一种炉排片、炉排单元及炉排的制作方法

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1.本发明涉及垃圾焚烧技术领域，尤其涉及一种炉排片、炉排单元及炉排。

背景技术：

2.垃圾焚烧是实现垃圾减量化、无害化和资源化处理的主要途径之一。目前垃圾焚烧己逐渐成为垃圾处理的主要途径，垃圾经过现代化的焚烧处理，体积一般可减少80％-90％，同时可以消灭各种病原体，将有害物质转化为无害物，还可以实现资源化的利用。在我国己有多种生活垃圾焚烧炉在使用，现有的垃圾焚烧多采用机械式垃圾焚烧炉，垃圾从进料口倒入垃圾焚烧炉，生活垃圾通过推料器送入到炉排表面进行干燥、燃烧与燃烬。
3.炉排依据燃烧的三个阶段划分为干燥炉排、燃烧炉排、燃烬炉排。三种炉排均由活动炉排单元和固定炉排单元构成。活动炉排单元和固定炉排单元按交替布置的方式排列，并由活动炉排单元反复进行前进、后退动作推动垃圾在炉排表面运动。每个炉排单元(活动炉排单元和固定炉排单元)由一定数量的炉排片组合而成。
4.在炉排下方布置了一次风风室，一次风通过风机送入到风室中，并向炉排表面进行流动。在炉排片下表面设置一次风冷却风道，并在炉排片上设置出风孔，一次风流经炉排片下部风冷却风道并从出风孔进入到炉排片上表面，一方面对炉排片进行冷却，降低炉排片表面温度；另一方面，从炉排片表面穿透垃圾层，进入到垃圾层上表面的燃烧区域，为垃圾燃烧过程提供所需的氧量。
5.如图1和图2所示，炉排均由活动炉排单元20和固定炉排单元10构成，活动炉排单元20和固定炉排单元10按交替布置的方式排列。每个炉排单元(活动炉排单元20和固定炉排单元10)均由炉排片30构成，炉排片30通过支撑槽32固定在炉排托架上，在炉排片30前端设置出风孔31，炉排片30前端的出风孔31为等径结构。一次风通过风机输送到炉排下方风室，流经炉排片30下表面对炉排进行冷却后，从炉排片30前端的出风孔31流出，从而对炉排上表面进行冷却，并为垃圾在炉排上表面的燃烧提供所需氧量。
6.现有炉排片的出风孔为等径结构，出风孔的一次风风速较低，从而导致一次风的穿透力较差，无法完全到达燃烧表面，造成垃圾燃烧不充分。同时由于出风孔采用等径结构，一次风的出风流速较小，出风孔进出口无压强差，灰渣易进入到出风孔中，导致出风孔发生堵塞，影响炉排片的冷却与垃圾的燃烧，同时导致炉排片的维护成本增加，炉排片的使用寿命降低。
7.另外，现有技术中仅在炉排片的前端设置出风孔，且出风孔的气流方向与炉排表面平行，炉排片上表面及两侧无出风孔结构，一次风对炉排片的冷却效果较差，造成炉排片表面温度超过材料要求的耐热限值的要求，从而导致炉排片发生碳化，使用寿命降低。并且由于出风孔数量较少，且集中布置在炉排片前端，造成炉排表面各区域的一次风风量分布不均匀，从而产生炉排片表面各区域垃圾燃烧的不均匀、局部结焦等问题。
8.因此，如何降低出风孔堵塞的概率，避免由于出风孔堵塞对炉排片的冷却与垃圾的燃烧造成影响，提高炉排片的使用寿命，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

9.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种炉排片，以降低出风孔堵塞的概率，避免由于出风孔堵塞对炉排片的冷却与垃圾的燃烧造成影响，提高炉排片的使用寿命；
10.本发明的另一目的在于提供一种具有上述炉排片的炉排单元及炉排。
11.为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
12.一种炉排片，包括炉排片本体，所述炉排片本体上开设有供一次风通过的出风孔，至少于所述炉排片本体的两个位置处设置有所述出风孔；
13.所述出风孔沿气流方向包括一次风入口和一次风出口，所述一次风出口的通流面积小于所述一次风入口的通流面积。
14.可选地，在上述炉排片中，所述出风孔包括设置于所述炉排片本体的前端面处的前端出风孔，所述前端出风孔的出风角度向下游炉排方向倾斜。
