机械炉排

技术领域

本发明涉及一种炉排，属于工业锅炉机械化设备技术领域。

背景技术

炉排是工业锅炉中撑置固体燃料并使之有效燃烧的机械化燃烧设备，水平往复式机械炉排上的燃料，获得一个从前向后的推动力，使燃料在炉排上作周期性的翻滚运动，从炉排的前端逐步向后端移动，从而完成燃料的预热、干燥、燃烧、燃烬的全过程。

水平往复式机械炉排锅炉与流化床锅炉相比，燃料的适应性广，可以使用各类煤种、软质和硬质生物质(含垃圾)燃料的混烧；与链条炉相比，由于往复起到拨火作用，加强了燃料层的松动和通风，因此燃烧效率高，对燃料的粒度和热值要求不严，具有较好的开发和发展优势。所以，在工业锅炉中水平往复式炉排锅炉占了很大的比重。

但是，现有在役的水平往复式炉排锅炉，在设计、结构、制造、材质、安装、运行调节尚存在亟待解决的问题：

1、设计不合理：由于炉排的传动方式不合理、炉架结构不合理、锅炉基础设计不合理,因而使得炉体高大。

2、煤斗易着火：由于对前拱底部辐射、反射、对流、热线集中等的作用措施不当，造成煤斗着火、燃烧流场不均。所以，许多在役锅炉停掉了前拱底部送风。

3、炉排漏煤：一般预热段炉排漏煤(3％以上)、主燃段细煤屑和炽热灰粒漏泄(1％以上)、炉排表面不平整和间隙不均匀漏煤，很难适应燃用2mm以下颗粒燃料。

4、风室密封不严：炉排底部风室动静炉排架、拉杆之间以及侧密封与炉排之间，漏风、串风、截风严重，无法按需送风，造成火燃中心偏移、层燃厚度不一、燃烧层起鼓、燃烧不稳、结焦等现象。

5、炉排使用寿命低：高温区炉排片长期与炽热煤层接触，炉排片上部结焦、炉排片过热扭曲和卡涩、前端部磨损和烧坏，炉排使用寿命低。

6、炉架变形：炉排底部动静炉排托架连接件多、链接螺栓过多，炉排架托辊轴承积灰、磨损、偏心，炉排传动偏心轮与传动杆接触处磨损，运行中常出现尾部炉架变形、卡涩、炉架行程不一等现象。

7、无法分段燃烧：动静炉排托架均为整体托架，无法分段控制、分段燃烧、左右纵向控制、无法组织优化燃烧和污染源控制。

基于陈述，亟需提出一种机械炉排，已解决上述技术问题。

发明内容

本发明提出了一种机械炉排，在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。

本发明的技术方案：

机械炉排，包括炉排支架、单体焊接静止式炉排和至少一组多分段倾斜式水平往复机械炉排，所述单体焊接静止式炉排和至少一组多分段倾斜式水平往复机械炉排采用倾斜方式布置安装在炉排支架上，单体焊接静止式炉排和多分段倾斜式水平往复机械炉排交错布置；

单体焊接静止式炉排包括固定短炉排片和固定炉排立板梁，所述固定炉排立板梁焊接安装在炉排支架上，固定短炉排片装嵌在固定炉排立板梁上；

多分段倾斜式水平往复机械炉排包括活动长炉片、单轴凸轮、方轴、凹瓦、凹瓦支座、连杆、连接座、转动圆盘和变频电机，所述凹瓦支座焊接安装在炉排支架上，凹瓦支座上焊接安装有凹瓦，单轴凸轮装嵌在凹瓦之中，所述活动长炉片装嵌在单轴凸轮上，单轴凸轮的中心位置安装有方轴，方轴的输出端安装有连接座，连接座上铰接安装有连杆，所述变频电机通过电机支座安装在炉排支架上，变频电机的输出端安装有转动圆盘，所述连杆与转动圆盘铰接安装；

所述活动长炉片和固定短炉排片两者间隔叠压布置，形成成阶梯状倾斜角。

优选的：所述凹瓦支座包括第一立板、第二立板和横板，第一立板和第二立板的底部焊接安装在炉排支架上，在第一立板和第二立板之间穿入安装有横板，所述凹瓦为顶部具有缺口的“半圆形座”，凹瓦的底部焊接安装在第一立板和第二立板的上端。

优选的：所述活动长炉片为长方形体，活动长炉片的前后两侧加工有减重槽，活动长炉片的左侧加工有用于装嵌单轴凸轮的第一U型槽，活动长炉片的顶部端面上具有顶部拨料齿，活动长炉片的右侧加工有前端部拨料齿。

