專利名稱：帶混合旋轉(zhuǎn)及自旋轉(zhuǎn)燃燒氣流的新型焚燒爐排設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及力學、工程力學、流體力學和兩相流等技術(shù)，涉及焚燒爐排片結(jié)構(gòu)，尤其是指帶混合旋轉(zhuǎn)及自旋轉(zhuǎn)燃燒氣流的新型焚燒爐排設(shè)備。
背景技術(shù)：
近二十年來，無論是國際上還是國內(nèi)，由于自然資源的不斷開發(fā)利用和社會經(jīng)濟的發(fā)展，特別是隨著人口的高度集中和城市化的迅速發(fā)展，世界各國的垃圾均以快于其經(jīng)濟增長速度三倍的平均速度增長。全世界每年垃圾焚燒量約為1.1億噸，絕大部分的垃圾焚燒處理廠分布于發(fā)達國家。日本現(xiàn)有焚燒廠約1900座，每年焚燒處理量近4千萬噸，是世界上垃圾焚燒處理規(guī)模最大的國家。垃圾焚燒處理具有占地面積小、選址較容易、處理快速、減量化顯著、無害化較徹底以及可回收焚燒余熱等優(yōu)點，在世界各國得到越來越廣泛的應(yīng)用。我國垃圾處理的發(fā)展趨勢是在分類收集基礎(chǔ)上的再生利用越來越受到重視；垃圾填埋的標準將越來越高，隨之，成本也越來越高，比例將逐步下降；垃圾焚燒將穩(wěn)步發(fā)展， 焚燒余熱利用特別是余熱發(fā)電的比例將有所上升。由于國家政策鼓勵發(fā)展垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)業(yè)，目前已有很多垃圾焚燒發(fā)電廠投入運行，近百個垃圾焚燒發(fā)電項目正在規(guī)劃建設(shè)之中。但由于我國生活垃圾的特征是含水分高，一般為55% -65%，一些南方城市在夏季高達70%，同時，我國生活垃圾中廚余和餐飲等有機廢物比例大，為45% -55%，因此垃圾熱值較低，燃燒不夠充分，熱灼減率較高。另外，由于垃圾在現(xiàn)有的焚燒爐排上較厚，翻動不充分，混合不均勻，焚燒效率低，導(dǎo)致不少垃圾焚燒發(fā)電廠的經(jīng)濟效益不理想；還因為垃圾焚燒爐爐膛內(nèi)溫度不夠高，排出的煙氣中有害氣體較多，造成重大污染。因此，針對我國垃圾的特點，開發(fā)投資成本低、節(jié)能、環(huán)保、實際運行經(jīng)濟效率高的新型垃圾焚燒爐排就顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種帶混合旋轉(zhuǎn)及自旋轉(zhuǎn)燃燒氣流的新型焚燒爐排設(shè)備，其可降低我國生活垃圾的熱灼減率，提高垃圾的熱值，提高焚燒效率，實現(xiàn)垃圾焚燒的節(jié)能、 環(huán)保，解決前述現(xiàn)有技術(shù)中存在的諸項問題。為實現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明人采取以下技術(shù)方案帶混合旋轉(zhuǎn)及自旋轉(zhuǎn)燃燒氣流的新型焚燒爐排設(shè)備，其主要有兩種爐排片左旋爐排片和右旋爐排片組成，其中橫向為左旋爐排片或右旋爐排片各自一一相鄰排列，縱向則為左旋爐排片與右旋爐排片間隔排列，兩種爐排片均主要由卡槽、爐排體、噴頸、噴嘴組成，其中噴嘴則有噴口和噴嘴內(nèi)螺旋凹槽組成，噴頸和噴嘴構(gòu)成燃燒空氣通孔，左旋爐排片的燃燒