应用于垃圾焚烧炉排炉的进料装置及操作方法

785 编辑：中冶有色技术网来源：广东省特种设备检测研究院惠州检测院

2023-12-14 15:07:02

权利要求书： 1.一种应用于垃圾焚烧炉排炉的进料装置，包括进料斗，其特征在于：所述进料斗尾部下料口处设有主挡板，所述进料斗内部设置有两个以上的隔板，各隔板将进料斗分隔成多个进料室，所述进料室尾部下料口处设有副挡板，所述主挡板和副挡板分别与挡板开度控制系统连接；

该进料装置的操作方法，包括如下步骤，

第一步，根据锅炉设计范围，向各进料室输入相同种类燃料或者不同种类燃料，当燃料热值在锅炉设计范围内时，各个进料室均输入同一种燃料；当各燃料的燃料热值均不在锅炉设计范围内时，需要对燃料进行混合使混合后的燃料热值在设计范围内，此时，应当按照燃料热值的高低顺序从一侧至另一侧依次向各进料室输入相应的燃料；

第二步，根据燃烧室燃烧情况，由所述挡板开度控制系统控制调节副挡板角度，使燃烧室温度保持在设计范围，当燃烧温度偏低时，调节副挡板使副挡板向低热值燃料进料室偏转，减小低热值燃料的进料量，同时增大高热值燃料的进料量；当燃烧温度偏高时，调节副挡板使副挡板向高热值燃料进料室偏转，减小高热值燃料的进料量，同时增大低热值燃料的进料量；

第三步，根据锅炉负荷，由所述挡板开度控制系统控制调节主挡板开度，使锅炉负荷保持联系在目标范围，当锅炉负荷低于目标值时，增大主挡板开度，增加总燃料量；当锅炉负荷高于目标值时，减小主挡板开度，减小总燃料量。

2.根据权利要求1所述的应用于垃圾焚烧炉排炉的进料装置，其特征在于：所述隔板的数量为2至10个。

3.根据权利要求2所述的应用于垃圾焚烧炉排炉的进料装置，其特征在于：所述进料斗上部为漏斗部，下部为直通部，所述直通部与漏斗部连通形成进料室。

4.根据权利要求3所述的应用于垃圾焚烧炉排炉的进料装置，其特征在于：各进料室分别作为燃料进入燃烧室的通道和临时存储空间。

5.根据权利要求4所述的应用于垃圾焚烧炉排炉的进料装置，其特征在于：相邻的进料室用于通过和存储相同或者不同类型燃料。

6.根据权利要求5所述的应用于垃圾焚烧炉排炉的进料装置，其特征在于：所述主挡板位于进料斗主体尾部的一侧板底部，所述主挡板与所述侧板铰接，所述主挡板开度由挡板开度控制系统调节开度，挡板开度控制系统通过调节主挡板的开度进行控制通过进料斗的燃料总流量。

7.根据权利要求5所述的应用于垃圾焚烧炉排炉的进料装置，其特征在于：所述副挡板位于进料室尾部下料口处一侧的隔板底部，所述副挡板顶部与所述隔板底端铰接，所述副挡板的前后两侧分别与进料斗另一侧板和主挡板接触式连接，所述副挡板由挡板开度控制系统调节角度，挡板开度控制系统通过调节副挡板的角度进行合理分配各进料室尾部空间，以调整各燃料之间的混合比例。

8.根据权利要求5所述的应用于垃圾焚烧炉排炉的进料装置，其特征在于：所述进料装置的下方为层燃焚烧炉炉排，所述挡板开度控制系统包括执行机构、控制系统和通讯装置。

9.根据权利要求1所述的应用于垃圾焚烧炉排炉的进料装置的操作方法，其特征在于：

上述第一步中，当只有两种燃料混合时，相邻进料室应当输入不同种类燃料。

说明书：一种应用于垃圾焚烧炉排炉的进料装置及操作方法技术领域[0001] 本发明涉及固体废弃物的焚烧处理技术领域，具体为一种应用于垃圾焚烧炉排炉的进料装置及操作方法。背景技术[0002] 近年来，随着我国经济的快速发展，居民生活水平大幅提高，伴之而来的是各种固体废弃物产量剧增，妥善处理好固体废弃物成为一个亟待解决的关键问题。随着固体废弃物焚烧处理技术国产化水平的提高和运营运行经验的丰富，焚烧化处理逐渐成为各大城市固体废弃物处置的首要选择。然而，随着生活水平提高，城市固体废弃物中高热值成分如塑料、厨余、纸制品和木制品等含量大幅增加，城市固体废弃物热值稳步提高。同时，城市固体废弃物产量增加，而焚烧处理量没有同步增加，使得城市固体废弃物堆积晾晒时间延长，这进一步的提高了固废的热值。数据显示，某垃圾焚烧厂在运焚烧炉设计燃料低位热值为6800kJ/kg，而2016年抽样检测结果显示垃圾平均低位热值已超9000kJ/kg。