优选的：所述固定炉排立板梁包括方钢和立管，方钢的底部固定安装在炉排支架上，方钢顶部焊接安装有立管；

所述固定短炉排片为长方形体，固定短炉排片的前后两侧加工有第二减重槽，固定短炉排片的左侧加工有第二U型槽，所述固定短炉排片通过第二U型槽与立管配合安装。

优选的：所述单轴凸轮的中心加工有方形孔，所述方轴穿入安装在单轴凸轮中心处的方形孔内，单轴凸轮的外壁上具有凸起部，所述单轴凸轮通过凸起部嵌入安装在活动长炉片上。

优选的：所述固定炉排立板梁和凹瓦支座的两侧布置有水冷却管。

优选的：所述炉排支架的两侧固定安有梳齿式密封机构。

优选的：所述梳齿式密封机构包括第一梳齿板和第二梳齿板，所述第一梳齿板上布置有多组第一梳齿，第二梳齿板上布置有多组第二梳齿，第一梳齿板和第二梳齿板相互平行布置，第一梳齿板和第二梳齿板固定安在炉排支架上，第一梳齿与第二梳齿交错布置。

本发明具有以下有益效果：

1.单体焊接静止式炉排和多分段倾斜式水平往复机械炉排经倾斜的炉排支架构成一个整体静止构架，从而彻底改变了既有的倾斜式双炉架结构，取消了以往轴承传动、连板搭接和螺栓连接模式，彻底扭转了既有炉排传动和控制方式，彻底解决了炉排底架变形，风室漏风、串风、截风等问题；

2.多分段倾斜式水平往复机械炉排，采用凹瓦托架式凸轮传动轴和左右侧传动机构，左右侧传动机构，由变频电动机经转动圆盘和连杆组成往复运动机构，以实现活动炉排往复传动，达到了分解和分散炉排应力目的，解决了以往炉排承受整体应力的弊病；

3.炉排水冷系统，在单体焊接静止式炉排和多分段倾斜式水平往复机械炉排底部均布置了水冷却管，水冷管与外界水冷系统和锅炉水系统构成水循环动力系统，以确保炉排温度控制在700℃以下，解决了炉排起翅、起拱、烧损、变形、断裂等问题；

4.本发明的机械炉排中，通过多分段倾斜式水平往复机械炉排与煤层的相对运动，并利用活动长炉片的顶部拨料齿和前端部拨料齿，来完成对煤层的前后搅动、上下翻滚、均衡松动、铲破焦块、控制起鼓，起到松散煤层、透气均匀、拨旺火焰的效果；

5.本发明结构简单、组装方便，适于推广和使用。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是图1中A处的放大示意图；

图3是固定短炉排片和活动长炉排片的配合安装关系示意图；

图4是多分段倾斜式水平往复机械炉排的配合安装示意图；

图5是凹瓦与凹瓦支座的安装主视图；

图6是固定短炉排片和活动长炉排片的配合安装立体图；

图7是活动长炉排片的立体图；

图8是固定短炉排片的立体图；

图9是单轴凸轮的立体图；

图10是梳齿式密封机构在炉排支架上的安装位置图；

图11是多分段倾斜式水平往复机械炉排在炉排支架上的布置图；

图12是连接座的立体图；

图中1-炉排支架，2-单体焊接静止式炉排，3-多分段倾斜式水平往复机械炉排，4-固定短炉排片，5-固定炉排立板梁，6-活动长炉片，7-单轴凸轮，8-方轴，9-凹瓦，10-凹瓦支座，11-连杆，12-连接座，13-转动圆盘，14-变频电机，15-电机支座，16-第一立板，17-第二立板，18-横板，19-减重槽，20-第一U型槽20，21-顶部拨料齿，22-前端部拨料齿，23-第二减重槽，24-第二U型槽，25-方钢，26-立管，27-凸起部，28-水冷却管，29-梳齿式密封机构，30-第一梳齿板，31-第二梳齿板，32-第一梳齿，33-第二梳齿。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

本发明所提到的连接分为固定连接和可拆卸连接，所述固定连接(即为不可拆卸连接)包括但不限于折边连接、铆钉连接、粘结连接和焊接连接等常规固定连接方式，所述可拆卸连接包括但不限于螺纹连接、卡扣连接、销钉连接和铰链连接等常规拆卸方式，未明确限定具体连接方式时，默认为总能在现有连接方式中找到至少一种连接方式能够实现该功能，本领域技术人员可根据需要自行选择。例如：固定连接选择焊接连接，可拆卸连接选择铰链连接。

具体实施方式一：参照图1-12说明本实施方式，本实施方式的机械炉排，包括炉排支架1、单体焊接静止式炉排2和至少一组多分段倾斜式水平往复机械炉排3，所述单体焊接静止式炉排2和至少一组多分段倾斜式水平往复机械炉排3采用倾斜方式布置安装在炉排支架1上，单体焊接静止式炉排2和多分段倾斜式水平往复机械炉排3交错布置；