15.可选地，在上述炉排片中，所述前端出风孔为沿所述炉排片本体的前端面间隔布置的多个，且各个所述前端出风孔的出风角度相同或者不同。
16.可选地，在上述炉排片中，所述出风孔包括设置于所述炉排片本体的顶部表面处的顶端出风孔。
17.可选地，在上述炉排片中，所述出风孔包括设置于所述炉排片本体的上表面处的上端出风孔，所述上端出风孔布置于所述炉排片本体的上表面靠近所述顶端出风孔的一侧。
18.可选地，在上述炉排片中，所述出风孔包括设置于所述炉排片本体的两侧板上的侧方出风孔。
19.可选地，在上述炉排片中，所述顶端出风孔为沿所述炉排片本体的顶部表面间隔布置的多个，且各个所述顶端出风孔的孔径相同或者不同；和/或
20.所述上端出风孔为沿所述炉排片本体的上表面间隔布置的多个，且各个所述上端出风孔的孔径相同或者不同；和/或
21.所述侧方出风孔为沿所述炉排片本体的侧板间隔布置的多个，且各个所述侧方出风孔的孔径相同或者不同。
22.可选地，在上述炉排片中，所述出风孔为由所述一次风入口至所述一次风出口的方向上，直径逐渐减小的渐缩孔。
23.本发明提供的炉排片，至少在炉排片本体的两个位置处设置有出风孔，与有现有技术中的仅在炉排片本体的前端面处设置出风孔，出风孔的数量得到了增加，提高了炉排片表面的冷却风量，增强了冷却效果，有效降低了炉排片表面温度，提高了使用寿命。
24.本发明通过在更多位置处设置出风孔，保证了炉排表面一次风分布的均匀性，确保提供炉排片表面各区域垃圾燃烧所需氧量，有利于垃圾的充分燃烧，防止出现局部偏烧以及结焦等问题。
25.本发明通过将出风孔的一次风出口的通流面积设计为小于一次风入口的通流面积，使得面向灰渣一侧的一次风出口较现有技术尺寸更小，可以有效避免灰渣进入到出风孔中；同时出风孔的不同径结构使得一次风入口处的一次风流速较小、压强较大，一次风出口处的一次风流速大、压降较小，一次风的内外压强差也可以有效避免灰渣从炉排表面进入到出风孔中。
26.本发明将一次风出口的通流面积设计为小于一次风入口的通流面积，细小灰渣由尺寸更小的一次风出口进入到出风孔内后也不易产生堆积堵塞。出风孔的防堵结构设计，可以有效提高炉排片的使用寿命，降低炉排片的维护成本。本发明通过对现有设备的改进，可延长维护周期，整体的更换周期增加约10年。
27.一种炉排单元，包括炉排片，所述炉排片为如上任一项所述的炉排片。
28.本发明提供的炉排单元，由于具有上述炉排片，因此兼具上述炉排片的所有技术效果，本文在此不再赘述。
29.一种炉排，包括活动炉排单元和固定炉排单元，所述活动炉排单元和固定炉排单元均为如上所述的炉排单元。
30.本发明提供的炉排，由于具有上述炉排单元，因此兼具上述炉排单元的所有技术效果，本文在此不再赘述。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1为现有技术公开的炉排的部分结构示意图；
33.图2为现有技术公开的炉排的主视图；
34.图3为本发明实施例公开的炉排的部分结构示意图；
35.图4为本发明实施例公开的炉排的主视图；
36.图5为本发明实施例公开的炉排片的结构示意图。
37.图1至图5中的各项附图标记的含义如下：
38.10为固定炉排单元，20为活动炉排单元，30为炉排片，31为出风孔，32为支撑槽；
39.100为固定炉排单元，200为活动炉排单元，300为炉排片，310为出风孔，311为前端出风孔，312为顶端出风孔，313为上端出风孔，314为侧方出风孔，320为支撑槽，3101为一次风出口，3102为一次风入口。
具体实施方式
40.本发明的核心在于提供一种炉排片，以降低出风孔堵塞的概率，避免由于出风孔堵塞对炉排片的冷却与垃圾的燃烧造成影响，提高炉排片的使用寿命；
41.本发明的另一核心在于提供一种具有上述炉排片的炉排单元及炉排。
42.本技术发明人在实际工作中发现，现有技术中的炉排片上的出风孔一次风风速较低，导致一次风的穿透力较差，若想增加出风孔处的一次风风速，需要增大风机的转速，这就造成了电能的消耗。而且，在垃圾焚烧过程中，经常出现出风孔堵塞的情况，从而影响了炉排片的冷却与垃圾的燃烧，同时导致了炉排片的维护成本增加。