[0003] 城市固体废弃物热值增加给焚烧炉的安全稳定运行带来了诸多隐患。对于已投运的焚烧炉，在保持处理量不变时，燃烧高热值燃料将造成炉膛温度过高，这会带来包括以下的安全隐患：其一，水冷壁超温，高温腐蚀严重，爆管时有发生；其二，燃烧室超温使飞灰熔融，在烟道低温区如水冷壁壁面处产生结焦，加剧水冷壁超温；其三，熔融的飞灰可侵入炉墙膨胀缝中，凝固后影响炉墙的正常膨胀，导致炉墙坍塌事故。目前，已有在运焚烧厂使用低热值燃料与高热值固废混合燃烧的技术。常规做法是利用机械手抓取若干手高热值固废放入进料斗，再抓取若干手低热值燃料进入料斗实现高、低热值燃料的混合。但此法不仅效率低下，不同燃料混合不均匀，还由于进料斗有临时存储功能，使得燃料混合比例调整存在滞后性。这些问题严重影响了锅炉的安全稳定运行。发明内容[0004] 本发明提供了一种结构简单、成本低、锅炉燃烧稳定、能实现燃料混合且混合比例可在线实时控制以及应用前景广泛的应用于垃圾焚烧炉排炉的进料装置及操作方法。[0005] 本发明可以通过以下技术方案来实现：[0006] 一种应用于垃圾焚烧炉排炉的进料装置，包括进料斗，所述进料斗尾部下料口处设有主挡板，所述进料斗内部设置有两个以上的隔板，各隔板将进料斗分隔成多个进料室，所述进料室尾部下料口处设有副挡板，所述主挡板和副挡板分别与挡板开度控制系统连接，各进料室分别作为燃料进入燃烧室的通道和临时存储空间，相邻的进料室用于通过和存储相同或者不同类型燃料。所述进料斗为层燃炉燃料进料通道，可由输送带输运燃料，也可由机械手抓取燃料至进料斗。所述隔板设置在进料斗内部，所述隔板的数量根据需要设置的进料室数量确定，一般情况下，所述隔板的数量设置为2至10个为宜，隔板的设置，将进料斗分隔成若干个进料室，这样可以根据需要在不同进料室输入不同性质的燃料，以实现燃料的混合进料，为提高燃料在炉排上的混合效果，相邻进料室进不同性质的燃料。[0007] 进一步地，所述进料斗上部为漏斗部，下部为直通部，所述直通部与漏斗部连通形成进料室。进料斗上部漏斗部的设置，便于输入和存储燃料，下部直通部的设置，便于下料。[0008] 进一步地，所述主挡板位于进料斗主体尾部的一侧板底部，所述主挡板与所述侧板铰接，所述主挡板开度由挡板开度控制系统调节开度，挡板开度控制系统通过调节主挡板的开度进行控制通过进料斗的燃料总流量，实现锅炉负荷的控制。[0009] 进一步地，所述副挡板位于进料室尾部下料口处一侧的隔板底部，所述副挡板顶部与所述隔板底端铰接，所述副挡板的前后两侧分别与进料斗另一侧板和主挡板接触式连接，各副挡板由挡板开度控制系统分别独立调节角度，挡板开度控制系统通过调节副挡板的角度进行合理分配各进料室尾部空间，以调整各燃料之间的混合比例，即实现不同性质燃料在不同比例下的混合。[0010] 进一步地，所述进料装置的下方为层燃焚烧炉炉排，所述挡板开度控制系统包括执行机构、控制系统和通讯装置。在锅炉实时燃烧状态不稳定时，运行人员可以根据需要对燃料的混合比例做实时的调整，以改善燃烧，运行人员在远程控制软件上发出指令，通过通讯装置由执行机构做出相应的动作。[0011] 上述应用于垃圾焚烧炉排炉的进料装置的操作方法，包括如下步骤，[0012] 第一步，根据锅炉设计范围，向各进料室输入相同种类燃料或者不同种类燃料，当燃料热值在锅炉设计范围内时，各个进料室均输入同一种燃料；当各燃料的燃料热值均不在锅炉设计范围内时，需要对燃料进行混合使混合后的燃料热值在设计范围内，此时，应当按照燃料热值的高低顺序从一侧至另一侧依次向各进料室输入相应的燃料，当只有两种燃料混合时，相邻进料室应当输入不同种类燃料；[0013] 第二步，根据燃烧室燃烧情况，由所述挡板开度控制系统控制调节副挡板角度，使燃烧室温度保持在设计范围，当燃烧温度偏低时，调节副挡板使副挡板向低热值燃料进料室偏转，减小低热值燃料的进料量，同时增大高热值燃料的进料量；当燃烧温度偏高时，调节副挡板使副挡板向高热值燃料进料室偏转，减小高热值燃料的进料量，同时增大低热值燃料的进料量；[0014] 第三步，根据锅炉负荷，由所述挡开度控制系统控制调节主挡板开度，使锅炉负荷保持联系在目标范围，当锅炉负荷低于目标值时，增大主挡板开度，增加总燃料量；当锅炉负荷高于目标值时，减小主挡板开度，减小总燃料量。[0015] 本发明应用于垃圾焚烧炉排炉的进料装置及操作方法，具有如下的有益效果：[0016] 第一、结构简单，本发明进料装置通过在进料斗内部设置若干个隔板，通过隔板将进料斗分隔成多个进料室，使各进料室可进不同性质的燃料，同时在隔板底部和进料斗底部一侧分别设置副挡板和主挡板，副挡板的设置用于实现各进料室之间燃料的进料和混合比例，主挡板的设置用于实现燃料总量的控制，其主要是对进料斗进行了改进，增加了隔板、主挡挡板和副挡板，其整体零部件构成少，结构简单；[0017] 第二、成本低，第一点中提及增加的隔板、主挡板和副挡板均采用常规原料制成，其原料来源丰富，成本低廉；[0018] 第三、实现了不同性质燃料同时独立进料，隔板的设置，将进料斗分钟隔成多个进料室，使各进料室可进不同性质的燃料，使各燃料均有独立的进料通道，便于操作人员控制；[0019] 第四、实现了各燃料之间混合比例的实时控制，隔板底部副挡板的设置，各副挡板与挡板开度控制系统连接，当燃烧温度偏低时，由挡板开度控制系统调节副挡板使副挡板向低热值燃料进料室偏转，减小低热值燃料的进料量，同时增大高热值燃料的进料量；当燃烧温度偏高时，调节副挡板使副挡板向高热值燃料进料室偏转，减小高热值燃料的进料量，同时增大低热值燃料的进料量，实现各燃料之间混合比例的实时控制；[0020] 第五、实现了燃料进料总量的实时控制，进料斗底部一侧主挡板的设置，主挡板与挡板开度控制系统连接，由所述挡开度控制系统控制调节主挡板开度，使锅炉负荷保持联系在目标范围，当锅炉负荷低于目标值时，增大主挡板开度，增加总燃料量；当锅炉负荷高于目标值时，减小主挡板开度，减小总燃料量；[0021] 第六、由上述几点可知，由于本发明进料装置的入炉燃料热值可控，锅炉燃烧室温度可以控制在设计值附近，因此，有效缓解了燃烧室超温，水冷壁，炉墙结焦和腐蚀等问题。附图说明[0022] 附图1为本发明应用于垃圾焚烧炉排炉的进料装置的结构示意图。具体实施方式[0023] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明产品作进一步详细的说明。[0024] 如图1所示，一种应用于垃圾焚烧炉排炉的进料装置，包括进料斗15，所述进料斗15上部为漏斗部，下部为直通部，所述直通部与漏斗部连通形成进料室，进料斗15上部漏斗部的设置，便于输入和存储燃料，下部直通部的设置，便于下料。所述进料斗15尾部下料口处设有主挡板13，进料斗15尾部下料口即进料斗出口14，进料斗出口14为燃料出口，进料斗出口14的下方为层燃焚烧炉炉排图中未示出，所述主挡板13位于进料斗15主体尾部的一侧板底部，所述主挡板13与所述侧板铰接，所述主挡板13开度由挡板开度控制系统调节开度，挡板开度控制系统通过调节主挡板13的开度进行控制通过进料斗15的燃料总流量，实现锅炉负荷的控制。所述进料斗15被隔板8分隔成多个大小不一的7个进料室1至7，所述进料室1和进料室2，进料室3和进料室4，进料室4和进料室5，进料室6和进料室7之间的隔板8下方分别设置了副挡板9至12，所述副挡板位于进料室尾部下料口处一侧的隔板8底部，所述副挡板顶部与所述隔板8底端铰接，所述副挡板的前后两侧分别与进料斗15另一侧板和主挡板

