用于焚烧炉排的炉排块的制作方法

用于焚烧炉排的炉排块
1.本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于焚烧炉排的炉排块。本发明还涉及包括至少一个这样的炉排块的焚烧炉排。本发明还涉及将所述焚烧炉排用于焚烧垃圾的用途以及包括这种焚烧炉排的垃圾焚烧厂。
2.用于大规模垃圾焚烧的焚烧炉排早已为本领域技术人员所知。这种焚烧炉排能以推移式焚烧炉排形式存在，其包括适用于执行拨火行程的活动件。其中，焚烧物从焚烧炉排的入口侧端被送到其出口侧端并在此期间被焚烧。为了给焚烧炉排供应焚烧所需的氧气，设有相应的穿过焚烧炉排的送风管，通过该送风管将也称为一次空气的空气送入。
3.一种常用焚烧炉排是所谓的阶梯式炉排。它包括并排且分别形成炉排块排的炉排块。多个炉排块排在此呈阶梯状上下排列，在此，在所谓的前进式炉排中，在推动方向上看，炉排块的前端搁置在沿输送方向相邻的炉排块的支承面上，并且在相应的推进运动中在该支承面上移动。
4.在所谓的回退式炉排情况下，在焚烧物输送方向上看，相比于前进式炉排，炉排块大约旋转180
°
布置。因此在回退式炉排情况下，在推动方向上看，炉排块的前端搁置在各自在前的炉排块的支承面上。与前进式炉排不同，在回退式炉排中该推动方向因此与由回退式炉排的倾斜造成的输送方向相反。
5.被设计成阶梯式炉排的焚烧炉排和用于这种焚烧炉排的炉排块例如在wo2016/198119中有所描述，其涉及风冷式炉排块。具体来说，wo 2016/198119 al所述的炉排块包括作为铸件构成的块体，块体具有形成待处理垃圾的支承面的前壁和形成推动面的上壁。在上壁的下侧区域内形成一个脚，其指定用于可移动地搁置在沿推动方向相邻的炉排块的支承面上，同时在前壁中设置用于送入空气的送风口。
6.由于经由炉排块输送焚烧物，故它们通常会遇到较严重的磨损。在此，正是在支承面的最前端区域内有很严重的磨损，其中，焚烧物从炉排支承面经由相应的抛卸边缘被抛卸到下一个炉排的支承面。特别是，这也可能导致布置在边缘下方的送风口的腐蚀，这可能不利地影响到对位于焚烧炉排上的焚烧床的可控送风。炉排块也遇到极高的热负荷，主要是因为焚烧过程中或焚烧室内的高温。在焚烧炉排正常工作过程中，这种热负荷在支承面区域内特别高，尽管横放在炉排块上的焚烧物有一定隔热作用。
7.如果焚烧物不均匀地分布在焚烧炉排上且仅形成一个薄绝缘层、或者如果绝缘层完全不存在，则会出现极高热负荷。热负荷促进由于磨损以及在支承面上发生的化学反应而造成的腐蚀，这会进一步损坏支承面。这最终导致炉排块使用寿命缩短。因此，本发明要完成的任务是提供一种前言所述的具有长使用寿命的炉排块，其支承面的腐蚀、特别是炉排块最前端的腐蚀被最小化。
8.该任务通过如独立权利要求1所限定的炉排块来完成。
9.在从属权利要求中呈现根据本发明的炉排块的优选实施方式。根据权利要求1，本发明因此涉及一种用于焚烧炉排的炉排块，在焚烧炉排中，前后相继的炉排块以阶梯方式重叠布置并被设计成使焚烧物在焚烧过程中借助彼此相对执行的推移运动、即借助炉排块之间的相对运动被重新堆叠和输送。如上所述，这种焚烧炉排也称为阶梯式炉排。
10.此外，炉排块包括优选设计为铸件的块体。通常，该块体基本以具有纵轴线l的细长平行六面体形式设计。
11.该块体包括上壁，该上壁形成平行于纵轴线l延伸的支承面，焚烧物将沿该支承面被输送并且该支承面限定上壁的焚烧物侧。
12.沿推动方向s看，该支承面的最前端形成一个边缘，支承面经由该边缘落入由前壁形成的推动面。因此，该边缘形成上壁和前壁之间的过渡部。
13.上壁的背对支承面的一侧和前壁的背对推动面的一侧限定块体的冷风侧。
14.推动方向s表示焚烧物被炉排块的推动面推移的方向。通常，推动方向s平行于纵轴线l。
15.输送方向t表示焚烧物从焚烧炉排的入口到出口的运动方向。输送方向t主要由焚烧炉排的倾斜度表明。
16.前壁具有第一送风口，它们通过在纵截面中看相对于推动面垂直地或倾斜地延伸的用于将空气输送至焚烧炉排的第一送风通道形成。
17.在下文中，术语“空气”包括被供应给焚烧炉排或焚烧炉排上的焚烧床的所谓一次空气。一次空气主要有助于焚烧物的燃尽，但同时也有助于焚烧炉排的炉排块的冷却。
