CN201606882U - 循环流化炉排高效焚烧炉 - Google Patents

Abstract

一种循环流化炉排高效焚烧炉，包括有进料***、燃烧***和出渣***，进料***紧靠燃烧***的炉膛(43)的前墙，并经溜槽(12)与炉膛(43)连接，排渣***紧靠燃烧***的炉膛(43)的后墙，并经落渣槽(15)与炉膛(43)连接。进料***包括预干燥输送装置(4)；燃烧***中水冷旋转流化炉排(7)为水冷辊齿式输送机构，在炉膛(43)的底板(13)与落渣槽(15)对应的弧段上开设有排渣门(44)，排渣门(44)上开设有风选排渣窗口(45)。本实用新型焚烧炉实现了循环悬浮流态化燃烧，干式风选排渣，具有燃烧速度快、燃烧效率高、易控制、低能耗、低污染、低成本，而且结构更合理、物料传送顺畅、燃烬度高、能选择性排渣、炉渣的热灼减率低的优点。

Description

循环流化炉排高效焚烧炉

技术领域

本实用新型属于焚烧炉领域，特别是涉及一种循环流化炉排高效焚烧炉。

背景技术

垃圾、生物质的焚烧炉技术，按炉型区分，有炉排炉、转窑炉、流化床炉和气化炉四大类，其中以明火焚烧的炉型有炉排炉、转窑炉和流化床炉，这三种炉型的燃烧方式各有特色：炉排炉和转窑炉基本上属于堆积层燃技术，存在燃烧速度慢、燃烧效率不高、热效率低、需要消耗较多辅助燃料、容易产生有毒气体等缺点；流化床炉属于流化态悬浮燃烧，由燃烧理论分析可知，采用流态化悬浮燃烧技术能使垃圾等物料与空气接触十分充分，因而燃烧效率最高，热强度高，燃烧产生的有毒物质较少，但是，流化床炉也有它的缺点：需要高压布风，能耗大，烟气中灰尘量大；对进炉物料粒度大小和均匀性要求较高，需要配置预处理装置；载热的石英砂对设备磨损大，使设备连续运行时间较短，设备维护量大；要投入煤或油助燃，操作复杂，运行费用较高。上述几种焚烧炉型所具有的缺点限制了它们向高效率、低能耗、低成本的方向发展。

为解决上述述问题，本申请人曾开发出了一种旋转流化炉排高效焚烧炉，并于2008年12月25日向国家专利局申请了专利(专利号：ZL200820206098.6)，但在实际应用中旋转流化炉排高效焚烧炉仍存在不足之处：预干燥装置和炉膛结构不够合理，物料在传送过程中容易受阻，火焰容易串入进料通道内，物料在炉排上停留时间较短，降低了垃圾等物料的燃烬度，不能选择性排渣，至使炉渣的热灼减率仍然偏高。

实用新型内容

本实用新型要解决的的技术问题是，提供一种不仅燃烧速度快、燃烧效率高、易控制、低能耗、低污染、低成本、投资省、用途广，而且结构更合理、物料传送顺畅、能实现物料的循环燃烧、燃烬度高、能选择性排渣、炉渣的热灼减率低的循环流化炉排高效焚烧炉。

为解决上述问题，本实用新型的循环流化炉排高效焚烧炉，包括有进料***、燃烧***和出渣***。

进料***包括进料斗、给料机、预干燥输送装置和溜槽。进料斗是垃圾、生物质等物料进入焚烧炉的受料口，其形状是上口大下口小的漏斗形状，在进料斗内装有料位警示开关和预防物料塔桥的破桥装置，进料斗的出口与给料机相连接；给料机为叶片式给料机，在叶片的端部设置有刮刀，给料机与预干燥装置相连接；预干燥输送装置包括封闭箱体、辊齿式输送机构、烟气分布管道、抽烟气机和测温计；在封闭箱体上安装有检查孔和密封人孔门，封闭箱体的进料口与给料机相连接，出料口与溜槽相连接；封闭箱体两端布置有烟气分布管道，烟气分布管道与抽烟气机出口烟气管道相连接，抽烟气机的进风口通过混合烟气管道与炉膛出口的高温烟气管道及尾部烟道出口的低温烟气管道相连接，并分别在炉膛出口的高温烟气管道和烟道出口的低温烟气管道上设有可调阀门；封闭箱体内安装有一层、二层或二层以上的辊齿式输送机构；当安装二层或二层以上的辊齿式输送机构时，封闭箱体内由隔板将箱体分隔成上下布置的二层或二层以上，每块隔板在靠近给料机的一端有一开口，使上隔层的垃圾、生物质等物料能通过此开口下落到下层隔层上；封闭箱体的底板和隔板均为耐温耐磨耐腐蚀的金属构件，每层的隔板及底板加工成由多段半圆弧连续相接形成的连续圆弧状，在底板和隔板上分别对应安装有辊齿式输送机构，并且辊齿式输送机构与其底板和隔板间有一定的间隙，防止卡阻。辊齿式输送机构是由多个相同的辊齿相互交错地连接而成，即一个辊齿的齿条对着另一个辊齿的齿条之间的间隙。辊齿包括有辊轴和齿条，在辊轴上沿周长方向均匀地设置多排齿排，每排齿排由若干条齿条沿轴向以一定的间隔排列而成；相互交错的齿条之间、齿条与辊轴之间留有一定的间隙，防止金属构件受热膨胀造成卡阻。辊轴伸出封闭箱体的两侧面并支承在两侧板的轴承座上，辊轴的一端安装有传动机构，传动机构由电机驱动。溜槽是引导垃圾、生物质等物料进入焚烧炉炉膛的通道，溜槽的入口与预干燥输送装置的出口相连接、溜槽的出口与炉膛相连接。

本实用新型焚烧炉的进料***可以选择设置预干燥装置，也可以选择不设置预干燥装置，不管选择何种方式都不影响进料***的完整性，当不选择设置预干燥装置时，给料机直接与溜槽相连接。