单体焊接静止式炉排2包括固定短炉排片4和固定炉排立板梁5，所述固定炉排立板梁5焊接安装在炉排支架1上，固定短炉排片4装嵌在固定炉排立板梁5上；

多分段倾斜式水平往复机械炉排3包括活动长炉片6、单轴凸轮7、方轴8、凹瓦9、凹瓦支座10、连杆11、连接座12、转动圆盘13和变频电机14，所述凹瓦支座10焊接安装在炉排支架1上，凹瓦支座10上焊接安装有凹瓦9，单轴凸轮7装嵌在凹瓦9之中，所述活动长炉片6装嵌在单轴凸轮7上，单轴凸轮7的中心位置安装有方轴8，方轴8的输出端安装有连接座12，连接座12上铰接安装有连杆11，所述变频电机14通过电机支座15安装在炉排支架1上，变频电机14的输出端安装有转动圆盘13，所述连杆11与转动圆盘13铰接安装；

所述活动长炉片3和固定短炉排片4两者间隔叠压布置，形成成阶梯状倾斜角。

如上所述，机械炉排由单体焊接静止式炉排2和至少一组多分段倾斜式水平往复机械炉排3组成，二者采用倾斜方式安装在炉排支架1上，使用时，变频电机14工作带动转动圆盘13转动，转动圆盘13的盘面上铰接安装有连杆11，连杆11带动与其连接的连接座12往复动作，在连接座12与方轴8的配合安装作用下，方轴8带动单轴凸轮7往复摆动，又因活动长炉片6装嵌在单轴凸轮7上，这样活动长炉片6实现左右往复运动，通过动长炉片6的往复运动，利用顶部拨料齿21和前端部拨料齿22来完成对煤层的前后搅动、上下翻滚、均衡松动、铲破焦块、控制起鼓，起到松散煤层、透气均匀、拨旺火焰的效果；并通过调节运送煤层的厚度、炉排速度、炉膛通风来调整燃烧和调整负荷。

具体实施方式二：参照图1-12说明本实施方式，本实施方式的机械炉排，所述凹瓦支座10包括第一立板16、第二立板17和横板18，第一立板16和第二立板17的底部焊接安装在炉排支架1上，在第一立板16和第二立板17之间穿入安装有横板18，所述凹瓦9为顶部具有缺口的“半圆形座”，凹瓦9的底部焊接安装在第一立板16和第二立板17的上端。如此设置，凹瓦支座10和凹瓦9为单轴凸轮7的转动提供一个支撑，单轴凸轮7在凹瓦9内自由活动，间接提高活动长炉片6的活动自由度。

具体实施方式三：参照图1-12说明本实施方式，本实施方式的机械炉排，所述活动长炉片6为长方形体，活动长炉片6的前后两侧加工有减重槽19，活动长炉片6的左侧加工有用于装嵌单轴凸轮7的第一U型槽20，活动长炉片6的顶部端面上具有顶部拨料齿21，活动长炉片6的右侧加工有前端部拨料齿22。

具体实施方式四：参照图1-12说明本实施方式，本实施方式的机械炉排，所述固定炉排立板梁5包括方钢25和立管26，方钢25的底部固定安装在炉排支架1上，方钢25顶部焊接安装有立管26；所述固定短炉排片4为长方形体，固定短炉排片4的前后两侧加工有第二减重槽23，固定短炉排片4的左侧加工有第二U型槽24，所述固定短炉排片4通过第二U型槽24与立管26配合安装。

具体实施方式五：参照图1-12说明本实施方式，本实施方式的机械炉排，所述单轴凸轮7的中心加工有方形孔，所述方轴8穿入安装在单轴凸轮7中心处的方形孔内，单轴凸轮7的外壁上具有凸起部27，所述单轴凸轮7通过凸起部27嵌入安装在活动长炉片6上。

具体实施方式六：参照图1-12说明本实施方式，本实施方式的机械炉排，所述固定炉排立板梁5和凹瓦支座10的两侧布置有水冷却管28，水冷却管28采用蛇盘状布置结构。为保证炉排的安全和寿命，动静炉排底部均设置冷却水管，降低炉排前端与后端温度梯度，确保炉排温度控制在700℃以下、方轴8及单轴凸轮7的温度120℃以下。解决了以往炉排超温、炉排变形、高温腐蚀、磨损加速等问题。

具体实施方式七：参照图1-12说明本实施方式，本实施方式的机械炉排，所述炉排支架1的两侧固定安有梳齿式密封机构29，所述梳齿式密封机构29包括第一梳齿板30和第二梳齿板31，所述第一梳齿板30上布置有多组第一梳齿32，第二梳齿板31上布置有多组第二梳齿33，第一梳齿板30和第二梳齿板31相互平行布置，第一梳齿板30和第二梳齿板31固定安在炉排支架1上，第一梳齿32与第二梳齿33交错布置。如此设置，梳齿式弹性侧密封机构29，既能适应层燃炉排的横向热胀、冷缩，又能达到密闭式分段风室设计要求。

需要说明的是，在以上实施例中，只要不矛盾的技术方案都能够进行排列组合，本领域技术人员能够根据排列组合的数学知识穷尽所有可能，因此本发明不再对排列组合后的技术方案进行一一说明，但应该理解为排列组合后的技术方案已经被本发明所公开。

本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。