18.此外，前壁在其最低区域内呈脚状构成，该脚指定用于搁置在沿推动方向相邻的炉排块的支承面上。
19.根据一个优选实施方式，在纵截面中看，第一送风通道相对于紧邻各自第一送风口的推动面区域成一个角度α延伸，其中α在从90
°
到135
°
的范围内、优选在95
°
至125
°
的范围内、特别优选在100
°
至120
°
的范围内、最优选在105
°
至115
°
的范围内。角度α是在各自第一送风通道的纵轴线和推动面之间在逆时针方向上测量的。由此获得对焚烧炉排或焚烧炉排上的焚烧床的最佳送风，这有助于焚烧物的很高燃尽率。与确定该角度α相关的第一送风通道截面在此是紧接在各自第一送风通道自前壁露出的出口之前的截面。
20.在根据本发明的炉排指定用于前进式炉排的一个优选实施方式中，所述脚因此搁置在沿焚烧物的输送方向t后随的炉排块或其支承面上。然而也可以想到的是，本发明的炉排块被指定用于回退式炉排，在这种情况下，所述脚搁置在沿焚烧物的输送方向t上在前的炉排块或其支承面上。
21.至少推动面的下支承边缘布置在一个基本垂直于纵轴线l延伸的平面e中。就此可以想到的是，布置在前壁的最低区域内的其下端通过下支承边缘形成的表面布置在平面e中。但也可以想到仅由下支承边缘描绘的线布置在平面e中。
22.根据本发明形成穿过上壁和前壁的、相对于第一送风通道的方向倾斜形成的、用于冷却所述上壁和前壁的其它送风通道，其中所述其它送风通道在上壁、即支承面和前壁即在推动面中形成其它送风口。由此可确保用于冷却上壁和前壁的空气分布得到优化。因此热被更好地消散，从而上壁和前壁承受减弱了的腐蚀。在一个优选实施方式中，所述上壁和前壁在其相交区域中沿纵截面中看被加厚形成为壁加厚部。通过在承受很严重磨损的炉排块区域中的壁加厚部，可获得炉排块使用寿命的延长，因为可容忍严重许多的磨损。
23.在一个特别优选的实施方式中，在纵截面中看，该壁加厚部被设计成所述边缘在推动方向s上看相对于平面e前移。换句话说，推动面的布置有第一送风口和或许其它送风口的区域布置在一个沿纵轴线l且在推动方向s上看相对于该边缘回缩的平面内。由于该边
缘沿纵轴线l且在推动方向s上看相对于平面e前移，故在边缘下方形成的第一送风口和或许其它送风口至少部分得到保护。这种布置具有额外的优点，即，空气可以更容易地通过第一送风口和其它送风口离开。因此获得前壁的更好的冷却。
24.在一个优选实施方式中，在纵截面中看，该壁加厚部呈隆起形构成，例如呈凸脊状。通过壁加厚部的隆起形设计来确保焚烧物可以通过炉排块畅通无阻地、即不会被角状凹凸不平阻挡地输送。
25.术语上壁或前壁的加厚应被理解为上壁或前壁在其加厚形成的区域中具有比在加厚部紧邻周围区域中更大的壁厚。
26.由于形成壁加厚部的附加材料量，壁加厚部在炉排块工作中能够吸收附加热。因此，一方面，壁加厚部因为加厚的上壁或前壁能更长时间抵抗侵蚀而允许更长的炉排块使用寿命。而另一方面，由于高的热负荷，壁加厚部的腐蚀可能逐步增大。炉排块的进一步优化因此在于优化壁加厚部的冷却。
27.在一个优选实施方式中，其它送风通道布置在壁加厚部中，即它们穿过壁加厚部。通过布置其它送风通道和相应的其它送风口，确保通过空气更好地冷却壁加厚部，因此其腐蚀被减轻。
28.但也可行的是，仅在上壁中、即在上壁的边缘上方布置其它送风通道。由于主要在支承面发生由磨损造成的腐蚀，故壁加厚部有利地主要在上壁的、上壁和前壁相交的区域中形成。因此，其它送风通道的这种布置允许壁加厚部的优化冷却。
29.在一个优选实施方式中，在纵截面中看，所述其它送风通道相对于块体纵轴线l成一个角度β延伸，该角度β为10
°
至60
°
。在此，角度β是关于纵轴线l逆时针测量的。因为所述其它送风通道相对于块体纵轴线l倾斜延伸，故它们比其平行于纵轴线l延伸时更长。因此，流过所述其它送风通道的空气可导致高效冷却。
30.角度β优选为15
°
至50
°
。在此，如此选择角度β，使得焚烧物焚烧所产生的渣滓尽可能少地经由其它送风通道掉落和导致堵塞。因此保证炉排块的可靠冷却。