燃烧***包括炉膛、水冷旋转流化炉排、布风装置、点火枪、油枪、辅助燃烧器、热工仪表、控制***。

炉膛包括前炉墙、后炉墙、两侧炉墙、炉顶炉墙、炉床、观察孔及密封人孔门；前墙紧靠进料***，后墙紧靠排渣***，在炉床的尾部(靠后墙)设置有排渣门和风选排渣口。炉膛内布置有一层、二层或二层以上的水冷旋转流化炉排，当只布置一层水冷旋转流化炉排时，只布置在炉床上，当布置二层、二层以上水冷旋转流化炉排时，从炉床开始向上布置，上下层间保留一定的间距，以确保各层水冷旋转流化炉排能顺利传输垃圾、生物质等物料；最上层水冷旋转流化炉排及其所对应炉膛的一段前墙均向前凸出并与进料***的溜槽相对应连接，最下层水冷旋转流化炉排及其所对应的一段后墙均向后凸出并与排渣口相对应连接；最下层水冷旋转流化炉排所对应的前墙、炉床、后墙的内表面由耐温耐磨耐腐蚀的材料加工成由多段半圆弧连续相接而成的连续圆弧形状底板；各层水冷旋转流化炉排所对应的前后墙、两侧墙内表面均铺设由耐高温耐磨耐腐蚀的材料加工的防护层；最下层水冷旋转流化炉排与连续圆弧形状的底板之间、各层水冷旋转流化炉排与炉墙之间均保持有一定的间隔，以防止卡阻。炉膛按燃烧性能划分为干燥燃烧区、循环燃烬区、二次燃烧区，上层水冷旋转流化炉排所在区域为干燥燃烧区，最下层水冷旋转流化炉排所在区域为循环燃烬区，最上层水冷旋转流化炉排之上的区域为二次燃烧区，二次燃烧区拥有足够的燃烧空间，确保高温烟气在炉膛内停留时间超过2秒，从而破坏有毒、有害气体的产生环境，特别有效地抑制二恶英剧毒物的生成，从根本上降低了有害气体产生量，降低NO_x排放。

水冷旋转流化炉排就是置于炉膛内的水冷辊齿式输送机构，水冷辊齿式输送机构由多个相同的辊齿相互交错地排列而成，即一个辊齿的齿条对着另一个辊齿的齿条间的间隙，辊齿包括空心的辊轴和空心的齿条，在辊轴上沿周长方向均匀地设置多排齿排，每排齿排由若干条齿条沿轴向以一定的间隔排列而成；相互交错的齿条之间、齿条与辊轴之间留有一定的间隔，防止金属构件受热膨胀造成卡阻；辊轴伸出炉膛的两侧墙并固定在两侧墙的轴承座上，同一层水冷旋转流化炉排的每个辊轴的同一端安装有相同的规格的链轮，相邻辊轴的链轮间靠链条连接在一起；各层水冷旋转流化炉排可以由同一台带减速机构的电动机统一驱动，也可以每层炉排单独设置带减速机构的电动机驱动，但相邻上下层水冷旋转流化炉排的辊齿的转向相反。水冷旋转流化炉排采取高效率的水冷却结构，在空心的辊轴内穿套较小的冷却水管，冷却水管与辊轴之间保留有一定的间隔，冷却水管与炉外的进水管或进水箱相连接，辊轴与炉外的出水管或出水箱相连接，冷却水管和辊轴都通过轴封与进水管、出水管或水箱相连接；空心的齿条是一端封闭另一端开口的，齿条内有一隔板将齿条内腔分隔为第一腔室、第二腔室，隔板在齿条封闭的一端留有一缺口，使第一腔室、第二腔室通过此缺口相连通，在齿条的开口端，第一腔室仅与辊轴相通，第二腔室仅与冷却水管相通。

在炉膛的干燥燃烧区的两侧墙设置有一次风布风装置，此外，当采用的炉排宽度较大时，再在炉膛的炉床底部设置一次风布风装置，当采用的炉排宽度较小时，则不需在炉床底部设置一次布风孔，仅在炉膛的燃烬区的两侧墙设置一次布风装置；在炉膛的二次燃烧区的两侧墙设置二次风布风装置。在上述各个地方设置的布风装置，布风孔要带风帽结构，防止布风孔堵塞。在连续圆弧形状的炉床底部设置的布风孔，风孔位置要选在连续圆弧的下坡段，防止风孔堵塞，炉床底部应设置风箱。

在最上层水冷旋转流化炉排的下方布置有辅助燃烧器，供启炉时使用。

在炉膛的出口，设置了由后墙和隔墙构成的转折烟道，从炉膛出来的高温烟气通过转折烟道后进入余热锅炉的过热器进行热交换，再通过一级省煤器、二级省煤器、空气预热器进入烟气处理装置，经烟气处理装置处理后的合格烟气向烟囱排放。余热锅炉的底部设置集灰斗和排放装置。

出渣***包括排渣门、风选排渣口、排渣溜槽、炉渣输送装置、炉渣冷却风机和储渣罐。

排渣门布置在靠近后墙的炉床上，安装有液压控制缸，在排渣门上开有风选排渣口，此排渣口和炉渣冷却风配合能实现风选排渣，提高炉渣的燃烬度，从排渣口排出的炉渣通过排渣溜槽落下到炉渣输送装置上。

