专利名称：炉栅和装有该炉栅的燃料锅炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于燃料锅炉的炉栅(炉篦)，它包括阶梯形地设置的板件，板件中每第二个板件可以往返运动，并且该板件有一个相应的传动机构，燃烧空气穿过板件之间的间隙。本发明此外还涉及应用这种炉栅的锅炉。
燃料连续地或间断地输入到燃烧炉中，在这些燃烧炉中，人们正致力于使燃料尽可能地完全燃烧，以使灰量(炉渣量)尽可能地少。这就需要使燃料在炉栅(炉)上停留较长的时间，以便有进行完全燃烧所需要的燃烧时间。为了造成均匀的燃烧条件，要求将燃料在炉栅上从一端输送到另一端，以便新的燃料可以接着输送进来，从而可以达到一定程度的均匀状态。在将燃料从炉栅的一端输送到另一端时，要求在到达炉栅的灰渣端之前没有燃料从炉栅上掉下去，因为这样掉下去的燃料可能还没有完全燃烧。
维英克(VgncKe)公司的商品一览表中曾有开头提到的那种炉栅。它由阶梯地设置的固定板件组成。固定板件之间各装有一个可往返运动的板件。该活动板件是空心的，水可以流过，由此来保护板件材料。用于燃烧的一次空气流过活动板件和固定板件之间的间隙，而二次空气通过炉壁上的侧面孔口可以在燃料层的高度上进入，通过炉栅活动板件的运动，使在炉栅的台阶上燃料向下移动。
直到燃料在下面的炉栅末端部分处落入灰渣容器中。在燃烧室中的燃烧由一个从锅炉侧壁上指向炉栅的火焰维持，该火焰用的是另一种燃料，例如煤气。为了使供入的空气与燃料在炉栅上运动时变化着的燃料质量相适应。在炉栅下面设置了许多腔室。燃烧空气可以按不同的量吹入这些腔室中，然后经过所属的炉栅间隙流出。一个斜装在炉栅上方的水冷挡热板用于对炉栅上方的燃烧气体进行较快的冷却。炉栅的活动板件和固定板件是这样安置的，即两个固定的板件之间只形成一个缝隙，因为它们是直接地相互邻接。
现有的炉栅有一些缺陷。应用一次空气和二次空气不能完全控制燃烧。对活动的炉栅板件进行水冷却也是这种情况，它不能使较难烧的燃料(例如垃圾)完全燃烧，支承在固定板件上的活动板件遭受到巨大的磨损，因为上下叠在一起的板件在作相对运动时，燃料的固态颗粒损伤了板件的表面。该已知锅炉的另一个缺陷是，燃料经一个斜面落到炉栅上。因此，燃料在炉栅上要运动多远才能停住。这完全是偶然的。由此很显然，这导致燃料各部分在炉栅上具有完全不同的停留时间。
所以，该已知的锅炉不能使燃料完全燃烧，对其燃烧也不能充分地控制。此外，已知的锅炉也不能明显地减少燃烧气体中有害物的含量。
本发明的任务是，制造一种炉栅或一种锅炉(燃烧炉)，它能对燃料(必要时也对例如垃圾等难处理的燃料)实现可控制的完全燃烧。
从该任务出发，开头提及的那种炉栅的特征在于，将固定板件固定在一个公共的第一支持件上，而将活动板件固定在一个公共的第二支持件上，每个板件在其支持件上的固定高度是可调的。
炉栅的各单个板件的高度可调性充许燃烧空气通过的间隙可以调节成不同的大小，从而这些间隙一方面可与不同的燃料相适应，另一方面可以在炉栅的长度上作不同的调整，以便产生所希望的燃烧空气流过炉栅的流动断面。也就是说，可以对预先确定的穿过炉栅的空气流动截面(它有不同的高度)进行调整。按照本发明，以这种方式，可以在炉栅开始部分实现低于理论计算值(低化学计量)的低温炭化。而在炉栅末端部分进行高于理论计算值(超化学计量)的完全燃烧。为止，板件之间的间隙或间隙的高度可以在朝着炉栅末端方向上逐渐增大。