31.在一个优选实施方式中，第一组其它送风通道在相对于块体支承面以第一角度β1延伸的第一平面中形成。此外，第二组其它送风通道在相对于块体支承面以第二角度β2延伸的第二平面中形成。在此，第一角度β1为10
°
至35
°
、优选为10
°
至20
°
，第二角度β2为35
°
至60
°
、优选为40
°
至50
°
。将所述其它送风通道划分成组并且分布在平面内确保了流过所述其它送风通道的空气导致在该平面周围的高效分散冷却。由此可以延长炉排块使用寿命。
32.在一个优选实施方式中，第一组其它送风通道和第二组其它送风通道彼此平行形成。优选地，第一组其它送风通道和第二组其它送风通道平行于包含纵轴线l的纵截面平面p形成，该纵截面平面p垂直于支承面延伸。这种布置具有额外优点，即所述其它送风通道的制造被简化。
33.在一个优选实施方式中，在第一平面和/或第二平面中，所述其它送风通道在炉排块宽度范围上彼此均匀间隔分布。由此确保由流经其它送风通道的空气造成围绕该平面的均匀冷却。因此，在炉排块工作期间由热分布造成的应力分布也均匀分布在第一和第二平面中，并且使在炉排块中在其宽度范围内的开裂最小化。这导致炉排块使用寿命的延长。
34.在一个优选实施方式中，另一送风通道、或许第一组其它送风通道和第二组其它送风通道以及第一送风通道被布置在同一平面中，该平面平行于纵截面平面p延伸。第一和
其它送风通道的这种布置确保了在炉排块工作期间在纵截面中看应力也均匀分布。因此可以使开裂最小化。
35.在一个优选实施方式中，所述其它送风通道相对于炉排块的垂直于支承面延伸的纵向对称平面对称地分布。这种布置具有另外的优点，即，其它送风通道的制造被简化。
36.送风通道和其它送风通道的数量与炉排块的宽度和壁加厚部的大小成比例地计算，以实现炉排块的优化冷却。
37.在一个优选实施方式中，其它送风通道在其长度范围上基本具有尤其是40至100平方毫米的恒定的横截面积。在此，如此选择直径，使得焚烧物焚烧所造成的渣滓尽可能少地经过所述其它送风通道而掉落并造成堵塞。因此可以确保炉排块的可靠冷却。该横截面积优选为80平方毫米以获得最佳结果。
38.在一个优选实施方式中，所述其它送风通道被设计成在其长度范围上从焚烧物侧到冷风侧连续加宽，其中其它送风通道在焚烧物侧的横截面积与其它送风通道在冷风侧的横面积之比为1:1.2至1:2.5，优选为1:2.25。其它送风通道在焚烧物侧的横截面积在支承面或推动面中进行测量并且对应于以上规定的其它送风口的横截面积。其它送风通道在冷风侧的横截面积在其位于冷风侧的端部进行测量。所述其它送风通道的这种设计允许已进入其它送风通道的焚烧残余物被轻易排出。即，焚烧残余物通过位于炉排块上的焚烧物朝向冷风侧被进一步压入其它送风通道中且由于其它送风通道的加宽而被排出。因此可避免送风阻塞。
39.根据另一方面，本发明还涉及一种包括至少一个上述炉排块的焚烧炉排。
40.此外，本发明涉及将上述焚烧炉排用于焚烧垃圾的用途和包括这种焚烧炉排的垃圾焚烧厂。将结合附图来说明本发明，其中：
41.图1以立体图示出了根据本发明的炉排块；
42.图2以图1所示的剖切面ii-ii的纵截面图示出了根据图1的炉排块的细节；
43.图3以图2所示的剖切面iii-iii的横截面图示出了根据图1的炉排块的细节。
44.如从图1中可以看出的，炉排块10包括被设计为铸件的块体12，该块体基本上被设计成具有纵轴线l的细长长方体的形式。
45.块体12包括上壁14，该上壁形成平行于纵轴线l延伸的支承面16，焚烧物将沿该支承面被输送并且该支承面限定出上壁14的焚烧物侧。支承面16的在推动方向s上看的最前端形成一个边缘19，支承面16经由该边缘下降到由前壁20形成的推动面22。上壁14的背对支承面的一侧和前壁20的背对推动面22的一侧限定块体12的冷风侧。
46.在所示实施方式中，支承面具有第一支承面区域16a和第二支承面区域16b，第一支承面区域16a相对于第二支承面区域16b向上偏移布置并通过倾斜过渡部17与之连接。
47.在与前壁20相反的一侧，块体12具有后壁24，该后壁设有至少一个钩26，能通过该钩将炉排块10挂在块定位管中。中央腹板29还布置在炉排块10的背对支承面16的底面上。
