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炉排炉的分类和结构形式

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:从目前在运行的炉排炉看,在众多类型、形式的机械炉排中,具有代表性的炉排大致有下面四类。图3-4表示了滑动炉排片的运动,图3-4则表示了翻转炉排的情形。

炉排炉的分类和结构形式

机械炉排是炉排式焚烧炉的燃烧设备,是完成垃圾从进料后干燥、燃烧、燃尽并排出炉渣整个燃烧过程的核心设备,对炉排的基本要求是:

(1)保证物流的连续性、稳定性,即要求炉排在垃圾给料器接受垃圾开始,到燃烧完全后炉渣排出的一个工艺过程中物质流的连续、稳定,这是燃烧过程连续、稳定的前提,不能出现物流阻塞、堆积情况。这个要求主要是靠炉排的运动结构保证的,即使是不同炉排段采用独立驱动方式因而速度不同,但同一点上的物流仍是稳定、连续的。

(2)保证炉排上的垃圾稳定、良好的燃烧,即要求炉排上的垃圾具有均匀、合理的移动速度,得到适当的搅拌与混合,并合理地分配燃烧需要的空气,并防止局部吹透而造成空气短路。

(3)保证炉排的机械可靠性,炉排工作在高温、腐蚀、受磨损和运动的状态,因此要提高炉排的可靠性与寿命,应防止炉排直接暴露在高温火焰的辐射之下,所选用材料应具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损和抗氧化还原等性能,并且利用燃烧所需空气冷却炉排片,机械运动部件的结构、加工及热处理都应满足要求,以保证炉排的高可靠性和长寿命。

以上技术要求是原则性的,各个炉排制造厂在实际设计、制造时采取各自有效的方法来实现。现代炉排式焚烧炉历经几十年的发展,在发达国家已非常成熟、稳定。从目前在运行的炉排炉看,在众多类型、形式的机械炉排中,具有代表性的炉排大致有下面四类。

1.往复炉排

可动炉排片的运动方式是沿一条直线平动的,原则上都属于往复炉排。往复炉排有多种结构,从运动方向的特征而言又可分为三类(见图3-3),图3-3(a)所示的可动炉排片倾斜布置,在向垃圾料层运动时其运动方向与垃圾的移动方向夹角α小于90°,可认为二者大体是同方向的,故又称为顺推炉排(如ABB、Von、EVT等公司的产品),其中可动炉排片水平布置(图3-3(b))和运动的,也是顺推炉排;图3-3(c)所示的可动炉排片倾斜布置,在向垃圾料层运动时其运动方向与垃圾的移动方向夹角α大于90°,可认为二者大体是反方向的,因而又称作逆推炉排(如Martin公司的产品)。

图3-3 往复炉排结构示意图[13]

往复炉排的结构因不同的技术、产品而各有特色,如有的炉排水平布置,有的则顺着垃圾料层移动方向下斜布置;有的整个炉排基本在一个平面上,有的则成多级阶梯状布置以利垃圾翻动;有的可动炉排片与固定炉排片在横向交替布置,有的则在纵向交替布置;有的可动炉排片运动时同步,有的则按列反相运动;大多数往复炉排由可动炉排片、固定炉排片组成,但二者按一定间隔排布;有的则没有固定炉排片,所有炉排片均可运动,相邻炉排片反相运动。

往复炉排式焚烧炉是机械炉排炉的主要代表,具体形式变化多端,各个厂家均有自己的技术特色和工艺特点,限于篇幅,这里不深入剖析特定结构,仅为读者提供一个概貌描述,这些炉排无论具体结构如何,都是从各个方面充分体现了上述三个要求,尤其是注重垃圾在整个焚烧过程的翻动、搅拌效果。

2.翻转炉排

翻转炉排整体向垃圾料层移动方向倾斜,没有阶梯落差,炉排片分为滑动炉排片(相当于往复炉排的可动炉排片)、翻转炉排片及固定炉排片,这三种炉排片以水平方式呈小组阶梯状纵向交互布置。这种炉排的代表是西格斯多级炉排,采用相互分离、独立控制的驱动装置对垃圾进行输送和翻动、混合。滑动炉排片的主要功能是输送垃圾,它把炉排上的垃圾料层缓慢而持续地向前推进,其速度决定了炉膛的垃圾通过量、料层厚度、停留时间和燃烧效果。翻转炉排片的主要功能是翻动和混合垃圾,它把滑动炉排输送过来的垃圾料层及时翻动、搅拌,并使之与空气接触良好,这有利于处理热值低、成分波动大的垃圾。图3-4(a)表示了滑动炉排片的运动,图3-4(b)则表示了翻转炉排的情形。由于采取将水平动作(输送)和垂直动作(翻动)相分离的设计,这种系统比较适合垃圾成分不均匀或者长期的波动变化情形。

3.滚筒炉排(www.xing528.com)

与上述两种炉排片式的结构不同,滚筒炉排是由滚筒构成的,每个滚筒就是一个独立的风室,滚筒上设置通风孔,空气由筒内排出,用以干燥和助燃。整个炉排由一组(通常5~8个)滚筒组成,炉排面向下斜(见图3-5),垃圾料层在滚筒的缓缓转动下移动,到达两滚筒的间隙时,上一个滚筒底层的垃圾会被下一个滚筒向上前方推动,垃圾被充分地翻动和搅动,加上通风较为均匀,燃烧效果良好。

图3-4 翻转炉排结构示意图

(a)控制垃圾输送的滑动炉排片;(b)对垃圾翻动和鼓风的翻转炉排片

图3-5 滚筒炉排结构示意图[13,14]

(a)运动示意图;(b)结构示意图

4.链条炉排

在中小型燃煤锅炉中,大量使用链条式锅炉,其数量多于往复炉排,优点是布风均匀,结构简单,漏煤量小,但燃用生活垃圾时这种结构有一定问题,一方面由于链条移动带着垃圾料层一起运动,两者无相对运动,没有翻动和搅拌效果,不利于高水分、多成分的垃圾燃烧、燃尽;另一方面垃圾中有些金属(如铁丝、钉子等)可能会卡住链条,造成传动故障。为克服这两方面的问题,链条炉排焚烧垃圾时有两个改进方向:一是把链条炉排做成多级阶梯,由若干阶梯布置的小链条炉排组成(见图3-6),这时仍应注意金属卡住链条的问题,垃圾最好进行必要的磁选,并把链条结构加以改良;二是燃用垃圾衍生燃料(RDF),这时既可用图3-6的结构,也可用图3-7所示的结构。

图3-6 阶梯链条炉排结构示意图[14]

图3-7 链条炉排结构示意图[15]

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