13接触式连接，各副挡板9至12分别由挡板开度控制系统分别独立调节角度，挡板开度控制系统通过调节副挡板的角度进行合理分配各进料室尾部空间，以调整各燃料之间的混合比例，即实现不同性质燃料在不同比例下的混合。所述主挡板13和副挡板9至12分别与挡板开度控制系统连接，所述挡板开度控制系统包括执行机构、控制系统和通讯装置。在锅炉实时燃烧状态不稳定时，运行人员可以根据需要对燃料的混合比例做实时的调整，以改善燃烧，运行人员在远程控制软件上发出指令，通过通讯装置由执行机构做出相应的动作。各进料室分别作为燃料进入燃烧室的通道和临时存储空间，相邻的进料室用于通过和存储相同或者不同类型燃料。所述进料斗15为层燃炉燃料进料通道，可由输送带输运燃料，也可由机械手抓取燃料至进料斗15。所述隔板8设置在进料斗15内部，所述隔板8的数量根据需要设置的进料室数量确定，一般情况下，所述隔板8的数量设置为2至10个为宜，隔板8的设置，将进料斗15分隔成若干个进料室，这样可以根据需要在不同进料室输入不同性质的燃料，以实现燃料的混合进料，为提高燃料在炉排上的混合效果，相邻进料室进不同性质的燃料。