43.基于此，本技术发明人经过巧妙构思，在不增加风机功率的情况下，仅通过改变出风孔的结构，便解决了上述问题。
44.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
45.如图3和图4所示，本发明实施例公开了一种炉排片300，包括炉排片本体，炉排片本体上开设有供一次风通过的出风孔310，一次风通过风机输送到炉排下方风室，流经炉排片300下表面对炉排下表面进行冷却后，从炉排片300上的出风孔310流出，从而对炉排上表面进行冷却，并为垃圾在炉排上表面的燃烧提供所需氧量。
46.至少于炉排片本体的两个位置处设置有出风孔310，炉排片本体上的位置包括炉排片本体的前端面、炉排片本体的顶部表面、炉排片本体的上表面、炉排片本体的两侧板等。炉排片本体在上述位置中的至少两个位置处设置了出风孔310。各个位置处的出风孔310通流面积大小以及排列方式，可以相同，也可以根据实际情况设计为不同。
47.如图5所示，出风孔310沿气流方向包括一次风入口3102和一次风出口3101，一次风出口3101的通流面积小于一次风入口3102的通流面积。具体的，出风孔310可以为阶梯孔，阶梯孔的梯级数可以根据实际情况设置，不限于两级台阶。
48.除了将出风孔310设计为阶梯孔之外，出风孔310也可以为由一次风入口3102至一次风出口3101的方向上，直径逐渐减小的渐缩孔，具体可为圆锥形孔或者棱锥形孔。
49.需要说明的是，出风孔310也可部分采用采用渐缩孔、部分采用等尺寸孔，例如出风孔310靠近一次风出口3101的一端采用由一次风入口3102至一次风出口3101的方向上，直径逐渐减小的渐缩孔，而出风孔310靠近一次风入口3102的一端采用内径相同的等径孔。
50.当然，出风孔310也可将靠近一次风出口3101的一端采用内径相同的等径孔，而出风孔310靠近一次风入口3102的一端采用由一次风入口3102至一次风出口3101的方向上，直径逐渐减小的渐缩孔。
51.出风孔310还可采用三段式设计，将出风孔310靠近一次风出口3101的一端和靠近一次风入口3102的一端均采用内径相同的等径孔，而将两端的等径孔之间的部分采用由一次风入口3102至一次风出口3101的方向上，直径逐渐减小的渐缩孔。
52.本实施例中，优先选择出风孔310整体为渐缩孔的结构形式，较采用多段孔的形式更易于加工。一次风从一次风入口3102流入，沿流动方向，流道截面逐渐减小，一次风压力逐渐降低，流速逐渐增加。通过增加一次风流速，提高了一次风的穿透力，使一次风能够穿透覆盖在炉排表面的垃圾层，达到垃圾层上部的燃烧区域，为垃圾的充分燃烧提高足够的氧量。
53.本发明实施例公开的炉排片300，至少在炉排片本体的两个位置处设置有出风孔310，与有现有技术中的仅在炉排片本体的前端面处设置出风孔310，出风孔310的数量得到了增加，提高了炉排片表面的冷却风量，增强了冷却效果，有效降低了炉排片表面温度，提高了使用寿命。
54.本发明实施例公开通过在更多位置处设置出风孔310，保证了炉排表面一次风分布的均匀性，确保提供炉排片表面各区域垃圾燃烧所需氧量，有利于垃圾的充分燃烧，防止出现局部偏烧以及结焦等问题。
55.本发明通过将出风孔310的一次风出口3101的通流面积设计为小于一次风入口3102的通流面积，使得面向灰渣一侧的一次风出口3101较现有技术尺寸更小，可以有效避
免灰渣进入到出风孔310中。
56.同时，出风孔310的不同径结构使得一次风入口3102处的一次风流速较小、压强较大，一次风出口3101处的一次风流速大、压降较小，一次风的内外压强差也可以有效避免灰渣从炉排表面进入到出风孔310中。
57.一次风出口3101的通流面积设计为小于一次风入口3102的通流面积，细小灰渣即使由尺寸更小的一次风出口3101进入到出风孔310内后，由于出风孔310内空间较一次风出口3101均更大，因此也不易产生堆积堵塞。出风孔310的防堵结构设计，可以有效提高炉排片的使用寿命，降低炉排片的维护成本。本发明通过对现有设备的改进，可延长维护周期，整体的更换周期增加约10年。