炉渣输送装置由封闭箱体、辊齿式输送机构组成，呈水平或呈倾斜布置，封闭箱体的一端与排渣溜槽相连接，另一端与储渣罐的落渣槽相连接，封闭箱体上安装有观察孔、密封门和紧急喷水装置，封闭箱体的底板及两端面与底板相连接处加工成由多个半圆弧段相连接而成的连续圆弧形状；封闭箱体内布置有辊齿式输送机构，辊齿式输送机构是由多个辊齿相互交错地连接而成，即一个辊齿的齿条对着另一个辊齿的齿条间的间隙。辊齿包括辊轴和齿条，在辊轴上沿周长方向均匀地设置多排齿排，每排齿排由若干条齿条沿轴向以一定的间隔排列而成；相互交错的齿条之间、齿条与辊轴之间留有一定的间隙，防止金属构件受热膨胀造成卡阻，辊齿式输送机构与连续圆弧形状的底板之间亦留有一定的间隔，防止金属构件受热膨胀造成卡阻。辊轴伸出封闭箱体的两侧壁并支承在两侧壁面的轴承座上，在辊轴的一端安装有传动机构，传动机构由电动机驱动；封闭箱体在落渣槽的一端布置有炉渣冷却风机。落渣槽与储渣罐相连接，储渣罐内设置洒水装置，储渣罐内的炉渣由运渣车运走。

本实用新型焚烧炉的出渣***有多种配置方式，上述配置方式仅是本焚烧炉的出渣***的一种出渣方式，但只要是能够与本焚烧炉配套使用，其它出渣方式同样属于本焚烧炉的描述范围。

本实用新型的循环流化炉排高效焚烧炉，可由计算机控制***进行控制，由于循环流化炉排高效焚烧炉的高效率燃烧和易于控制垃圾、生物质等物料在炉内的停留时间，因此，炉膛温度可以稳定地控制在850℃～1050℃，且温度场均匀，有利于减少有害物质的合成。

本实用新型的循环流化炉排高效焚烧炉是全密封结构，进料***通过进料斗内的物料及给料机共同进行料封，同时预热烟气通过进料***进入炉膛，起到气封作用；炉膛内的转动部件通过轴封进行密封，布风口通过冷却风进行气封；出渣***通过储渣罐内的炉渣进行料封，同时炉渣冷却风也起到气封作用；加上炉膛是负压运行，所以焚烧炉***不会产生烟气、臭味外泄。

与以往技术相比，本实用新型具有如下有益的效果：

1、炉外预干燥输送装置效率高，能快速干燥入炉的垃圾、生物质等物料，使进入炉膛的垃圾、生物质等物料含水份少或不含水份、温度恒定，不会造成炉膛温度波动。

2、实现了悬浮流态化循环燃烧，燃烧速度快、效率高、燃烧彻底，炉渣燃烬度高；连续进料、连续燃烧，炉膛温度均匀平稳，容易控制；产生的高温烟气在炉膛内停留时间超过2秒，有效地抑制了二恶英等有害物质的产生；

3、适用燃烧不同热值、不同形状的垃圾、生物质等物料；无须对垃圾、生物质等物料进行预处理；在没有助燃情况下可以燃烧高水分、低热值的生活垃圾。

4、整个焚烧炉***采取全密封结构，不产生任何物质的泄露，无臭无尘，绿色环保。

5、焚烧炉产生的烟气量和灰尘量较低，因而降低了烟气处理***的烟气处理量，降低了运行设备的磨损程度，降低了运行维护费用。

6、采取了风选干式连续排渣，没有排渣废水，炉渣热灼减率低；设置了炉渣冷却风，对炉渣余热进行回收，降低了出渣温度，节能降耗效果较明显。

7、采取了高效的水冷却***，提高了炉排的冷却效果。

8、单台焚烧炉处理容量从10吨/日到1500吨/日可以灵活配置。

9、本焚烧炉用途广泛，可用于高效焚烧各种垃圾、生物质、劣质煤、煤杆石、油页岩等固体物料。

10、焚烧炉***结构紧凑，占地面积小，投资省。

附图说明

图1、为本实用新型焚烧炉的结构示意图。

图2、为本实用新型的预干燥输送装置的结构示意图。

图3、为本实用新型的预干燥输送装置俯视图。

图4、为本实用新型的水冷旋转流化炉排结构示意图。

图5、为物料在水冷旋转流化炉排的上部传输、流化状态示意图。

图6、为水冷旋转流化炉排的进行循环传输、搅拌、流化状态示意图。

图7、为本实用新型的连续圆弧段炉床底部配风示意图。

图8、为本实用新型的连续圆弧形状的炉床示意图。

各图中：1、进料斗；2、给料机；3、给料机叶片刀；4、预干燥装置；401、预干燥装置的封闭箱体；402、测温计；403、连续圆弧段形状的底板；404、预干燥装置的传动链条；405、预干燥装置的传动齿轮；406、预干燥装置的驱动电动机；407、驱动电机的输出链轮；5、预干燥装置的辊齿输送机构；501、预干燥装置的辊齿输送机构的齿条；6、烟气分布管；7、最上层水冷旋转流化炉排；701、水冷旋转流化炉排的辊齿的齿条；702、炉膛侧墙；703、冷却水进口水箱；704、内置冷却水管；705、传动链轮；706、冷却水出水箱；707、轴承；708、轴封；709、辊轴；7010、炉墙防护层；7011、被传输的物料；8、上层旋转炉排的一次风布风管；9、辅助燃烧器；10、最下层水冷旋转流化炉排；1001、水冷旋转流化炉排的齿条；1002、传输的物料；11、预干燥装置的辊齿输送机构的辊轴；12、进料溜槽；13、连续圆弧形状的炉床；1301、连续圆弧形状炉床底部的一次风布风孔；1302、连续圆弧形状炉床底部的一次风箱；14、下层炉排的一次风管；15、排渣溜槽；16、辊齿式炉渣输送机构；17、炉渣输送装置；18、酒水管；19、储渣罐；20、运渣车；21、储渣罐出口气动插板阀门；22、排渣溜槽出口气动插板阀门；23、炉渣冷却风机；24、落渣槽；25、燃烬区；26、干燥燃烧区；27、除灰斗气动插板阀门；28、余热锅炉除灰斗；29、空气预热器出口烟道；30、低温烟气抽取管道调节阀门；31、空气预热器；32、二级省煤器；33、一级省煤器；34、低温烟气抽取管道；35、过热器；36、炉膛出口烟气挡墙；37、高温烟气抽取管道调节阀门；38、高温烟气抽取管道；39、二次燃烧区；40、二次风布风管；41、混合烟气管道开关型阀门；42、抽烟气机；43、炉膛；44、排渣门；45、风选排渣口；46、液压控制缸；47、混合烟气管道。

