然落下到集料斗3中，經(jīng)過收集的垃圾又落下到溜槽5中，又從溜槽5 滑落到分料器6中，經(jīng)過分料器6的分散作用，垃圾被均勻地分布到置于爐膛44中的上層 旋轉(zhuǎn)流化爐排7上。
懸浮在上層旋轉(zhuǎn)流化爐排7上垃圾在輥齒的順時針轉(zhuǎn)動中被流化，與一次風充分混合， 進一步干燥并劇烈燃燒，最后下落到下層旋轉(zhuǎn)流化爐排10上。
懸浮在下層旋轉(zhuǎn)流化爐排10上垃圾在輥齒的逆時針轉(zhuǎn)動中被流化，與一次風充分混合, '燃燒十分激烈，垃圾體積明顯縮減，最后下落到爐床上。爐床上的垃圾被輥齒反方向傳送， 由于輥齒的交錯運動，爐床上的垃圾被強烈攪拌，快速被燃燼變成爐渣，爐渣被輥齒傳送 到出渣口落入集渣斗中。
爐膛溫度通過調(diào)節(jié)上層旋轉(zhuǎn)流化爐排7和下層旋轉(zhuǎn)流化爐排10的傳輸速度來控制，能 穩(wěn)定地控制在850 95(TC，且溫度場均勻。
燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣上升到爐膛44的二次燃燒區(qū)39，在二次風的助燃下，煙氣中的可 燃氣體繼續(xù)燃燒。二次燃燒區(qū)具有足夠的燃燒空間，能確保煙氣在爐內(nèi)停留時間超過2秒， 從而破壞有毒、有害氣體的產(chǎn)生環(huán)境，特別有效地抑制二惡英劇毒物的生成，從根本上降 -低了有害氣體產(chǎn)生量，降低NOx排放。
從二次燃燒室39出來的高溫煙氣進入由爐膛后墻和懸垂的擋板36構(gòu)成的夾窄通道， 檔板與煙氣碰撞除去大顆?；覊m，再進入余熱鍋爐，經(jīng)過熱器35吸收熱量后，再進入一級 省煤器33、 二級省煤器32、空氣預熱器31，經(jīng)煙道29進入煙氣處理裝置進行處理，處理 合格后向煙囪排放。
爐渣由輥齒式輸送裝置17輸送到出口并經(jīng)落渣管24落下到儲渣罐19中，爐渣冷卻風 機23從輥齒式輸送裝置17的上端部噴入冷卻風，快速將爐渣冷卻，冷卻風吸收了爐渣的 余熱后被反送入爐膛助燃，起到節(jié)能防耗的作用。儲渣罐19出口裝有閥門21，定期開啟閥 門19將爐渣排放到運渣車20上運走。
權(quán)利要求
1、旋轉(zhuǎn)流化爐排高效焚燒爐，包括有全密封結(jié)構(gòu)的進料系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)和出渣系統(tǒng)，其特征在于燃燒系統(tǒng)由爐膛(44)、上層旋轉(zhuǎn)流化爐排(7)、下層旋轉(zhuǎn)流化爐排(10)、一次風布風管(8、13)、二次風布風管(40)、點火槍和油槍(9)和熱工儀表構(gòu)成，爐膛(44)布置在垃圾儲坑旁，并與垃圾儲坑互相垂直，垃圾儲坑與爐膛的前墻之間布置進料系統(tǒng)，爐膛后墻及以外布置出渣系統(tǒng)；在爐膛(44)前墻、在進料系統(tǒng)的布料器以下部分的爐墻向外凸出，在爐膛(44)的后墻的下端有一段向外凸出的爐墻，向外凸出部分是爐膛(44)的出渣口，在爐膛(44)底部的爐床的內(nèi)表面加工成多個依次相連的圓弧段，爐膛(44)按燃燒性能劃分為干燥燃燒區(qū)(26)、燃燼區(qū)(25)、二次燃燒區(qū)(39)，上層旋轉(zhuǎn)流化爐排(7)所在區(qū)域為干燥燃燒區(qū)，下層旋轉(zhuǎn)流化爐排(10)所在區(qū)域為燃燼區(qū)，干燥燃燒區(qū)之上為二次燃燒區(qū)；上層旋轉(zhuǎn)流化爐排(7)呈水平布置在布料器(6)的下面，緊靠向外凸出的前墻，且與向外凸出的前墻間留有間隙，與后墻有一個輥齒位置的間隔，使垃圾能落下到下層旋轉(zhuǎn)流化爐排(10)上；上層旋轉(zhuǎn)流化爐排(7)是由多個輥齒(701)相互交錯地排列而成的輥齒式輸送機構(gòu)，相鄰兩個輥齒的齒條與齒條之間、齒條與輥軸(704)之間留有間隙，使輥齒能順利轉(zhuǎn)動，輥齒是在輥軸上沿圓周方向均勻地設(shè)置多排齒條而成，每排齒條由多條齒條沿軸向排列而成，齒條垂直于輥軸，相鄰兩個輥齒的齒條相互交錯布置，即一個輥齒的齒條對著另一個輥齒的齒條間的間隙；各個輥齒的齒排在相同的位置上具有相同的傾角；輥軸(704)和齒條都是中空結(jié)構(gòu)，齒條一端封閉另一端開口，開口端與輥軸(704)相連通，齒條的兩側(cè)面分別開有多個冷卻布風孔(709