58.如图5所示，在本发明一具体实施例中，出风孔310包括设置于炉排片本体的前端面处的前端出风孔311，前端出风孔311的出风角度向下游炉排方向倾斜。炉排片本体的前端面是指沿垃圾运动方向，处于炉排片本体前侧的端面。
59.本实施例中，将前端出风孔311的出风角度设置为向下游炉排方向倾斜。在炉排处于使用状态时，前端出风孔311的出风角度向下倾斜。一次风经由前端出风孔311流出后可对下一单元炉排片的上表面进行有效冷却，提高了炉排片表面的冷却效果，有效延长炉排片的使用寿命。
60.具体的，前端出风孔311为沿炉排片本体的前端面间隔布置的多个，且各个前端出风孔311的出风角度可以相同，也可以不同。各个前端出风孔311的向下倾斜的角度可以相同也可以不同，具体可根据实际情况设定。
61.例如各个前端出风孔311的向下倾斜的角度相同，使得可对下一单元炉排片的上表面的同一位置区域进行冷却；而将各个前端出风孔311的向下倾斜的角度设计为不同，使得可对下一单元炉排片的上表面的不同位置区域进行冷却。
62.各个前端出风孔311的向下倾斜的角度可以均相同，也可以部分相同，部分不同；还可以对前端出风孔311划分几个区域，同一区域内的前端出风孔311向下倾斜的角度相同，不同区域内的前端出风孔311向下倾斜的角度不同。
63.在本发明一具体实施例中，出风孔310包括设置于炉排片本体的顶部表面处的顶端出风孔312。炉排片本体的顶部表面是指在炉排处于使用状态时，炉排片本体处于顶部位置的表面。顶端出风孔312的轴线可以垂直于炉排片本体的顶部表面，也可与炉排片本体的顶部表面处于非垂直状态。
64.进一步地，顶端出风孔312可以为沿炉排片本体的顶部表面间隔布置的多个，且各个顶端出风孔312的孔径可以相同，也可以不同。顶端出风孔312的孔径与出风量有关，因此可以根据实际应用场景，设计各个顶端出风孔312的孔径。
65.各个顶端出风孔312的孔径可以均相同，也可以全部不同；各个顶端出风孔312的孔径可以部分相同，部分不同，例如可以对顶端出风孔312划分几个区域，同一区域内的顶端出风孔312的孔径相同，不同区域内的顶端出风孔312的孔径不同。
66.在本发明一具体实施例中，出风孔310包括设置于炉排片本体的上表面处的上端出风孔313，上端出风孔313布置于炉排片本体的上表面靠近顶端出风孔312的一侧。炉排片本体的上表面为与炉排片本体的顶部表面相连的表面。炉排片本体的上表面和炉排片本体的前端面分别位于炉排片本体的顶部表面两侧。上端出风孔313的轴线可以垂直于炉排片
本体的上表面，也可与炉排片本体的上表面处于非垂直状态。
67.进一步地，上端出风孔313为沿炉排片本体的上表面间隔布置的多个，且各个上端出风孔313的孔径可以相同，也可以不同。上端出风孔313的孔径与出风量有关，因此可以根据实际应用场景，设计各个上端出风孔313的孔径。
68.各个上端出风孔313的孔径可以均相同，也可以全部不同；各个上端出风孔313的孔径可以部分相同，部分不同，例如可以对上端出风孔313划分几个区域，同一区域内的上端出风孔313的孔径相同，不同区域内的上端出风孔313的孔径不同。
69.在本发明一具体实施例中，出风孔310包括设置于炉排片本体的两侧板上的侧方出风孔314。炉排片本体的两侧板分别位于由炉排片本体的上表面、炉排片本体的前端面、炉排片本体的顶部表面组成的结构的两侧。侧方出风孔314的轴线可以垂直于炉排片本体的侧板，也可与炉排片本体的侧板处于非垂直状态。
70.进一步地，侧方出风孔314为沿炉排片本体的侧板间隔布置的多个，且各个侧方出风孔314的孔径可以相同，也可以不同。侧方出风孔314的孔径与出风量有关，因此可以根据实际应用场景，设计各个侧方出风孔314的孔径。
71.各个侧方出风孔314的孔径可以均相同，也可以全部不同；各个侧方出风孔314的孔径可以部分相同，部分不同，例如可以对侧方出风孔314划分几个区域，同一区域内的侧方出风孔314的孔径相同，不同区域内的侧方出风孔314的孔径不同。