空氣通孔是自爐排片頭端內(nèi)壁以自右向左傾斜角度穿通至爐排片頭端外壁，噴嘴內(nèi)螺旋凹槽內(nèi)的螺紋方向自噴口往噴頸方向看為順時針旋轉(zhuǎn)，右旋爐排片的燃燒空氣通孔是自爐排片頭端內(nèi)壁以自左向右傾斜角度穿通至爐排片頭端外壁，噴嘴內(nèi)螺旋凹槽內(nèi)的螺紋方向自噴口往噴頸方向看為逆時針旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明專利的左旋轉(zhuǎn)爐排片的燃燒空氣通孔是自爐排片頭端內(nèi)壁以自右向左傾斜角度穿通至爐排片頭端外壁，噴嘴內(nèi)螺旋凹槽的螺紋旋轉(zhuǎn)方向自噴口往噴頸方向看為順時針旋轉(zhuǎn)，其噴出氣流自旋轉(zhuǎn)方向遵守曾紀進左手定則為左旋轉(zhuǎn)(簡稱曾氏左手定則氣體來流方向向左旋轉(zhuǎn)，用左手握住圓柱形氣流來流方向，拇指與氣流方向一致，則四指方向為氣流自旋轉(zhuǎn)方向)。本發(fā)明專利右旋爐排片的燃燒空氣通孔是自爐排片頭端內(nèi)壁以自左向右傾斜角度穿通至爐排片頭端外壁，噴嘴內(nèi)螺旋凹 槽的螺紋旋轉(zhuǎn)方向自噴口往噴頸方向看為逆時針旋轉(zhuǎn)，其噴出氣流自旋轉(zhuǎn)方向遵守曾紀進右手定則為右旋轉(zhuǎn)(簡稱曾氏右手定則氣體來流方向向右旋轉(zhuǎn)，用右手握住圓柱形氣流來流方向，拇指與氣流方向一致，則四指方向為氣流自旋轉(zhuǎn)方向)。本發(fā)明專利中左旋爐排片和右旋爐排片自燃燒空氣通孔噴出的空氣流速能完成帶螺旋氣流的自旋轉(zhuǎn)，形成小湍流；而將左旋爐排片和右旋爐排片一一縱向間隔排列裝配后，其共同噴出的空氣流速能完成大旋轉(zhuǎn)，形成大湍流，兩種空氣湍流一起起到充分翻轉(zhuǎn)物料的目的，使爐排上的物料(如垃圾、秸稈、污泥、木材等)能翻滾、攪拌，得到充分燃燒，提高垃圾焚燒的熱值，降低垃圾熱灼減率，有效提高垃圾焚燒效率。本發(fā)明可以達到的其它有益效果單一左旋爐排片或右旋爐排片燃燒空氣流形成的小湍流，可以起到切割垃圾的作用，或者擠壓、剪切、碾碎燒結(jié)成團的垃圾，避免垃圾成團，提高燃燒效率。單一左旋爐排片或右旋爐排片燃燒空氣流形成的小湍流以及左旋爐排片和右旋爐排片組合形成的燃燒空氣大湍流與爐排接觸，均可以起到冷卻爐排，避免爐排片高溫腐蝕；并吸收爐排片熱量的氣流進入爐膛，可以提高燃燒效率。本發(fā)明適用于新建的垃圾焚燒項目，也適用于要進行改造的垃圾焚燒項目。


圖1為本發(fā)明的左旋或右旋爐排片中剖結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的左旋或右旋爐排片仰視圖；圖3為圖1所示的左旋爐排片a-a剖示示意圖；圖4為本發(fā)明的左旋爐排片右視圖；圖5為本發(fā)明的左旋爐排片燃燒空氣流形成的自旋轉(zhuǎn)小湍流示意圖；圖6為圖1所示的右旋爐排片A-A剖示示意圖；圖7為本發(fā)明的右旋爐排片右視圖；圖8為本發(fā)明的右旋爐排片燃燒空氣流形成的自旋轉(zhuǎn)小湍流示意圖；圖9為本發(fā)明的左旋和右旋爐排片分別一一橫向相鄰排列裝配后的正向工作示意圖；圖10為本發(fā)明的左旋爐排片與右旋爐排片之間一一橫向間隔排列裝配后的正向工作示意圖；圖11為本發(fā)明的左旋和右旋爐排片一一縱向間隔排列裝配后的側(cè)向結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方案