具体实施方式

如图1～图8所示，本实用新型的循环流化炉排高效焚烧炉，包括有进料***、燃烧***和出渣***。

进料***包括进料斗1、给料机2、预干燥输送装置4、溜槽12。

进料斗1是垃圾、生物质等物料进入焚烧炉的受料口，其形状是上口大下口小的漏斗形状；进料斗1由普通钢材制作，并进行防腐处理。正常生产时进料斗1内时常保持有一定的物料存量，一方面是为了确保连续进料，另一方面是起到密封的作用，因此在进料斗1内装有料位开关，当料位低于设定值时发出报警，提醒操作人员进料，确保料斗不空仓。在进料斗1上还安装有预防物料塔桥的破桥装置。进料斗1的出口与给料机2相连接。

给料机2为叶片式给料机，通过选择合适的叶片尺寸，确保垃圾、生物质等物料能连续平稳地向预干燥装置4给料，同时限制特大件物料进入预干燥装置4；在叶片的端部设置有刮刀3，起到破袋、破碎特大件物料、刮断长条形物料的作用，防止特大件物料和长条形物料进入到预干燥装置。循环流化炉排高效焚烧炉与给料机的配置比较灵活，除采用上述的叶片式给料机外，还可以配置其他形式的给料机，不管采用哪种方式的给料机，只要能实现本焚烧炉的连续平稳给料功能都是本焚烧炉的描述范围。给料机2与预干燥装置4相连接。

预干燥输送装置4是一个既能输送垃圾、生物质等物料进入膛炉43，又能对垃圾、生物质等物料进行预热干燥的装置，包括有封闭箱体401、辊齿式输送机构5、烟气分布管6、抽烟气机42和测温计402；封闭箱体401由耐温耐磨耐腐蚀的金属材料加工而成，并用保温材料进行保温；在封闭箱体401上安装有检查孔和密封门；封闭箱体401的进料口与给料机2相连接、出料口与溜槽12相连接，出料口处安装有测温热电偶402；封闭箱体401的两端布置有烟气分布管6，烟气分布管6通过出口管道与抽烟气机42出口相连接，抽烟气机42的进口通过混合烟气管道47与炉膛43的出口高温烟气管道38和尾部烟道29上的低温烟气管道34相连接，并分别在高温烟气管道38和尾部低温烟气管道34上装设可调阀门30和37，根据垃圾、生物质等物料的含水量大小调节阀门30和37的开度，使预干燥输送装置出口的垃圾、生物质等物料温度维持在恒定温度；封闭箱体401内安装有一层或二层以上(含二层)的辊齿式输送机构；当安装二层以上(含二层)的辊齿式输送机构时，封闭箱体401内由隔板403将箱体分隔成上下布置的二层或二层以上，每块隔板403(也是每个隔层的底板)在靠给料机2的一端有一开口，使上隔层的物料能通过此开口下落到下隔层中；每个隔层的底板403分别由耐温耐磨耐腐蚀的金属材料加工成有多段半圆弧连续相接形成的连续圆弧状(如图8所示)，每个隔层的底板与辊齿式输送机构5之间保持有一定的间隙，防止卡阻。

辊齿式输送机构5是由多个相同的辊齿相互交错地连接而成，即一个辊齿的齿条501对着另一个辊齿的齿条501之间的间隙。辊齿包括辊轴11和齿条501，在辊轴11上沿其周长方向均匀地设置多排齿排，每排齿排由若干条齿条501沿轴向以一定的间隔排列而成，齿条501间的间隔以齿排能接住垃圾、生物质等物料，防止垃圾、生物质等物料(细小的除外)从齿条间隔滑落为宜；相互交错的齿条501之间、齿条501与辊轴之间留有一定的间隙，防止金属构件受热膨胀造成卡阻；辊轴11和齿条501由耐温耐磨耐腐蚀的金属材料加工而成；辊轴11伸出封闭箱体401的两侧面并支承在两侧面的轴承座上，每个辊轴11的同一端还装有相同的链轮405，相邻辊轴11的链轮间靠链条404连接。辊齿式输送机构5在装配时要调整各个辊齿的齿排，使各个辊齿在相对应位置上的齿排具有相同的倾角。各层辊齿式输送机构由同一台带减速机构的电动机驱动，亦可以分别设置带减速机构的电动机驱动，使各层辊齿式输送机构的所有辊齿具有相同的转速和转向，控制***根据焚烧炉的热负荷变化情况调节电动机406的转速，改变给料量，以维持焚烧炉工况稳定。

溜槽12的作用是将从预干燥输送装置4出来的垃圾、生物质等物料引导落到炉膛43的最上层旋转流化炉排7上，是物料进入炉膛43的通道。

从预干燥输送装置4出来的垃圾等物料夹带着烟气、热解出来的可燃气体、水蒸汽、灰尘等，且具有一定的压力和速度，经过溜槽12进入炉膛43时，它们的压力总大于炉膛负压，因此能有效防止炉膛的高温烟气和火焰反串入溜槽12中。

