CN104676601B - 循环流化床垃圾焚烧炉滚筒式给料装置及给料方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及垃圾焚烧处理领域。一种循环流化床垃圾焚烧炉滚筒式给料装置，包括通过料封管对接在一起的一级给料机和二级给料机，一级给料机位于二级给料机上方，二级给料机包括支撑滚轮、送料滚筒和驱动送料滚筒转动的驱动机构，送料滚筒以周面接触的方式支撑在支撑滚轮上，送料滚筒的进料端同料封管转动密封连接在一起，送料滚筒内设有若干螺旋导叶，螺旋导叶的径向外端同送料滚筒的内周面固接在一起，螺旋导叶的径向内端围成进料空间。本发明具有能够使得垃圾的密实度随着进料距离的增加而增加量小、垃圾能够以松散状态进入焚烧炉的优点，解决了现有的给料装置送料时产生板结现象而导致燃烧不充分、尾气处理成本高的问题。

Description

循环流化床垃圾焚烧炉滚筒式给料装置及给料方法

技术领域

本发明涉及垃圾焚烧处理领域，尤其涉及一种循环流化床垃圾焚烧炉滚筒式给料装置及给料方法。

背景技术

最初的循环流化床垃圾焚烧炉的给料装置为负压给料方法，即控制炉膛压力或提高给料口标高，使得垃圾进入炉膛的区域为负压区域，以避免炉膛高温烟气反窜到给料装置中而产生火灾和外泄而污染环境。有通过一级螺旋进料机进行进料的单级进料方式和通过二级螺旋进料机进行进料的两级进料方式等结构形式。在中国专利号为2007201819504、授权公告日为2008年8月20号、名称为“一种两级螺旋生物质固体颗粒输送装置”的专利文献中公开了一种两级进料方式的进料装置。以上进料装置存在以下不足：会因给料波动或炉膛压力波动而发生烟气反窜现象；垃圾抛入炉膛垃的位置会随同给料机的转动速度而改变、导致垃圾不能够稳定地输送到炉膛的中心区域，影响燃烧时的充分性和效率、加剧了炉膛压力的波动。为了克服现有进料装置的上述不足，在中国专利号为2012205908688、授权公告日为2013年7月3号、名称为“循环流化床垃圾焚烧炉给料装置”的专利文献中公开了一种通过料封来进行密封以防止料波动或炉膛压力波动而发生烟气反窜现象。现有的二级进料装置虽然解决了烟气反窜现象，但是螺旋进料的过程中、垃圾的密实度会随着进料距离的增加而增加，因此使得进入焚烧炉中的垃圾会产生板结现象而使得不能够充分燃烧，燃烧不充分则会产生大量的富含一氧化碳的浓烟、浓烟的产生会导致尾气处理成本增加。

发明内容

本发明提供了一种垃圾的密实度随着进料距离的增加而增加量小的使得垃圾能够以松散状态进入焚烧炉的循环流化床垃圾焚烧炉滚筒式给料装置及给料方法，解决了现有的给料装置送料时产生板结现象而导致燃烧不充分、尾气处理成本高的问题。

以上技术问题是通过下列技术方案解决的：一种循环流化床垃圾焚烧炉滚筒式给料装置，包括一级给料机和二级给料机，所述一级给料机位于二级给料机上方，所述一级给料机出料口和二级给料机进口通过料封管对接在一起，所述二级给料机包括支撑滚轮、送料滚筒和驱动送料滚筒转动的驱动机构，所述送料滚筒以周面接触的方式支撑在所述支撑滚轮上，所述送料滚筒的进料端同所述料封管转动密封连接在一起，所述送料滚筒内设有若干条螺旋导叶，所述螺旋导叶的径向外端同所述送料滚筒的内周面固接在一起，所述螺旋导叶的径向内端围成进料空间。使用时、使送料滚筒的出口端同焚烧炉的进料口对接在一起，垃圾经一级给料机进入料封管后在料封管中形成料封，然后经二级给料机送到焚烧炉中进行燃烧。二级给料机的该结构形式，螺旋导叶产生的输送垃圾的力为向出料端拉的（而传统的螺旋给料机产生的力为相出料端推的）、因此驱动垃圾前移时不容易导致垃圾挤压而结块，使得进入焚烧炉的垃圾较松散，垃圾松散则进入炉膛时能够充分均匀散开，使得燃烧充分，燃烧充分则产生的烟气少，烟气少则烟气处理成本低。送料滚筒的滚动可以通过电机等动力机构进行直接驱动、或则通过动力机构驱动支撑轮滚动、支撑轮再去驱动送料滚筒进行滚动。