現(xiàn)結(jié)合說明書附圖詳細描述本發(fā)明的最佳實施方案如圖1、圖2、圖9和圖11所示，帶混合旋轉(zhuǎn)及自旋轉(zhuǎn)燃燒氣流的新型焚燒爐排設(shè)備，其主要有兩種爐排片左旋爐排片 A和右旋爐排片B 組成，其中橫向為左旋爐排片A或右旋爐排片B各自一一相鄰排列，縱向則為左旋爐排片A與右旋爐排片B間隔排列，兩種爐排片均主要由卡槽1、爐排體5、噴頸3、 噴嘴4組成，其中噴嘴4則有噴口 7和噴嘴內(nèi)螺旋凹槽8組成，噴頸3和噴嘴4構(gòu)成燃燒空氣通孔，如圖3所示，左旋爐排片A的燃燒空氣通孔是自爐排片頭端內(nèi)壁91以自右向左傾斜角度穿通至爐排片頭端外壁92，噴嘴內(nèi)螺旋凹槽內(nèi)的螺紋方向自噴口往噴頸方向看為順時針旋轉(zhuǎn)，如圖6所示，右旋爐排片B的燃燒空氣通孔是自爐排片頭端內(nèi)壁91’以自左向右傾斜角度穿通至爐排片頭端外壁92’，噴嘴內(nèi)螺旋凹槽內(nèi)的螺紋方向自噴口往噴頸方向看為逆時針旋轉(zhuǎn)，如圖4、圖7所示，燃燒空氣通孔設(shè)在爐排片(A，B)的爐排片頭端(91，91’) 中部，爐排體背面設(shè)有筋板2。工作時，一次風經(jīng)過左旋或右旋爐排片的噴頸3進入噴嘴4，噴嘴4內(nèi)的噴嘴內(nèi)螺旋凹槽8會改變?nèi)紵龤饬鞯姆较?，使噴嘴出來的氣流形成自旋轉(zhuǎn)(相應(yīng)地左旋轉(zhuǎn)(如圖5 所示)或右旋轉(zhuǎn)(如圖8所示))。如圖9所示，左旋旋爐排片出來的左旋轉(zhuǎn)燃燒氣流和右旋爐排片出來的右旋轉(zhuǎn)燃燒氣流在爐膛內(nèi)混合，形成大的旋轉(zhuǎn)，垃圾在兩種氣流的共同作用下，充分混合，徹底破碎，可以在爐排上充分燃燒。在上述最佳實施方案中左旋或右旋爐排片的燃燒空氣通孔設(shè)在爐排片的爐排體頭端中部，既可以防止沉積在爐排上的垃圾細灰及未燃盡細小顆粒通過噴嘴漏料，也可以起到垃圾預(yù)烘干處理、粉碎處理的作用，進一步降低熱灼減率，提高了垃圾熱化效率。在上述最佳實施例中，如圖3所示，左旋爐排片A的燃燒空氣通孔是穿通至爐排片頭端外壁92的左側(cè)，如圖6所示，右旋爐排片B的燃燒空氣通孔是穿通至爐排片頭端外壁 92’的右側(cè)，更有利于左旋旋爐排片出來的左旋轉(zhuǎn)燃燒氣流和右旋爐排片出來的右旋轉(zhuǎn)燃燒氣流的混合，形成更大漩渦的旋轉(zhuǎn)。當然，左旋爐排片A或右旋爐排片B的燃燒空氣通孔也可以是穿通至爐排片頭端外壁的中間位置或其它位置。在上述實施方案中左旋或右旋爐排片的爐排體背面設(shè)有筋板，可以增強爐排的強度，延長爐排的使用壽命，節(jié)約成本。對于上述最佳實施例中左旋爐排片A和右旋爐排片B的排列方式，也可以為如圖 10所示的左旋爐排片A與右旋爐排片B之間一一橫向間隔排列，縱向則為左旋爐排片與左旋爐排片相鄰排列，右旋爐排片與右旋爐排片相鄰排列。
權(quán)利要求