)，相鄰齒條的冷卻布風孔成錯位布置；落入輥齒的齒排間隔中的垃圾(7014)懸浮在齒排上，下層旋轉(zhuǎn)流化爐排(10)布置在內(nèi)表面加工成多個依次相連的圓弧段的爐床上，前后墻布置，靠緊爐膛前墻圓弧狀的墻角，與出渣口相接，輥齒與前墻墻角和圓弧段的圓弧面留有間隙，在爐床上，一個輥齒對應(yīng)一個圓弧；下層旋轉(zhuǎn)流化爐排(10)的結(jié)構(gòu)與上層旋轉(zhuǎn)流化爐排(7)相同，輥齒的轉(zhuǎn)動方向與上層旋轉(zhuǎn)流化爐排(7)的轉(zhuǎn)向相反；在上層旋轉(zhuǎn)流化爐排(7)的下方的爐膛的兩側(cè)墻布置有一次風布風孔(8)，在爐床下方布置有一次布風管(13)和布風孔，在二次燃燒區(qū)(39)的爐膛的兩側(cè)墻布置有二次風布風孔(40)，在上層旋轉(zhuǎn)流化爐排7的下方布置有油管、油槍(9)、電子點火器；上層旋轉(zhuǎn)流化爐排(7)和下層旋轉(zhuǎn)流化爐排(10)分別由各自的電動機驅(qū)動。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的旋轉(zhuǎn)流化爐排高效焚燒爐，其特征在于所述的上層旋轉(zhuǎn)流化爐排(7)與向外凸出的前墻間有5~10mm的間隙，相鄰兩個輥齒的齒條與齒條之間、齒條 與輥軸(704)之間有5 ~10mm的間隙，輥齒是在輥軸上沿圓周方向均勻地設(shè)置4 ~6排齒條 而成，每排齒條的齒條與齒條之間的間距為50 70mm，每條齒條的橫截面為長方形，長方 形短邊為40 50mm，長邊為60~80mm，齒條長度為輥軸直徑的二至四倍。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)流化爐排高效焚燒爐，其特征在于所述的進料系統(tǒng)由進料斗(l)、預干燥輸送裝置(2)、集料斗(3)、溜槽(5)、布料器(6)構(gòu)成，進料斗(l)安裝在垃 圾儲坑內(nèi)靠近焚燒爐一側(cè)，進料斗(1)的出口安裝有氣動插板門(101)，進料斗(l)出口與預干 燥輸送裝置(2)的入口相連接；預干燥輸送裝置(2)與垃圾儲坑成平行、與焚燒爐垂直布置；'預干燥輸送裝置(2)由封閉箱體(201)、輥齒式傳送機構(gòu)(202)、預熱干燥煙氣布風管(205)、抽 風機(42)和測溫熱電偶(203)構(gòu)成；封閉箱體(201)有兩個開口，在箱體一端的上方的開口與 垃圾進料斗(l)相連接，在箱體另一端的下方的開口，即預熱干燥輸送裝置出口(204)與集料 斗(3)相連接；封閉箱體(201)的前面布置有預熱干燥煙氣布風管(205)、傳動齒輪(207)、傳動 鏈條(206);在封閉箱體(201)里面布置有輥齒式輸送機構(gòu)(202)，輥齒式輸送機構(gòu)(202)是由多 個與上層旋轉(zhuǎn)流化爐排(7)輥齒的結(jié)構(gòu)相同的輥齒(2021)，輥齒的輥軸伸出封閉箱體的兩側(cè) 板，在封閉箱體的兩側(cè)板裝有軸承，輥軸支承在軸承上；輥軸的一端還裝有鏈輪(207)，鏈 輪(207)在軸承之外，每個輥齒的鏈輪同樣大小，相鄰輥齒的鏈輪間靠傳動鏈條(206)連接， 電機(209)通過輸出軸鏈輪(2091)帶動第一個輥齒的鏈輪，第一個輥齒將動力傳送給它后面的 各個輥齒，每個輥齒都以同樣的速度轉(zhuǎn)動；封閉箱體(201)的內(nèi)表面加工成多個依次相連的 圓弧段形成底板(208)， 一個圓弧段與一個輥齒對應(yīng)，在進料斗一端，底板與端板相交處也 加工成連續(xù)的圓弧段形狀；預熱干燥煙氣布風管(205)布置在封閉箱體的前面，在輥齒式傳 送機構(gòu)(202)的出口處安裝有測溫熱電偶(203)，在高溫煙氣管道(38)處安裝煙氣調(diào)節(jié)閥門 (37);第一個輥齒與進料斗(l)的出口接觸，第一個輥齒的齒端裝有齒刀(2022);溜槽(5)成垂直或傾斜布置；布料器(6)設(shè)置在前墻、上層旋轉(zhuǎn)流化爐排(7)的上方，布料器(6)由耐高溫 墻體(60D、第一層分料器(602)、第二層分料器(603)、第三層分料器(604)、鼓風機(606) 構(gòu)成，上述三層分料器由上到下依次布置，布料器(6)的剖面呈喇叭狀，在爐膛前墻外設(shè)置 鼓風機(606)，通過閥門(605)、風管(607)對各個分料器進行吹掃。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的旋轉(zhuǎn)流化爐排焚燒爐，其特征在于所述的分料器是截面為 三角形的錐梁。第一層分料器(602)是單根錐梁，第二層分料器(603)是兩根錐梁均勻布置， 第三層分料器(604)是三根錐梁均勻布置，每根錐梁在垂直方向上的投影不相互重疊。'