作为优选，所述螺旋导叶设有沿送料滚筒的周向贯通螺旋导叶的若干压力释放缺口，所述压力释放缺口将所述螺旋导叶分割为若干导叶片段。能够进一步防止进料过程中产生垃圾结块现象。

作为优选，所述压力释放缺口为“V”字形。释放效果好，能够更为有效地防止垃圾产生结块现象。

作为优选，同一头螺旋导叶上的所述导叶片段中相邻的两个导叶片段之间，一个为扇形、另一个为异形。能够使得垃圾前行时所受到的挤压板结的力的方向产生变化，从而起到防止垃圾产生结块现象的作用。

作为优选，所述螺旋导叶至少有两头，相邻的螺旋导叶上的所述压力释放缺口沿送料滚筒的周向错开。能够防止垃圾在送料滚筒中产生残留而导致进料阻力增加，进料阻力不增加则进料时的通畅性好且不容易产生板结现象。

作为优选，所述螺旋导叶为渐变螺距结构，所述螺旋导叶的螺距从所述送料滚筒的进料端向出料端逐渐变大。能够提高防止垃圾产生板结现象的效果。

本发明还包括阻止所述送料滚筒产生轴向窜动的止推轮。能够防止送料滚筒产生轴向窜动，从而能够使得送料滚筒能够长期同相连接的设备保持可靠的密封。

作为优选，所述送料滚筒的外面面设有突出与送料滚筒外表面的沿送料滚筒的周向延伸的环形滚道，所述支撑滚轮支撑于所述滚道，所述止推轮有一对，一对述止推轮中的两个止推轮分布在所述滚道的轴向两端。制作方便。能够降低制作成本。

作为优选，所述送料滚筒的出料端对接有焚烧炉，所述焚烧炉设有烟气出口，所述料封管的出口端设有风管进口，所述风管进口同输送烟气出口对接在一起。既能够使得烟气重新回流到焚烧炉中进行再次燃烧、以降低烟气处理成本；同时还能够利用烟气的热量对流经二级给料机垃圾进行干燥，降低入炉垃圾的水分、实现了尾气热量的回收利用。

一种循环流化床垃圾焚烧炉给料方法，通过使一级给料机的供料速度大于二级给料机的供料速度的方式在料封管内形成料封；料封形成后通过使一级给料机的供料速度和二级给料机的供料速度匹配而保持料封的存在，二级给料机通过以送料滚筒转动且螺旋导叶连接在送料滚筒上的方式进行进料，通过将螺旋导叶设置为螺距从送料滚筒的进料端向出料端逐渐变大的渐变螺距结构、来防止进入焚烧炉中的垃圾结块。