72.本发明实施例公开了一种炉排单元，包括如上实施例公开的炉排片300，炉排片300通过支撑槽320固定在炉排托架上。本发明由于具有上述炉排片300，因此兼具上述炉排片300的所有技术效果，本文在此不再赘述。
73.本发明实施例公开了一种炉排，包括活动炉排单元200和固定炉排单元100，活动炉排单元200和固定炉排单元100均为如上实施例公开的炉排单元。
74.需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
75.如本技术和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
76.以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
77.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

技术特征：

1.一种炉排片，其特征在于，包括炉排片本体，所述炉排片本体上开设有供一次风通过的出风孔(310)，至少于所述炉排片本体的两个位置处设置有所述出风孔(310)；所述出风孔(310)沿气流方向包括一次风入口(3102)和一次风出口(3101)，所述一次风出口(3101)的通流面积小于所述一次风入口(3102)的通流面积。2.根据权利要求1所述的炉排片，其特征在于，所述出风孔(310)包括设置于所述炉排片本体的前端面处的前端出风孔(311)，所述前端出风孔(311)的出风角度向下游炉排方向倾斜。3.根据权利要求2所述的炉排片，其特征在于，所述前端出风孔(311)为沿所述炉排片本体的前端面间隔布置的多个，且各个所述前端出风孔(311)的出风角度相同或者不同。4.根据权利要求2所述的炉排片，其特征在于，所述出风孔(310)包括设置于所述炉排片本体的顶部表面处的顶端出风孔(312)。5.根据权利要求4所述的炉排片，其特征在于，所述出风孔(310)包括设置于所述炉排片本体的上表面处的上端出风孔(313)，所述上端出风孔(313)布置于所述炉排片本体的上表面靠近所述顶端出风孔(312)的一侧。6.根据权利要求5所述的炉排片，其特征在于，所述出风孔(310)包括设置于所述炉排片本体的两侧板上的侧方出风孔(314)。7.根据权利要求6所述的炉排片，其特征在于，所述顶端出风孔(312)为沿所述炉排片本体的顶部表面间隔布置的多个，且各个所述顶端出风孔(312)的孔径相同或者不同；和/或所述上端出风孔(313)为沿所述炉排片本体的上表面间隔布置的多个，且各个所述上端出风孔(313)的孔径相同或者不同；和/或所述侧方出风孔(314)为沿所述炉排片本体的侧板间隔布置的多个，且各个所述侧方出风孔(314)的孔径相同或者不同。8.根据权利要求1-7任一项所述的炉排片，其特征在于，所述出风孔(310)为由所述一次风入口(3102)至所述一次风出口(3101)的方向上，直径逐渐减小的渐缩孔。9.一种炉排单元，其特征在于，包括炉排片，所述炉排片为如权利要求1-8任一项所述的炉排片。10.一种炉排，其特征在于，包括活动炉排单元(200)和固定炉排单元(100)，所述活动炉排单元(200)和固定炉排单元(100)均为如权利要求9所述的炉排单元。

技术总结

本发明公开了一种炉排片，包括炉排片本体，所述炉排片本体上开设有供一次风通过的出风孔，至少于所述炉排片本体的两个位置处设置有所述出风孔；所述出风孔沿气流方向包括一次风入口和一次风出口，所述一次风出口的通流面积小于所述一次风入口的通流面积。本发明将一次风出口的通流面积设计为小于一次风入口的通流面积，细小灰渣由尺寸更小的一次风出口进入到出风孔内后也不易产生堆积堵塞。出风孔的防堵结构设计，可以有效提高炉排片的使用寿命，降低炉排片的维护成本。本发明通过对现有设备的改进，可延长维护周期，整体的更换周期增加约10年。本发明还公开了一种炉排单元及炉排。排。排。