1.帶混合旋轉(zhuǎn)及自旋轉(zhuǎn)燃燒氣流的新型焚燒爐排設(shè)備，其特征在于其主要有兩種爐排片左旋爐排片和右旋爐排片組成，其中橫向為左旋或右旋爐排片各自一一相鄰排列，縱向則為左旋爐排片與右旋爐排片間隔排列，兩種爐排片均主要由卡槽、爐排體、噴頸、噴嘴組成，其中噴嘴則有噴口和噴嘴內(nèi)螺旋凹槽組成，噴頸和噴嘴構(gòu)成燃燒空氣通孔，左旋爐排片的燃燒空氣通孔是自爐排片頭端內(nèi)壁以自右向左傾斜角度穿通至爐排片頭端外壁，噴嘴內(nèi)螺旋凹槽內(nèi)的螺紋方向自噴口往噴頸方向看為順時針旋轉(zhuǎn)，右旋爐排片的燃燒空氣通孔是自爐排片頭端內(nèi)壁以自左向右傾斜角度穿通至爐排片頭端外壁，噴嘴內(nèi)螺旋凹槽內(nèi)的螺紋方向自噴口往噴頸方向看為逆時針旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶混合旋轉(zhuǎn)及自旋轉(zhuǎn)燃燒氣流的新型焚燒爐排設(shè)備，其特征在于左旋或右旋爐排片的燃燒空氣通孔設(shè)在爐排片的爐排體頭端中部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶混合旋轉(zhuǎn)及自旋轉(zhuǎn)燃燒氣流的新型焚燒爐排設(shè)備，其特征在于左旋或右旋爐排片的爐排體背面設(shè)有筋板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶混合旋轉(zhuǎn)及自旋轉(zhuǎn)燃燒氣流的新型焚燒爐排設(shè)備，其特征在于左旋爐排片的燃燒空氣通孔是穿通至爐排片頭端外壁的左側(cè)，右旋爐排片的燃燒空氣通孔是穿通至爐排片頭端外壁的右側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶混合旋轉(zhuǎn)及自旋轉(zhuǎn)燃燒氣流的新型焚燒爐排設(shè)備，其特征在于左旋或右旋爐排片的燃燒空氣通孔是穿通至爐排片頭端外壁的中間位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶混合旋轉(zhuǎn)及自旋轉(zhuǎn)燃燒氣流的新型焚燒爐排設(shè)備，其特征在于左旋爐排片與右旋爐排片之間一一橫向間隔排列，縱向則為左旋爐排片與左旋爐排片相鄰排列，右旋爐排片與右旋爐排片相鄰排列。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶混合旋轉(zhuǎn)及自旋轉(zhuǎn)燃燒氣流的新型焚燒爐排設(shè)備，其主要有兩種爐排片左旋爐排片和右旋爐排片組成，其中橫向為左旋或右旋爐排片各自一一相鄰排列，縱向則為左旋爐排片與右旋爐排片間隔排列，兩種爐排片均主要由卡槽、爐排體、噴頸、噴嘴組成，其中噴嘴則有噴口和噴嘴內(nèi)螺旋凹槽組成，噴頸和噴嘴構(gòu)成燃燒空氣通孔，左旋爐排片的燃燒空氣通孔是自爐排片頭端內(nèi)壁以自右向左傾斜角度穿通至爐排片頭端外壁，噴嘴內(nèi)螺旋凹槽內(nèi)的螺紋方向自噴口往噴頸方向看為順時針旋轉(zhuǎn)，右旋爐排片的燃燒空氣通孔位置以及噴嘴內(nèi)螺旋凹槽內(nèi)的螺紋方向與左旋爐排片相反。本發(fā)明的焚燒爐排設(shè)備可降低生活垃圾的熱灼減率，提高垃圾的熱值，提高焚燒效率。
文檔編號F23G5/44GK102353060SQ201110208718
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月25日
發(fā)明者曾紀進, 陳國艷 申請人:福建省豐泉環(huán)?？毓捎邢薰?br>