本发明具有下述优点：进入焚烧炉的垃圾不容易产生结块现象，能够通过垃圾进料的均匀性，使得垃圾燃烧时更为充分，使得垃圾燃烧时产生的烟气量少。

附图说明

图1为本发明实施例一中的送料装置同焚烧炉对接在一起时的结构示意图。

图2为图1的A处的局部放大示意图。

图3为送料滚筒的剖视示意图。

图4为本发明实施例二中的送料装置的局部示意图。

图5为减震杆的剖视示意图。

图6为涂敷式加热机构的示意图。

图7为涂敷头同连接杆的连接处的剖视示意图。

图中：一级给料机1、螺旋进料叶片11、一级给料机管壳12、一级给料机驱动电机13、一级给料机驱动轴14、一级给料机进料口15、一级给料机出料口16、二级给料机2、基座21、支撑滚轮22、送料滚筒23、滚道231、驱动机构24、电动机241、主动齿轮242、外齿圈243、传动链244、变速箱245、螺旋导叶25、压力释放缺口251、止推轮26、进料斗3、料封管4、风管进口41、隔断门5、膨胀节51、落料管6、焚烧炉7、涂敷式加热机构8、箱体80、摆轴81、摆动齿轮82、正向驱动齿轮83、反向驱动齿轮84、换向齿轮85、动力输入轴86、摆杆87、涂敷头871、液流通道872、液流通道的内侧壁8721、驱动电机88、悬挂架9、连接杆9、减震杆92、横向减震杆921、纵向减震杆922、竖向减震杆923、外形变引导槽924、内形变引导槽925、隔板93、腔体94、填充腔941、第一填充腔9411、第二填充腔9412、空置腔942、气孔9421、弹性隔膜95、增阻板96、摩擦孔961。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

实施例一，参见图1，一种循环流化床垃圾焚烧炉滚筒式给料装置，包括一级给料机1和二级给料机2。一级给料机1位于二级给料机2的轴向左端的上方。

一级给料机1水平设置。一级给料机1为包括螺旋进料叶片11、一级给料机管壳12和一级给料机驱动电机13。螺旋进料叶片11有两根。两根螺旋进料叶片11位于同一水平面内且平行设置。两根螺旋进料叶片11沿前后方向分布（在图中因位于后方的那根螺旋进料叶片被前方的螺旋进料叶片挡住了，所以只能看见一根螺旋进料叶片）。螺旋进料叶片11位于一级给料机管壳12内。每一根螺旋进料叶片11通过一根一级给料机驱动轴14同一台一级给料机驱动电机13连接在一起。即通过两台一级给料机驱动电机13去一一对应地驱动两根一级给料机导叶11。螺旋进料叶片11为无轴螺旋导叶。螺旋进料叶片11的径向外边缘形成一级给料机导叶刃部111。一级给料机管壳12的左端上方上设有一级给料机进料口15。一级给料机管壳12的右端下方上设有一级给料机出料口16。一级给料机驱动电机13为变频调速电机。

一级给料机进料口15位于螺旋进料叶片11的右端的正上方。一级给料机进料口15对接有进料斗3。

二级给料机2包括基座21、支撑滚轮22、送料滚筒23、驱动机构24、螺旋导叶25和止推轮26。支撑滚轮22连接在基座21上。支撑滚轮22有两组。两组支撑滚轮22沿送料滚筒23的轴向分布（即图中的左右方向）。一组支撑滚轮22包括至少两个支撑滚轮，同一组支撑滚轮22中的支撑滚轮沿送料滚筒的周向分布。送料滚筒23和支撑滚轮22的轴线平行。送料滚筒23的轴线沿左右方向延伸。送料滚筒23的外周面设有环形滚道231。滚道231突出于送料滚筒23外表面。滚道231沿送料滚筒23的周向延伸。滚道231有两条。送料滚筒23以周面接触的方式支撑在支撑滚轮22上，具体为两组支撑滚轮22一一对应支撑于两条滚道231。一级给料机出料口16和送料滚筒23通过料封管4对接在一起。具体为料封管4的上端通过法兰同一级给料机管壳11固接在一起。料封管4的下端同送料滚筒23转动密封连接在一起。料封管4的出口端设有风管进口41。送料滚筒23的右端同隔断门5转动密封连接在一起。隔断门5通过膨胀节51同落料管6对接在一起。驱动机构24包括电动机241、主动齿轮242、外齿圈243和传动链244。电动机241固定在基座21上。主动齿轮242通过变速箱245同电动机241的动力输出轴连接在一起。外齿圈243套设并固定在送料滚筒23的外周面上。外齿圈243和送料滚筒23同轴。主动齿轮242和外齿圈243通过传动链244连接在一起。螺旋导叶25有三条。螺旋导叶25和送料滚筒23同轴。螺旋导叶25的径向外端固接在送料滚筒23的内周面上。螺旋导叶25的径向内端围成空置的进料空间。止推轮26有两组。两组止推轮26沿送料滚筒23的轴向分布。止推轮26设置于基座21。止推轮26的轴线同送料滚筒23的轴线垂直。