本发明的炉栅以一种非常有利的方法设计而成，它只用流过板件间隙的一次空气进行燃烧，而不需要二次空气。通过将活动板件和固定板件各支承在其各自的公共支持件中，从而使相邻的固定板件和活动板件的支承相互无关。因此不再需要将板件以一种方式或另一种方式上下叠装起来，这会导致极大的机械负荷。按照本发明，一个固定板件和两个相邻活动板件之间，或者一个活动板件和两个相邻固定板件之间存在着空气间隙。由于活动板件有公共的支持件，往返运动的传动就很容易实现，因为可使整个支持件作往返运动。
最好这样安置活动板件，即活动板件在其往返运动的极限位置与其两个相邻的固定板件叠盖起来(叠在一起)由此避免了燃料从炉栅上掉落下去。
在一个结构简单的优选实施例中，板件位于垂直设置的板状支撑件上，这些支撑件装在已述的公共支持件上，且高度是可调的。
活动板件的第二公共支持件最好制成横截面约呈u形的凹槽件。在凹槽件的两个侧壁上固定着活动板件的垂直支撑件。活动板件与垂直支撑件可以用螺栓或其它螺纹连接件进行连接。
而与公共的第一支持件相连接的垂直设置的板状支撑件具有做成台阶的上边缘，它构成凹陷，其中装入所属的板件。该凹陷部分对着在倾斜方向上位于前面的支撑件可以是开着的，从而可以用两相邻接的板状支撑件来固定这些固定板件，即在这些凹陷中安置相配的固定板件。
最好是将这些垂直支撑件紧密相接地设置，空气的输入在这些垂直支撑件内部进行。这样可以可靠地避免从侧面输入二次空气。
本发明的用上述炉栅装配的锅炉只用流过板件之间的间隙的燃烧空气进行工作。最好是，通过一个在燃烧室的下游方向设置的吸气源使燃烧空气流过(吸过)板件间间隙。为此，燃烧室中存在一个低压该低压抽吸燃烧空气，使之流过炉栅板件之间的间隙。借助于该低压，可以非常确定地调整燃烧的状况。尤其有利的是，可以维持低的燃料层温度，这可以使由于加入碱性添加剂而可能结合的酸形成物留在炭渣中，而不会由于太高的燃烧层温度分解成气态，防止了燃烧气体含有有害物。
本发明的锅炉最好有一个复燃烧室(再燃室)，由于辐射热和良好的绝缘(或隔热)，在该室中会形成很高的温度，它能使未结合的有害物热分解，成为无害的气体。
本发明的锅炉的工作不需要辅助火焰，因为根据计量的燃料输入和在炉栅上计量的输送，可以随时对燃料量进行可靠的调整，由此，其性质变化极大的燃料也能够达到确定的温度和燃烧状态。
确定地将燃料输入到炉栅开始部分是这样实现的，即在炉栅开始部分的高度上设置了一个输送底板，它用作将燃料输送到炉栅中的输送装置。
下面对照附图中所示的实施例对本发明作详细描述。
图1 一种燃烧炉(尤其是用于垃圾的燃烧炉)的示意图;
图2 图1所示燃烧炉中的炉栅的单独视图;
图3 用于活动板件的u形截面支持件;
图4 用于(单侧)支持固定板件的带孔型材轨条;
图5 由三个图2所示的单个炉栅并列组装构成的大宽度炉栅。
燃料经装在顶盖上的活门1供入图1所示的燃烧炉中。燃料最好均匀地与一种碱性添加剂混合，以便与酸性物通过中和反应生成无害的盐。燃料落到其上装有锯齿形闸板3的活动底板2上，闸板3中至少有一部分可通过传动机构4作往返运动。燃料落在锯齿形闸板3的斜度小的斜面上，而由斜度大的(陡的)斜面向前推动，使燃料移至底板的前缘4，并将一个悬挂着的活门5顶向一侧，燃料则落到底板6上，底板6上的滑块7在传动机构8的作用下作往返运动。可以穿过燃烧炉顶盖向底板6上的燃料中加入一种液态碱性添加剂，如用1中的双箭头所示的那样。如果燃料预先已与一种碱性添加剂均匀混合，那么上述这种添加剂的加入则就是多余的了。