48.炉排块10在侧向上分别由沿纵向l延伸的侧壁28a、28b来界定。
49.在焚烧炉排内，炉排块10搁置在沿推动方向s后随的炉排块上。为此，前壁20的最低区域被设计为块体34形式，该块体指定用于搁置在沿推动方向s相邻的炉排块的支承面上。包括由其形成的推动面下支承边缘23在内的最低区域布置在基本与纵轴线l成直角延伸的平面e中。
50.此外，炉排块10在上壁14和前壁20相交的区域中加厚构成。具体来说，在纵截面中看，壁加厚部40在上壁14的焚烧物侧呈拱形构成。
51.由壁加厚部40形成的边缘19在所示实施方式中沿纵轴线l且在推动方向s上看相对于平面e前移，其中在该边缘19和平面e之间的距离d约为25mm。
52.因此在所示实施方式中，第二支承面区域16b首先基本在一个平面中且随后在沿推动方向s看一直延伸到支承面16的最前端的隆起区域中向下延伸。
53.由支承面16的最前端形成的边缘19在此位于第二支承面区域16b的平面下方。推动面22通过边缘19开始，先关于边缘19回缩，然后延伸到平面e中。
54.如可从图2和图3中看出的，前壁20具有两个第一送风口25，每个第一送风口通过延伸穿过前壁20的第一送风通道27形成。在这里，第一送风通道27通入由壁加厚部40和平面e形成的前壁20侧凹中。第一送风口25在图1中位于壁加厚部40下方并且是看不见的。一次空气通过第一送风通道27被供应给焚烧炉排或焚烧炉排上的焚烧床。
55.此外，第一送风口25沿纵轴线l并在推动方向s上看相对于边缘19回缩，在具体所示的实施方式中回缩约12mm的距离d。
56.在图2所示的炉排块中，第一送风通道27在纵截面中看在其与各自送风口紧邻的区域中以约110
°
的角度α相对于推动面22延伸。
57.炉排块12还包括延伸穿过上壁14、布置在壁加厚部40中并相对于第一送风通道27的方向倾斜取向的用于冷却上壁14的其它送风通道38，其中，所述其它送风通道38在壁加厚部40中形成其它送风口35。
58.在所示实施方式中，第一组两个其它送风通道38形成在以第一角度β1相对于支承面16延伸的第一平面g1中。此外，第二组两个其它送风通道38形成在以第二角度β2相对于支承面16延伸的第二平面g2中。在此，第一角度β1为15
°
，第二角度β2为45
°
。为了清楚起见，在图2中与平行于支承面16延伸的纵轴线l相关地示出了角度β1和β2。
59.如图3所示，两个第一送风通道27和两组两个其它送风通道38均成对地相对于与炉排块12的垂直于支承面延伸的纵向对称平面p对称分布。
60.此外，两个第一送风通道27和两组两个其它送风通道38在朝向炉排块12内部的方向上看被设计成连续加宽，从而已进入所述第一送风通道27或所述其它送风通道38中的焚烧残余物可以更容易被排出，因此可以避免送风堵塞。在这里，所述第一送风通道27或所述其它送风通道38的直径在其面向炉排块10内部的端部为15mm，在其另一端部处为10mm。
61.在工作中，炉排块10借助块定位管彼此相对移动。根据块定位管是配属于固定的炉排块还是活动的炉排块，块定位管被固定在固定的控制台上，或被固定在布置在活动炉排台车中的控制台上。驱动借助液压缸进行，其使炉排台车通过滚轮在相应的工作面上来回移动。
62.通过由此获得的相对运动，第一炉排块10的脚34在各自随后的炉排块10的支承面16上来回移动，其中焚烧物被输送经过支承面16，并随后通过边缘19被抛落至后随的炉排块10的支承面16上。
63.附图标记列表
64.炉排块10
65.块体12
66.上壁14
67.支承面16
68.支承面区域16a、16b
69.过渡部17
70.边缘19
71.前壁20
72.推动面22
73.下支承边缘23
74.后壁24
75.第一送风口25
76.钩26
77.第一送风通道27
78.侧壁28a、28b
79.中央腹板29
80.块体34
81.其它送风口35
82.其它送风通道38
83.壁加厚部40
84.纵轴线l
85.推动方向s
86.平面e
87.纵截面平面p
88.送风口沿纵轴线l并在推动方向s上看关于边缘回缩的距离d边缘沿纵轴线l并在推动方向s上看关于平面e前移的距离d角度α
89.角度β1、β2