参见图2，每一组止推轮2有一对止推轮26，一对止推轮26中的两个止推轮分布在滚道231的轴向两端且同滚道231的端面抵接在一起。

参见图3，螺旋导叶25有两头（两斗以上则就能够达到需要的输送效果，即螺旋导叶至少为至少要为双螺旋结构）。螺旋导叶25设有沿送料滚筒的周向贯通螺旋导叶的若干压力释放缺口251。压力释放缺口251将螺旋导叶25分割为若干导叶片段252。压力释放缺口251为“V”字形。同一头螺旋导叶上的导叶片段中相邻的两个导叶片段之间，一个为扇形、另一个为异形（即设有沿径向凸起的结构）。相邻的螺旋导叶上的压力释放缺口沿送料滚筒23的周向错开。螺旋导叶25为渐变螺距结构。螺旋导叶25的螺距从送料滚筒23的进料端向出料端逐渐变大。

参见图1，使用时，落料管6同焚烧炉7的炉膛对接在一起。焚烧炉7设有烟气出口（图中没有画出）。风管进口41通过管道同烟气出口对接在一起。

垃圾经进料斗3进入一级给料机管壳12内，一级给料机驱动马达13驱动与之相连接的螺旋进料叶片11转动，进入一级给料机管壳12内的垃圾在螺旋进料叶片11的作用下经料封管4进入到送料滚筒23。驱动机构24驱动送料滚筒23在支撑滚轮22上转动，送料滚筒23转动时螺旋导叶25一起转动而二级给料机驱动马达23驱动与之连接的二级给料机螺旋导叶21转动、使得垃圾经落封管6进入到焚烧炉7的炉膛内被燃烧掉。燃烧产生的烟气经风管进口41进入到送料滚筒23内对垃圾进行干燥后又回流到焚烧炉7中被再次燃烧。

驱动机构24的具体传动过程为：电动机241通过变速箱245驱动主动齿轮242转动、主动齿轮242通过传动链244驱动外齿圈243转动，从而使得送料滚筒23转动。

在空载启动时（即料封管内没有形成料封的状态时），通过使一级给料机1的供料速度大于二级给料机2的供料速度，此时垃圾在料封管4内产生堆积而形成位于落料管4内的料封；料封形成后通过使一级给料机1的供料速度和二级给料机2的供料速度匹配而保持料封的存在并维持在设定的高度。当经进料斗3输送给一级螺旋给料机1的垃圾断料时，降低二级给料机2的供料速度来首先保持焚化炉7一直有垃圾进入即保持燃烧状态、其次再考虑使料封管4内有垃圾存在即有料封，当垃圾恢复经进料斗3送给一级给料机1时，首先使料封管4内堆积垃圾而建立料封、然后增加二级给料机2的供料速度到正常给料速度（即焚烧炉设计时的额定焚烧量）。在检修或是停炉需要将给料机内的垃圾走空时，先维持二级给料机1在常态运行，在保持料封管4内的料封高度的前提下首先走空一级给料机1内的垃圾并停止一级给料机1。在形成料封的垃圾逐渐进入二级给料机2内时，维持焚烧炉炉膛负压并逐渐降低二级给料机2的供料速度，直至给料机内垃圾走空并停机。