炉栅9的开始部分在与底板6相同的高度上与底板6相接，炉栅9由阶梯形安装的固定板件10和在固定板件10之间安装的活动板件(可运动的板件)11组成。图1中活动板件11位于其已移动进去的位置，在该位置处，活动板件11叠盖住安在其下面的固定板件10。通过由用于滑块7的同一传动机构产生的往返运动，炉栅9上的燃料斜着向下运动，直到完全燃烧后落入集灰容器12中，然后例如可以用一种螺旋输送器13将灰渣从容器12中输送出去。炉栅9上方的燃烧室14由壁板15与底板6和活动底板2分界，该壁板15支持在一个大约安装在炉栅开始部分上方的支持件16中。燃烧气体经过设置在顶盖下面的通道17到达锅炉的出口18。只要炉壁隔热或绝缘良好，具有高的热容量，必要时还可以释放辐射热。那么炉栅9上方的空间可以加热到极高的温度，从而可使燃烧气体中所含的有害物分解成无害组分。炉的出口18处可接上热交换器，过滤器或类似物。
下面参照图2说明炉栅的结构。活动板件11和固定板件10一样在炉栅的整个宽度上延伸。在该宽度范围内装有两个u形成型件119，作为固定板件10的第一公共支持件20。图4中示出了一个成型件19的详图。它有八对孔21，孔上各螺旋固定着一个板状支撑件22。这些板状支撑件22有两个长孔23、24，其中一个做成T形的，这样可以在垂直方向和水平方向进行调整。将板状支撑件22旋入其长孔23，24中，可以调节支撑件22在第一公共支持件20上的高度。支撑件22的上边缘处有一个梯形段25(或台阶部分)，由此形成一个凹陷部分26，它的开口侧对着沿输送方向看位于前面的支撑件22。相配的固定板件10装在凹陷26中，固定板件10由此支撑在与相对的炉壁相邻的两个垂直板状支撑件22上。在图2中，八个垂直板状支撑件22紧密地相互连接起来，构成接合缝27。
在第一公共支持件20内设有一个u形截面的凹槽件28，它构成第二公共支持件，即用于活动板件11的支持件。在图3中示出了凹槽件28的详图，它由矩形底板30和两个侧壁31组成。侧壁的高度相应于炉栅9的斜度沿输送方向逐渐减小。两侧壁31上设有一些相互对准的孔对32。每对孔32各使一个垂直板状支撑件33固定在相关的凹槽件28侧壁31上。此处也是通过长孔对34，35进行固定，从而可以调节垂直支撑件33的高度。在其上边缘36上各支撑着一个可运动的板件11，它借助于支撑角铁螺旋固定在支撑件33上。因此，活动板件11也由两个垂直设置的板状支撑件33支撑着，然而，以所属的垂直支撑件22为基础，其支撑点的间距略小于固定板件10的支撑点的间距。垂直支撑件33也是紧密地相互连接起来，构成接合缝37。
在u形凹槽件28内进行空气的供给，而且是借助于在炉栅9上方产生的低压进行，该低压使空气从板件10、11之间吸过。由于低压产生空气导向。从而形成极其均匀的空气流，该空气流在必要时可通过板件10、11之间的不同的间距，相对于炉栅开始部分在炉栅末端部分这样来控制，使之在炉栅开始部分产生低于理论计算值的低温炭化，而在炉栅末端部分产生高于理论计算值的燃烧，但不会导致燃料层的温度计高到不能允许的程度。因为炉栅末端部分处的燃料已经在很大程度上化成灰了。因此，尽管有过剩的燃烧空气也不会产生温度升高。过剩的氧气有利于在后面的反应室(或再燃室)中进行的有害物热分解过程并使之成为可能。