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)流化爐排焚燒爐，其特征在于所述的二次燃燒區(qū)(39) 的出口，設(shè)置了由爐膛(44)的后墻和隔墻(36)構(gòu)成的轉(zhuǎn)折煙道；出渣系統(tǒng)由集渣斗(15)、輥 齒式輸送裝置(17)、儲渣罐(19)、噴水裝置、冷卻風機(23)和運渣車(20)組成，輥齒式輸送裝置(17)是一個兩端成圓弧狀的箱體式結(jié)構(gòu)，箱體呈傾斜布置，箱體的下端 的上部有一開口，與集渣斗(I5)相連接，箱體的上端的下部有一開口，與垂直布置的落渣 管道(24)相連接，箱體內(nèi)布置有輥齒式輸送機構(gòu)(16)，箱體內(nèi)表面加工成由連續(xù)的多段圓 弧形成的底板，每個圓弧段與輥齒一一對應(yīng)、相互吻合，輥齒式輸送機構(gòu)(16)由多個輥齒 相互交錯地連接而成，輥齒的結(jié)構(gòu)、齒排和齒條的運動方式、動力機構(gòu)和預干燥輸送裝置 (2)相同，輥齒與箱體下端的圓弧面、底板預留有間隙，使輥齒能順利轉(zhuǎn)動，輥齒與箱體上 端部的圓弧面有空間，在箱體的上端布置有爐渣冷卻風機(23)，落渣管道(24)與儲渣罐(19) 相連接，儲渣罐內(nèi)設(shè)置灑水裝置，灑水裝置與水管(18)連接，落渣管道(24)的出口裝有氣 動插板閥門(22)，儲渣罐(19)的出口裝有氣動插板閥門(21)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的旋轉(zhuǎn)流化爐排焚燒爐，其特征在于輥齒式輸送機構(gòu)(16)的 輥齒與箱體下端的圓弧段的圓弧面、底板有5 10mm的間隙，輥齒與箱體上端部的圓弧段 的圓弧面有300 500mm的空間。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)流化爐排焚燒爐，其特征在于所述的輥軸(704)伸出爐 膛(44)的兩側(cè)墻(702)，兩側(cè)墻分別安裝有軸承(7010)，輥軸(704)支承在軸承(7010)上， 一個 側(cè)墻以外安裝有冷卻風箱(703)，每個輥軸的一端分別與冷卻風箱(703)相連接，并通過軸封 (7011)進行密封，另一端安裝有傳動鏈輪(705)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)流化爐排焚燒爐，其特征在于爐膛內(nèi)的輥齒為水冷卻。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)流化爐排高效焚燒爐。旋轉(zhuǎn)流化爐排焚燒爐由進料系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、出渣系統(tǒng)構(gòu)成，此外，余熱鍋爐和煙氣處理系統(tǒng)與焚燒爐相連接，組合成一個完整的垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)。進料系統(tǒng)由進料斗、預干燥輸送裝置、集料斗、溜槽、布料器構(gòu)成。進料斗是垃圾進入焚燒爐的受料口，安裝在垃圾儲坑內(nèi)靠近焚燒爐一側(cè)。進料斗的出口與預干燥輸送裝置入口相連接。進料斗內(nèi)裝有料位開關(guān)，當料位低于設(shè)定值時發(fā)出報警，提醒操作人員進料，確保料斗不空倉。在料斗的出口可以選擇性地安裝給料裝置。本發(fā)明具有燃燒速度快、燃燒效率高、爐渣燃燼度高、易控制、低能耗、低污染、低成本、投資省和適用于低熱值、高水分的生活垃圾，垃圾無需預處理的優(yōu)點。
文檔編號F23G5/44GK101532667SQ20081022041
公開日2009年9月16日 申請日期2008年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月25日
發(fā)明者張圣東 申請人:張圣東