实施例二，参见图4，同实施例一的不同之处为：还包括悬挂架9和涂敷式加热机构8。悬挂架9和涂敷式加热机构8各有两个。

进料斗3仅通过悬挂架9支撑在一级给料机1上。悬挂架9包括连接杆91和5根减震杆92。连接杆91为向下（当然向上也是可以的）拱起的弧形结构。5根减震杆92为一根横向减震杆921、两根纵向减震杆922和两根竖向减震杆923。连接杆91的一端同进料斗3连接在一起。连接杆91的另一端同横减震杆921的一端连接在一起。横减震杆921的另一端和两根纵向减震杆922的一端连接在一起。两根竖向减震杆923的一端分别同两根纵向减震杆922的另一端连接在一起。两根竖向减震杆923的另一端同一级给料机1连接在一起。该连接方式能够降低进料时使进料斗产生的振动传递给进料机构的量。

涂敷式加热机构8包括箱体80、摆杆87和驱动电机88。箱体80同进料斗3连接在一起。摆杆87设有涂敷头871。涂敷头871为环形。涂敷头871套设在连接杆91上。驱动电机88固定于箱体80。

参见图5，减震杆92的外周面设有若干外形变引导槽924。外形变引导槽924沿减震杆92轴向分布。减震杆92的内周面设有若干内形变引导槽925。内形变引导槽925沿减震杆92轴向分布。外形变引导槽924和内形变引导槽925都为沿减震杆92的周向延伸的环形槽。外形变引导槽924和内形变引导槽925对齐。减震杆92内设有4个隔板93。4个隔板93将减震杆92的内部隔离出3个腔体94。3个腔体94沿减震杆92的延伸方向分布。腔体94内设有弹性隔膜95。弹性隔膜95将腔体94分割为填充腔941和空置腔942。弹性隔膜95为朝向填充腔941拱起的碗形结构。填充腔941中设有增阻板96。增阻板96将填充腔941分割为第一填充腔9411和第二填充腔9412。增阻板96设有连通第一填充腔9411和第二填充腔9412的摩擦孔961。填充腔941内填充有流砂，流砂在图中没有画出。空置腔942设有贯通减震杆92的气孔9421。

参见图6，涂敷式加热机构8还包括动力输入轴86、摆轴81、以及位于箱体内的摆动齿轮82、正向驱动齿轮83、反向驱动齿轮84和换向齿轮85。摆轴81转动连接于箱体80。摆动齿轮82连接于摆轴81。正向驱动齿轮83连接于动力输入轴86。动力输入轴86转动连接于箱体80。动力输入轴86同驱动电机88（参见图4）的动力输出轴连接在一起。正向驱动齿轮83为扇形齿轮。正向驱动齿轮83可以转动到同摆动齿轮82啮合在一起。反向驱动齿轮84连接于动力输入轴86。反向驱动齿轮84和正向驱动齿轮83沿动力输入轴86的轴向分布。反向驱动齿轮84为扇形齿轮。反向驱动齿轮84可以转动到同换向齿轮85啮合在一起。反向驱动齿轮84和摆动齿轮82错开即不能够啮合在一起。换向齿轮85和摆动齿轮82啮合在一起。摆杆87同摆轴81连接在一起。