如所述那样，板件10，11只是在板件端部处的两条线上通过垂直支撑件22及23的边缘实现其支撑，因此只能采用具有一定的最大长度的板件，因为否则板件10、11有弯曲的危险，这会使燃烧空气的输入量难以确定。如果根据要求达到的燃烧炉工作能力指标而需要用较大宽度的炉栅的话，那么，如图5所示，该炉栅则可以由多个单独的炉栅9组合起来而构成。在所示实施例3中单独炉栅9的板件10、11可以没有明显间隙地相互接在一起达到所要求的炉栅总宽度，从而也可以实现较大的炉栅宽度，而板件10、11又不会有弯曲的危险。
权利要求
1.用于燃料锅炉的炉栅，该炉栅包括阶梯形地设置的板件(10，11)，板件中每第二个板件(11)可以往返运动且配有一个相应的传动机构。燃烧空气流过板件(10.11)之间的间隙。其特征在于，固定板件(10)固定在一个公共的第一支持件(20)上，活动板件(11)固定在一个公共的第二支持件(29)上，每个板件(10、11)在其支持件(20，29)上的固定高度是可调的。
2.按照权利要求1的炉栅，其特征在于，活动板件(11)设置得使之在其往返运动的极限位置处与相邻的两个固定板件(10)叠在一起。
3.按照权利要求1或2的炉栅，其特征在于，板件(10、11)安放在垂直设置的板状支撑件(22，23)的上面，这些支撑件高度可调地装在公共支持件(20，29)上。
4.按照权利要求3的炉栅，其特征在于，活动板件(11)的公共的第二支持件(29)制作成横截面约呈u形的凹槽件(28)，在其侧壁上固定着活动板件(11)垂直设置的支撑件(33)。
5.按照权利要求4的炉栅，其特征在于，活动板件用螺栓与相配的垂直支撑件(33)相连接。
6.按照权利要求3至5中之一的炉栅，其特征在于，与公共的第一支持件(20)相连接的垂直设置的板状支撑件(22)具有做成台阶状的上边缘，在由这种台阶构成的凹陷(26)中安置相配的固定板件(10)。
7.按照权利要求6的炉栅，其特征在于，凹陷(26)朝着沿倾斜方向上位于前面的支撑件(22)是开着的。
8.按照权利要求3至7中之一的炉栅，其特征在于，垂直支撑件(22，23)紧密地相互连接起来，空气的供入在垂直支撑件(22，23)内进行。
9.装有权利要求1至8中之一所述炉栅的锅炉，其特征在于，燃烧空气只流过板件(10，11)之间的间隙。
10.按照权利要求9的锅炉，其特征在于，燃烧空气通过一个设置在燃烧室下游方向的吸气源流过板件间的间隙。
11.按照权利要求9或10的锅炉，其特征在于，板件(10，11)之间的间隙可以调整，以便对预先确定的穿过炉栅(9)且具有不同高度的流动截面进行调整。
12.按照权利要求11的锅炉，其特征在于，间隙的高度朝着炉栅末端方向逐渐增加。
13.按照权利要求9至12中之一的锅炉，其特征在于，设有一个输送底板(6)，它装在炉栅开始部分的高度上，用作将燃料输送到炉栅(9)中的输送装置。
全文摘要
一种用于燃料锅炉的炉栅，它由阶梯形地安装的板件(10，11)组成，其中每第二个板件(11)有一个传动机构，可以往返运动。燃烧空气流过板件(10，11)之间的间隙。燃料可以完全燃烧并且可以控制，固定板件(10)固定在第一公共支持件(20)上，活动板件(11)固定在第二公共支持件(29)上，它们在支持件上固定的高度是可调的。
文档编号F23H11/12GK1053669SQ9110022
公开日1991年8月7日 申请日期1991年1月15日 优先权日1990年1月16日
发明者露易斯·迪希尔 申请人:泰塞特股份公司