燃烧***包括炉膛43、水冷旋转流化炉排、一次风布风装置8和14、二次风布风装置40，辅助燃烧器9，热工仪表和控制***。

炉膛43包括前炉墙、后炉墙、两侧炉墙、炉顶炉墙、炉床、观察孔及密封门；前墙紧靠进料***，后墙紧靠排渣***，炉膛43内布置有一层或二层以上(含二层)的水冷旋转流化炉排，当只布置一层水冷旋转流化炉排时，只布置在炉床13上，当布置二层以上(含二层)水冷旋转流化炉排时，从炉床开始向上布置，上下层间保留一定的间距，以确保各水冷层旋转流化炉排能顺利传输垃圾、生物质等物料；最上层水冷旋转流化炉排7及其所对应炉膛的一段前墙均向前凸出并与进料***的溜槽12相对应连接，以防止火焰串入溜槽内，最下层水冷旋转流化炉排10所对应的一段后墙向后凸出并与落渣槽15相对应连接，以防止上层水冷落旋转流化炉排跌落的细小垃圾直接落入排渣溜槽中；最下层水冷旋转流化炉排10所对应的前墙、炉床、后墙的内表面均由耐高温耐磨耐腐蚀的材料加工成有多段半圆弧连续相接而成的连续圆弧形状底板13，底板13在与出渣***的落渣槽15对应的弧段上开设有排渣门44，排渣门44上开设有风选排渣口45；各层水冷旋转流化炉排所对应的炉墙的内表面均铺设由耐高温耐磨耐腐蚀的材料加工的防护层7010；最下层水冷旋转流化炉排10与连续圆弧形状的底板13之间、各层水冷旋转流化炉排与炉墙之间均保持有一定的间隔，以防止卡阻。炉膛按燃烧特性划分为干燥燃烧区26、燃烬区25、二次燃烧区39，上层水冷旋转流化炉排所在区域为干燥燃烧区26，最下层水冷旋转流化炉排10所在区域为燃烬区25，最上层水冷旋转流化炉排7之上的区域为二次燃烧区39，二次燃烧区39拥有足够的燃烧空间，确保高温烟气在炉膛内停留时间超过2秒，从而破坏了有毒、有害气体的产生环境，特别有效地抑制二恶英剧毒物质的生成，从根本上降低了有害气体产生量，降低NO_x的排放。

水冷旋转流化炉排是置于炉膛内的水冷辊齿式输送机构，水冷辊齿式输送机构由多个相同的辊齿相互交错地排列而成，即一个辊齿的齿条701对着另一个辊齿的齿条701之间的间隙；辊齿包括空心的辊轴709和空心的齿条701，在辊轴709上沿周长方向均匀地设置多排齿排，每排齿排由若干条齿条701沿轴向以一定的间隔排列而成，齿条701间的间隔以齿排能接住垃圾、生物质等物料，防止垃圾、生物质等物料(细小的除外)从齿条701间隔滑落为宜；相互交错的齿条701之间、齿条701与辊轴709之间留有一定的间隔，防止金属构件受热膨胀造成卡阻；辊齿是由耐磨耐腐蚀耐高温的金属材料构成；辊齿式输送机构在装配时要调整各个辊齿的齿排，使各个辊齿的相对应位置上的齿排具有相同的倾角；辊轴709伸出侧墙702并支承在侧墙的轴承座707上，每个辊轴709的同一端还装有相同的链轮705，同一层旋转流化炉排的相邻辊轴的链轮间靠链条连接在一起；各层水冷旋转流化炉排可以由同一台带减速机构的电动机统一驱动，也可以各层单独设置带减速机构的电动机驱动，但上下相邻炉排的辊齿的转向相反。水冷旋转流化炉排采取高效率的水冷却结构，其结构如图4所示：在空心的辊轴709内穿套较小的冷却水管704，冷却水管704与辊轴709之间保留有一定的间隔；冷却水管704的与炉外的冷却水进水箱703相连接，辊轴709的与炉外的冷却水出水箱706相连接，冷却水管704和辊轴709与冷却水水箱703和706的连接处安装有轴封708进行密封；空主的齿条701是一端封闭另一端开口的，齿条701内有一隔板将齿条内腔分隔为第一腔室和第二腔室，隔板在靠近齿条701封闭的一端留有一缺口，使第一腔室和第二腔室通过此缺口相连通，在齿条701的开口端，第一腔室仅与辊轴709相通，第二腔室仅与冷却水管704相通。冷却水从进水箱703进入到冷却水管704，流经齿条701的第二腔室、第一腔室回到辊轴709，然后回流到出水箱706，冷却水从进口到出口所经过的流程最短，因而辊轴709和齿条701得到很好的冷却效果。

在炉膛43的干燥燃烧区26的两侧墙设置有一次风布风孔8，皮外，当采用的炉排宽度较大时，再在炉膛43的炉床13的底部设置有一次风布风孔1301，而且在炉床13的底部应设置风箱1302，当采用的炉排宽度较小时，则不需在炉床13的底部设置一次布风孔1301，仅在炉膛的燃烬区25的两侧墙设置一次布风孔14；在炉膛的二次燃烧区39的两侧墙设置二次风布风孔40；一次风供给垃圾、生物质等物料燃烧所需的氧气，二次风供给未完全燃烧的烟气在二次燃烧区进行二次燃烧所需的氧气。在上述各个地方设置的布风装置，布风孔要带风帽结构，防止布风孔堵塞。在连续圆弧段形状的炉床13底部设置的布风孔1301，风孔位置要选在连续圆弧段的下坡段(如图7所示)，防止风孔堵塞。

在上层水冷旋转流化炉排的下方布置有辅助燃烧器9供启炉时使用。

在炉膛的烟气出口，设置了由后墙和隔墙36构成的转折烟道，由于转折烟道对烟气产生撞击的作用，可以有效地除去烟气中的大颗粒灰尘。烟气经过转折烟道进入过热器35进行热交换后，再通过一级省煤器33、二级省煤器32、空气预热器31进入烟气处理装置，经烟气处理装置处理后的合格烟气向烟囱排放。余热锅炉和省煤器底部设置集灰斗28和排放装置27。

出渣***包括排渣门44、风选排渣口45、排渣溜槽15、炉渣输送装置17、炉渣冷却风机23和储渣罐19。

排渣门44布置在靠近后墙的炉床13上，在排渣门44上安装有液压控制缸46，在排渣门44上开有风选排渣口45，此风选排渣口45和炉渣冷却风配合能实现风选排渣，提高炉渣的燃烬度；从风选排渣口45排出的炉渣通过排渣溜槽15落下到炉渣输送装置17上。

