自动破焦往复炉排.pdf

本发明属于炉篦的范围。
    目前锅炉普遍使用的往复炉排，一般由炉排片、炉排梁、滚轮、炉排架及传动机构等组成（《工业锅炉》1985年第1期，机械工业部上海工业锅炉研究所主办）。炉排片组成了燃料在其上燃烧的炉排面积，目前一般采用球面啮合S型不漏式炉排片（见图16、14、15），该炉排片顶部的平面为斜面，与炉排梁为骑马式绞性连接，组装后炉排片与水平面的夹角为16°，由该炉排片组成的炉排，具有漏煤率低、燃烧热强度和燃烧率高及耐烧损能力强的优点。炉排梁分固定炉排梁和活动炉排梁，固定炉排梁用于支承固定炉排片，活动炉排梁除用于支承活动炉排片外，还起带动活动炉排片往复运动的作用。在炉排的纵向方向上，活动炉排片和固定炉排片间隔安置。当活动炉排片向前运动时，它将前一个炉排片上的煤向前推进，而且，由于它前端的支撑物-位于前面的固定炉排片与水平面成一定角度，整个炉排片将绕炉排片与炉排梁的绞接点逆时针转动，从而使位于该炉排片之上的煤向上运动;与此同时，位于固定炉排片之上的煤在向前运动的同时向下运动。当活动炉排片向后运动时，在它上面地煤被后面的固定炉排片向前推进，且由于炉排片的顺时针转动，煤也向下运动;与此同时，位于固定炉排片上的煤则向上运动。这样，当活动炉排做往复运动时，煤在炉排上周期性地受挤压、向前移动、翻落，再向后移动、塌落，煤层得到了均匀而强烈的耙拨、疏松，煤粒与空气接触良好，燃烧完全。但这些优点是对不结焦或结焦性不强的煤种而言的。对结焦性强的煤种，单靠炉排片的往复运动和小幅度的转动不足以破焦，煤的结焦削弱了往复炉排上述的优点，降低锅炉的热效率。为此司炉工要经常用炉钩破焦，体力劳动强度大，同时由于多次打开炉门，引起锅炉中空气过剩，炉堂温度下降，导致煤燃烧不充分，炉渣中含碳量高，降低了锅炉的热效率。

    针对以上问题，本发明提出了一种自动破焦往复炉排，目的是使炉排不但具有往复炉排的优点，而且具有使结焦性强的煤种也能得到充分燃烧的优点;此外，该炉排进一步改善了燃烧条件，使煤燃烧更充分，进一步提高锅炉的热效率;由于自然破焦，本发明降低了司炉工的劳动强度。

    本发明是这样实现的：炉排（以活动炉排片为例）由本体9、前爪11和后爪10组成，前爪11与本体9之间为绞链连接，后瓜10与前爪11之间为绞链连接（见图4）;活动炉排梁由前活动炉排梁15后活动炉排梁6和拉杆16组成，拉杆的一端与后活动炉排梁连接，前活动炉排梁15可滑动地套在拉杆16上，拉杆的另一端设置有用来调节前活动炉排梁15滑动距离的垫块17（见图1、2）。

    炉排片设计为如本发明所述，是为了使炉排片转动幅度更大，最终达到自动破焦、燃烧完全的目的。燃烧区的炉排片，包括活动炉排片和固定炉排片，由本体、前爪和后爪组成，前爪与本体为绞链连接，后爪与前爪为绞链连接，后一排炉排片的前爪和后爪搭在前一排炉排片的本体上，活动炉排片和固定炉排片相间安装。由于活动炉排片的前爪11支承在与水平面成一定角度的前一排固定炉排片的本体12上，当活动炉排向前运动时，整个炉排除了做如往复炉排那样的运动外，在摩擦力的作用下还伴随着以下运动：活动炉排片的前爪11绕绞接点E顺时针转动，后爪10绕绞接点F顺时针转动，逼使本体9绕绞接点G逆时针转动;固定炉排片的前爪13绕绞接点J逆时针转动，后爪14绕绞接点H逆时针转动，使本体12绕绞接点I顺时针转动。这样，与往复炉排相比，炉排片的转动幅度增大，从而使煤向上、下运动的距离也增大。当活动炉排向后运动时，整个炉排除做如往复炉排那样的运动外，还伴随着一系列的运动，这些运动的方向与活动炉排向前运动时所伴随的运动相反。由上面的分析可知，在活动炉排的一个运动周期内，炉排片经过了从逆时针转动到顺时针转动（或从顺时针转动到逆时针转动）的过程，由于转动幅度大，当炉排片顺时针转动到最低点时，煤层与炉排片之间会出现空穴，该空穴增加炉排的透气性，加强局部范围的空气流动，从而改善了煤的燃烧条件;另外，空穴处的煤层会由于塌落而破裂，产生自动破焦的效果。