参见图7，涂敷头871内设有液流通道872。液流通道872沿涂敷头871的周向延伸。液流通道的内侧壁9721为导热材料制作而成。

参见图4、图6和图7，通过涂敷式加热机构8对连接杆91进行加热的过程为：使温度符合要求的流体（如热水）流过液流通道872，驱动电机88驱动动力输入轴86连续转动，动力输入轴86驱动正向驱动齿轮83和反向驱动齿轮84顺时针转动。当转动到正向驱动齿轮83同摆动齿轮82啮合在一起时、反向驱动齿轮84同换向齿轮85断开，正向驱动齿轮83驱动摆动齿轮82逆时针转动，摆动齿轮82通过摆轴81驱动摆杆87逆时针摆动，摆杆87上的涂敷头871在连接杆91上逆时针滑动。当转动到反向驱动齿轮84同换向齿轮85啮合在一起时、正向驱动齿轮83同摆动齿轮82断开，反向驱动齿轮84驱动换向齿轮85逆时针转动，换向齿轮85驱动摆动齿轮82顺时针摆动，摆动齿轮82通过摆轴81驱动摆杆87顺时针摆动，摆杆87上的涂敷头871在连接杆91上顺时针滑动。涂敷头871在连接杆91上滑动的过程中而通过液流通道的内侧壁9721将热量传导给连接杆91而使得连接杆91被加热而保持在所需要的温度，从而避免低温而产生脆裂现象。为了避免涂敷头871来回滑动时产生位置偏差而不能够可靠地在连接杆91上滑动，正向驱动齿轮83驱动摆动齿轮82摆动的角度和反向驱动齿轮84通过换向齿轮驱动摆动齿轮摆动的角度是相等的。

设置涂敷式加热机构8能够对连接杆91进行保温、以提高对环境的适应性，防止环境温度变化而导致弹性改变而影响吸振效果。

Claims (7)

1.一种循环流化床垃圾焚烧炉滚筒式给料装置，包括一级给料机和二级给料机，所述一级给料机位于二级给料机上方，所述一级给料机出料口和二级给料机进口通过料封管对接在一起，其特征在于，所述二级给料机包括支撑滚轮、送料滚筒和驱动送料滚筒转动的驱动机构，所述送料滚筒以周面接触的方式支撑在所述支撑滚轮上，所述送料滚筒的进料端同所述料封管转动密封连接在一起，所述送料滚筒内设有若干螺旋导叶，所述螺旋导叶的径向外端同所述送料滚筒的内周面固接在一起，所述螺旋导叶的径向内端围成进料空间，所述螺旋导叶为渐变螺距结构，所述螺旋导叶的螺距从所述送料滚筒的进料端向出料端逐渐变大，还包括阻止所述送料滚筒产生轴向窜动的止推轮。

2.根据权利要求1所述的循环流化床垃圾焚烧炉滚筒式给料装置，其特征在于，所述螺旋导叶设有沿送料滚筒的轴向贯通螺旋导叶的若干压力释放缺口，所述压力释放缺口将所述螺旋导叶分割为若干导叶片段。

3.根据权利要求2所述的循环流化床垃圾焚烧炉滚筒式给料装置，其特征在于，所述压力释放缺口为“V”字形。

4.根据权利要求2或3所述的循环流化床垃圾焚烧炉滚筒式给料装置，其特征在于，所述螺旋导叶至少有两头，相邻的螺旋导叶上的所述压力释放缺口沿送料滚筒的周向错开。

5.根据权利要求1或2或3所述的循环流化床垃圾焚烧炉滚筒式给料装置，其特征在于，所述送料滚筒的外周面设有突出于送料滚筒外表面的沿送料滚筒的周向延伸的环形滚道，所述支撑滚轮支撑于所述滚道，所述止推轮有一对，一对所述止推轮中的两个止推轮分布在所述滚道的轴向两端。

6.根据权利要求1或2或3所述的循环流化床垃圾焚烧炉滚筒式给料装置，其特征在于，所述送料滚筒的出料端对接有焚烧炉，所述焚烧炉设有烟气出口，所述料封管的出口端设有风管进口，所述风管进口同所述烟气出口对接在一起。

7.一种适用于权利要求1所述的给料装置的循环流化床垃圾焚烧炉给料方法，其特征在于，通过使一级给料机的供料速度大于二级给料机的供料速度的方式在料封管内形成料封；料封形成后通过使一级给料机的供料速度和二级给料机的供料速度匹配而保持料封的存在，二级给料机通过以送料滚筒转动且螺旋导叶连接在送料滚筒上的方式进行进料，通过将螺旋导叶设置为螺距从送料滚筒的进料端向出料端逐渐变大的渐变螺距结构、来防止进入焚烧炉中的垃圾结块。