炉渣输送装置17包括封闭箱体和辊齿式输送机构16，呈水平或呈倾斜布置，封闭箱体的一端与排渣溜槽15相连接，另一端与落渣槽24相连接，封闭箱体上安装有观察孔、密封门和紧急喷水装置，封闭箱体的底板及两端面与底板相连接处，均由耐磨耐腐蚀耐高温的材料加工成有多个半圆弧段相连接而成的连续圆弧形状；封闭箱体内布置有辊齿式输送机构16，辊齿式输送机构16由多个辊齿相互交错地连接而成，即一个辊齿的齿条对着另一个辊齿的齿条之间的间隙，辊齿包括辊轴和齿条，在辊轴上沿周长方向均匀地设置多排齿排，每排齿排由若干条齿条沿轴向以一定的间隔排列而成，齿条间的间隔以齿排能接住炉渣、防止炉渣从齿条间隔滑落为宜；辊齿式输送机构与连续圆弧形状的底板之间、相互交错的齿条之间、齿条与辊轴之间保留有一定的间隔，防止金属构件受热膨胀产生卡阻；辊齿是由耐磨耐腐蚀耐高温的金属材料构成。辊轴伸出封闭箱体的两侧面并支承在两侧面的轴承座上，每个辊轴的同一端还装有相同的链轮，相邻辊轴的链轮间靠链条连接并由带减速机构的电动机驱动，各辊齿具有相同的转速和转向。封闭箱体在落渣槽24的一端布置有炉渣冷却风机23。

炉渣冷却风机23抽取自然空气并喷向传输中的炉渣，冷却风吸收炉渣的余热后从风选排渣口45送入炉膛43进行助燃。

落渣槽24与储渣罐19相连接，落渣槽24的出口安装有气动插板阀门22，储渣罐19内设置洒水装置18，储渣罐的排渣口上安装有气动插板阀门21；储渣罐19内的炉渣由运渣车20运走。

正常运行时，气动插板阀门22全开，出渣***的密封靠储渣罐19内的炉渣进行密封，在检修期间或非正常情况下才关闭此阀门；在储渣罐19卸渣时候，气动插板阀门21才能打开，否则此阀门要关闭；为确保出渣***得到密封，储渣罐19内安装料位联锁报警装置，确保储渣罐19内的炉渣不被放空，否则要关闭插板阀门21。

循环流化炉排高效焚烧炉是全密封结构，加上炉膛是负压运行，所以焚烧炉***不会产生烟气、嗅味外泄。进料***通过进料斗内的物料及给料机共同进行料封，同时预热烟气通过进料***进入炉膛，也起到气封作用；炉膛内的转动部件通过轴封进行密封，布风口通过冷却风进行气封；出渣***通过储渣罐内的炉渣进行料封，同时炉渣冷却风也起到气封作用。

本实用新型的循环流化炉排高效焚烧炉的工作过程如下：

储仓内的垃圾、生物质等物料由抓斗抓往进料斗1，进料斗1始终保持有料，防止排空；进料斗1内的垃圾、生物质等物料经过给料机2均匀给料到预干燥输送装置4上，抽烟气机42抽取尾部烟道29的上低温烟气和炉膛43出口的高温烟气混合后的烟气给预干燥装置4干燥垃圾、生物质等物料，通过调节高温烟气管道38中的37，可以调节干燥烟气的温度，以适应垃圾、生物质等物料的含水分的变化。悬浮在辊齿式输送机构5的齿排V形槽上的物料，随着辊齿式输送机构5的转动，齿排V形槽中的垃圾、生物质等物料在重力的作用下跌落、翻滚、松散，当辊齿的齿排转到与相邻的另一个辊齿的齿排交错重叠时，齿排V形槽中的物料被交错重叠的另一个辊齿的齿排接走，进入另一个辊齿齿排V形槽中，继续被传送走；细小的物料会从齿排间隙中落下到底板上，但很快被辊齿下部齿排传送走；在传送过程中，垃圾、生物质等物料不断地跌落、翻滚、松散、流动，与预热烟气充分混合、接触，快速地被干燥，并且发生热解气化；由于辊齿的相互交错运动，使其具有自清洁功能，能有效地防止辊齿积污垢、挂料、物料缠绕。经过干燥的垃圾、生物质等物料已具备着火条件，但因预干燥装置中没有氧气供给，所以干燥后的垃圾、生物质等物料不会燃烧，只会进行热解气化。从预干燥输送装置4出来的垃圾、生物质等物料经过溜槽12滑落到炉膛43的最上旋转流化炉排7上。

如图5、6所示，落下到最上层水冷旋转流化炉排7的齿排V形槽中的垃圾、生物质等物料7011悬浮在齿排上，随着辊齿的不断转动，齿排携带垃圾、生物质等物料向上运动，齿排V形槽中的垃圾、生物质等物料在重力的作用下跌落、翻滚、松散，当辊齿的齿排转到与相邻的另一个辊齿的齿排交错重叠时，齿排V形槽中的垃圾、生物质等物料被交错重叠的另一个辊齿的齿排接走，进入另一个辊齿的齿排V形槽中，继续被传送走。由于辊齿的相互交错运动，使其具有自清洁功能，能有效地防止各个齿条积污垢、结焦、挂料、线状物体缠绕；给料机2给料时，特大件物料和长条状物料已被给料机2阻隔或撕破、切断，因而不会有特大件物料和长条状物料进入水冷旋转流化炉排，即使偶然出现特大件物料和长条状物料，在炉内的高温环境下也会快速碳化变脆，经过辊齿的搅拌很快破碎、断裂，因此不会出现辊齿被特大件物料卡住、被长条物料缠绕的情况。垃圾、生物质等物料悬浮在转动的辊齿齿排V形槽上被不断地跌落、翻滚、松散、流动，形成流态化，下层水冷旋转流化炉排燃烧产生的高温烟气和火焰从齿排的间隙中通过，并对上层水冷旋转流化炉排上的物料进行立体燃烧，每一处的垃圾、生物质等物料与助燃空气充分混合、接触，被高温烟气和火焰完全包裹，快速、剧烈地燃烧。悬浮在齿排V形槽上的垃圾、生物质等物料的厚度由给料机2的转速、预干燥装置4的转速、水冷旋转流化炉排7和10的转速共同决定，控制***可以根据炉膛的温度、锅炉的蒸发量调节其转速。最上层水冷旋转流化炉排7上的垃圾、生物质等物料被传送到最后一个辊齿后，跌落到下层水冷旋转流化炉排上，在跌落的过程中，垃圾生物质等物料受到一次更大的翻身、更大的扰动。部分细小的物料可能在悬浮流化过程中从齿排间隙跌落到下层水冷旋转炉排上并与未燃烬的垃圾、生物质等物料混合继续燃烧。