    本发明的活动炉排梁由前活动炉排梁15、后活动炉排梁6和拉杆16组成，拉杆的一端与后活动炉排梁6连接，前活动炉排梁15可滑动地套在拉杆16上，拉杆16的另一端设置有用来调节前活动炉排梁15滑动距离的垫块17。当后活动炉排梁6由传动机构带动开始向前运动时，由于前活动炉排梁15可在拉杆16上滑动，因此它暂时保持不动，拉杆空载向前运动，直到安装在拉杆上的可调节垫块17与前活动炉排梁接触，前活动炉排梁才开始向前运动。也就是说，前活动炉排梁的运动滞后了一段时间。在滞后的时间内，位于前、后活动炉排梁分界处的煤层（正处于燃烧结焦阶段）受张力作用，煤层将被拉裂，从而达到自动破焦的目的。当后活动炉排梁6开始向后运动时，前活动炉排梁保持不动，直到后活动炉排梁与之相接触。拉杆16空载运动的距离应限制在一定范围之内，保证前、后活动炉排梁分界处的炉排片能正常运行。拉杆空载运行的距离可通过改变垫块17的厚度或相似方法得到调节，以适应不同煤种的要求。

    实施例及附图说明炉排的总体结构如图1、2、3所示。图1为炉排正视图，图2为活动炉排梁的俯视图，图3为图2的A向视图。其中5为摇杆，6为后活动炉排梁，7为通风口，8为滚轮，15为前活动炉排梁，16为连杆，17为垫块，18为螺母。传动机构通过摇杆5带动后活动炉排梁6，后活动炉排梁6通过连杆16带动前活动炉排梁15。连杆16焊接在后活动炉排梁6上，前活动炉排梁以套筒的形式套在连杆16上，连杆16的另一端设置有垫块17，垫块17由螺母18固定。通过转动螺母18或改变垫块17的厚度就能调节连杆16空载运动的距离。整个炉排共有14排炉排片，前、后活动炉排梁的分界处在第5排、第6排炉排片（从前往后数）之间，第6排到第12排炉排片具有本发明所述的新型结构，其它炉排片为一般往复炉排的结构（考虑到成本问题）。图4为炉排片的组装图，其中9、10和11分别为活动炉排片的本体，后爪和前爪，G、E和F分别为活动炉排片的本体与炉排梁之间、前爪与本体之间和后爪与前爪之间的绞接点，12、13和14分别为固定炉排片的本体，前爪和后爪，I、J和H分别为固定炉排片的本体与炉排梁之间、前爪与本体之间和后爪与前爪之前的绞接点。图5为后爪的正视图。图6为后爪的侧视图。图7为前爪的正视图。图8为前爪的俯视图。图9为图7的C-C视图。图10为图7的D向旋转视图。图11为本体的正视图。图12为图11的E-E视图。图13为图11的F-F向视图。图16、14和15分别为往复炉排S型不漏式炉排片的正视、俯视和侧视图。

    试验表明，该炉排适用于各种品位的锅炉用煤，对结焦性强的煤种更体现出它的优越性，它避免了结焦现象的产生，煤燃烧充分，炉渣中碳含量小于10%;由于燃烧效率高，与往复炉排相比，该炉排节煤10%以上。该炉排调节简单，寿命长，减轻了司炉工的劳动强度，改善了劳动环境;该炉排适用于各种锅炉。