[0025] 如图1所示，上述应用于垃圾焚烧炉排炉的进料装置的操作方法，包括如下步骤，[0026] 第一步，根据锅炉设计范围，向各进料室输入相同种类燃料或者不同种类燃料，当燃料热值在锅炉设计范围内时，各个进料室均输入同一种燃料；当各燃料的燃料热值均不在锅炉设计范围内时，需要对燃料进行混合使混合后的燃料热值在设计范围内，此时，应当按照燃料热值的高低顺序从一侧至另一侧依次向各进料室输入相应的燃料，当只有两种燃料混合时，相邻进料室应当输入不同种类燃料；[0027] 第二步，根据燃烧室燃烧情况，由所述挡板开度控制系统控制调节副挡板角度，使燃烧室温度保持在设计范围，当燃烧温度偏低时，调节副挡板使副挡板向低热值燃料进料室偏转，减小低热值燃料的进料量，同时增大高热值燃料的进料量；当燃烧温度偏高时，调节副挡板使副挡板向高热值燃料进料室偏转，减小高热值燃料的进料量，同时增大低热值燃料的进料量；[0028] 第三步，根据锅炉负荷，由所述挡开度控制系统控制调节主挡板13开度，使锅炉负荷保持联系在目标范围，当锅炉负荷低于目标值时，增大主挡板13开度，增加总燃料量；当锅炉负荷高于目标值时，减小主挡板13开度，减小总燃料量。[0029] 结合图1，本实施例中，为降低发酵后垃圾的热值，将其与新入厂的垃圾混合。假定发酵后垃圾热值为8000kJ/kg，新入厂垃圾热值为4400kJ/kg，垃圾焚烧炉设计燃料热值为6800kJ/kg。为控制入炉垃圾平均热值在设计热值附近，发酵后垃圾与新入厂垃圾混合比例应为2：1。为提高新、旧垃圾的混合效果，在进料室1、进料室3、进料室5和进料室7中加入新入厂垃圾，在其余进料室中加入发酵后的垃圾。因为进料斗进料时，以发酵后的垃圾为主，所以在隔板8设置时进料室2、进料室4和进料室6预留空间较大。由于新、旧垃圾在进料室内间隔进料，使得新旧垃圾在炉排交替出现，混合相对均匀，有利于燃烧的稳定。由于入炉垃圾成分的不确定性，入炉垃圾的热值也在一定范围内波动。因此新旧垃圾的混合比例需要根据实际燃烧情况做实时的调整。隔板8下方设置的副挡板提供了这个功能，通过调整副挡板的角度，可以控制各个进料室的进料量。如图1所示，副挡板9和副挡板10向右转动，副挡板11和副挡板12向左转动即可减小新入厂垃圾的进料量，同时增大已发酵垃圾的进料量。

此时，发酵后垃圾与新入厂垃圾混合比例变小，入炉垃圾热值相应提高。通过副挡板开度控制系统，运行人员能够实现副挡板开度的在线调整，最终实现入炉垃圾热值的实时调整。主挡板13则提供了控制总的垃圾进料量的功能，也能通过主挡板开度控制系统实现在线控制。

[0030] 以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，可利用以上所揭示的技术内容而作出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。