下落到最下层水冷旋转流化炉排10的齿排V形槽中的是未燃烧完全的垃圾、生物质等物料，随着辊齿的转动，它们在齿排V形槽上继续进行着悬浮流态化燃烧且很快就变成了未燃烬的炉渣，并向炉膛前墙方向传动；当到达前墙时，沿着半圆弧形状的前墙下落到连续圆弧形状的炉床上，在最下层水冷旋转流化炉排10的下部齿排的搅动下，继续沿着连续圆弧形状的炉床向后墙方向传动；当到达风选出渣口45时，受到从炉渣输送装置吹送入来的炉渣冷却风的吹袭，已燃烬的炉渣、烧结成团的炉渣、砂石、砖瓦、金属等由于比重较重，克服了冷却风的浮升力而从排渣口45落下到落渣槽中；未燃烬的炉渣由于比重较轻被冷却风吹浮起来(因而不能从排渣口45落下)，并被辊齿沿着圆弧状的后墙向上传送，当到达辊齿的上部时再与从上层水冷旋转流化炉排落下的未燃烧完全的垃圾、生物质等物料混合在一起在齿排V形槽上进行着悬浮流态化燃烧，未燃烬的炉渣在最下层水冷旋转流化炉排不断地循环燃烧下去，直到燃烬了才被从风选排渣口45排出；辊齿的交错运动，不但可自我清洁，还可以预防炉渣结团成大块的炉渣，已结成大块的炉渣在齿排的搅拌下还可以被打散。风选排渣会在最上层水冷旋转流化炉排7和最下层水冷旋转流化炉排10之间产生大量的灰尘，但不会增加炉膛43出口的灰尘量，因为上层水冷旋转流化炉排上覆盖着垃圾、生物质等物料，对灰尘有阻档、过滤的作用，被阻挡回来的灰尘重新落下到最下层水冷旋转流化炉排10上循环焚烧。循环焚烧和风选排渣结合，使本焚烧炉的炉渣燃烬度大大地提高，炉渣热灼率大大地降低。冷却水从进水相703进入到内置冷却水管704，分别流进各第齿条的第二腔室，然后流进各条齿条的第一腔室，从第一腔室出来的冷却水汇集到空心的辊轴709内，最后从辊轴709内流出到出水箱，冷却水完成了一个冷却过程，带走了齿条和辊轴的热量，因而使齿条和辊轴得到了很好的冷却。

通过计算机控制***调节给料机、预干燥装置、旋转流化炉排转速，可以稳定地控制炉膛温度在850～1050℃，而且温度场均匀。

垃圾、生物质等物料燃烧产生的高温烟气上升到炉膛43的二次燃烧区39，在二次风的助燃下，烟气中的未燃烬的可燃气体在此进行二次燃烧。二次燃烧区39具有足够的燃烧空间，能确保烟气在炉内停留时间超过2秒，从而破坏有毒、有害气体的产生环境，特别有效地抑制二恶英剧毒物的生成，从根本上降低了有害气体产生量，降低氮化物的排放。

从二次燃烧室39出来的高温烟气进入由炉膛后墙和挡墙36构成的夹窄通道，高温烟气与档墙碰撞除去大颗粒灰尘，高温烟气再进入余热锅炉，经过热器35吸收热量后，再进入一级省煤器33、二级省煤器32、空气预热器31，经烟道29进入烟气处理装置进行处理，处理合格后向烟囱排放。

已燃烬的炉渣从落渣槽15落到辊齿式输送装置17上，炉渣冷却风机23从辊齿式输送装置17的端部送入冷却风，供炉渣冷却和风选排渣；在辊齿式输送装置17中，炉渣被辊齿输送机构的齿排沿着连续圆弧形状的底板向前传送，当一个辊齿的齿排与另一个辊齿的齿排交错相接时，炉渣被另一个辊齿的齿排接走，继续沿着底板向出渣口方向传送，在此过程中，炉渣被抛起、跌落、翻转、打散、搅拌，并与炉渣冷却风充分混合使炉渣迅速得到冷却；细小的炉渣可能会从齿排的间隙滑落，但随着辊齿的不断运动，从前端传送上来的大量炉渣会与滑落的细小炉渣混合在一起被传送走。辊齿的交错运动，使齿条具有自我清洁能力，并且还可以将炉渣疏松、打散。冷却风吸收了炉渣的余热后被反送入炉膛助燃，起到节能降耗的作用。

炉渣由辊齿式输送装置17输送到出口并经落渣管24落下到储渣罐19中，储渣罐19出口装有阀门21，定期开启阀门21将炉渣排放到运渣车20上运走。

本实用新型焚烧炉的进***可以选择设置预干燥装置4，也可以选择不设置预干燥装置4，当不设置预干燥装置4时，给料机2直接 与溜槽12相连接。设置预干燥装置和不设置预干燥装置都不影响进料***的完整性，都是本实用新型描述的范围。

采用辊齿式输送装置17出渣是本实用新型焚烧炉的一种出渣方式，除此之外还可以选择使用其它出渣方式，只要能与本实用新型的燃烧***配套作用，都不影响本实用新型的完整性，也是本实用新型的描述范围。

Claims (7)

1.一种循环流化炉排高效焚烧炉，包括进料***、燃烧***和出渣***，其特征在于：燃烧***由炉膛(43)、水冷旋转流化炉排、一次风布风装置、二次风布风装置、辅助燃烧器(9)、热工仪表和控制***构成，

炉膛(43)包括前炉墙、后炉墙、两侧炉墙、炉顶墙、炉床、观察孔及密封门；前炉墙紧靠进料***，后炉墙紧靠排渣***，炉膛(43)内布置有一层或二层以上(含二层)的水冷旋转流化炉排，当只布置一层水冷旋转流化炉排时，只布置在炉床(13)上，当布置二层以上(含二层)水冷旋转流化炉排时，从炉床开始向上布置，相邻上下层间保留一定的间距；最下层水冷旋转流化炉排(10)所对应的前炉墙、炉床、后炉墙的内表面加工成有多段半圆弧连续相接而成的连续圆弧形状的底板(13)，最下层水冷旋转流化炉排(10)与连续圆弧形状的底板(13)之间、各层水冷旋转流化炉排与炉墙之间均保持有一定的间隔，以防止卡阻，

水冷旋转流化炉排是置于炉膛内的水冷辊齿式输送机构，水冷辊齿式输送机构由多个相同的辊齿相互交错地排列而成；辊齿包括空心的辊轴(709)和空心齿条(701)，在辊轴(709)上沿周长方向均匀地设置多排齿排，每排齿排由若干条齿条(701)沿轴向以一定的间隔排列而成；辊轴(709)伸出两侧墙(702)外并支承在两侧墙外的轴承座(707)上，在辊轴(709)的端部安装有传动机构，并由动力装置驱动。空心的辊轴(709)内穿套较小的冷却水管(704)，冷却水管(704)、辊轴(709)与炉外的冷却水箱或冷却水管相连接，连接处安装轴封进行密封；空心的齿条(701)的一端封闭另一端开口，齿条701内有一隔板将齿条内腔分隔为第一腔室和第二腔室，隔板在靠近齿条(701)封闭的一端留有一缺口，使第一腔室和第二腔室通过此缺口相连通，在齿条701的开口端，第一腔室与辊轴709相连通，第二腔室与冷却水管704相连通。

2.根据权利要求1所述的循环流化炉排高效焚烧炉，其特征在于：所述的炉膛(43)按燃烧特性划分为干燥燃烧区(26)、燃烬区(25)、二次燃烧区(39)，上层水冷旋转流化炉排所在区域为干燥燃烧区(26)，最下层水冷旋转流化炉排(10)所在区域为燃烬区(25)，最上层水冷旋转流化炉排(7)之上的区域为二次燃烧区(39)。

3.根据权利要求2所述的循环流化炉排高效焚烧炉，其特征在于：所述的炉膛(43)的干燥燃烧区(26)的两侧墙设置有一次风布风孔(8)，此外，当采用的炉排宽度较大时，再在炉膛(43)的炉床(13)上设置一次风布风孔(1301)，当采用的炉排宽度较小时，则不需在炉床(13)设置一次布风孔(1301)，仅在炉膛的燃烬区(25)的两侧墙设置一次布风孔(14)；在炉膛的二次燃烧区(39)的两侧墙设置二次风布风孔(40)。

4.根据权利要求1所述的循环流化炉排高效焚烧炉，其特征在于：所述的进料***包括进料斗(1)、给料机(2)、预干燥输送装置(4)、溜槽(12)，进料斗(1)为上口大下口小的漏斗形结构，进料斗(1)的出口与给料机(2)相连接，给料机(2)与预干燥装置(4)相连接，

预干燥输送装置(4)包括封闭箱体(401)、辊齿式输送机构(5)、烟气分布管(6)、抽烟气机(42)；封闭箱体(401)的进料口与给料机(2)相连接、出料口与溜槽(12)相连接；封闭箱体(401)内安装有一层或二层以上(含二层)的辊齿式输送机构(5)，当安装二层以上(含二层)的辊齿式输送机构(5)时，封闭箱体(401)内由隔板(403)将箱体分隔成上下布置的二层或二层以上，每个隔层的底板(403)分别加工成有多段半圆弧连续相接形成的连续圆弧状，每个隔层的底(403)板与辊齿式输送机构(5)之间保持有一定的间隙，防止卡阻，

辊齿式输送机构(5)是由多个相同的辊齿相互交错地连接而成，辊齿包括辊轴(11)和齿条(501)，在辊轴(11)上沿其周长方向均匀地设置多排齿排，每排齿排由若干条齿条(501)沿轴向以一定的间隔排列而成，辊轴(11)伸出封闭箱体(401)的两侧壁外并支承在两侧壁外的轴承座上，在辊轴(11)的端部安装有传动机构，并由动力装置驱动。

5.根据权利要求4所述的循环流化炉排高效焚烧炉，其特征在于：所述的抽烟气机(42)的进口与混合烟气管道(47)相连接，抽烟气机(42)的出口通过出口管道与烟气分布管(6)相连接，烟气分布管(6)与封闭箱体(401)相连接；尾部烟道的低温烟气管道(34)与炉膛(43)出口的高温烟气管道(38)相连接。

6.根据权利要求4所述的循环流化炉排高效焚烧炉，其特征在于：所述的封闭箱体内的隔板(403)在靠给料机(2)的一端开有一缺口，使上层辊齿式输送机构传输的物料能通过此缺口下落到下层辊齿式输送机构上。

7.根据权利要求1所述的循环流化炉排高效焚烧炉，其特征在于：所述的炉床(13)上开设有排渣门(44)，在排渣门(44)上开设有风选排渣口(45)，此风选排渣口(45)和炉渣冷却风配合能实现风选排渣，提高炉渣的燃烬度。

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