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全国服务热线目前，我国有近五百多个生活垃圾焚烧发电项目，约有一千五百多台焚烧炉，其中机械炉排炉约占80%以上。它不仅处理能力大，而且对各区域垃圾适应性较好。我国现役炉排式焚烧炉炉型有比利时西格斯、日本荏原、日本三菱、日本日立、海螺川崎、德国巴高克、重庆三峰、丹麦伟伦，以及绿动力、杭州新世纪、光大环保、温州伟明等。但是，各个炉型设计的砖型尺寸不一，有的多达上百种砖型。即使同一种炉排炉，不同锅炉厂家设计的砖型仍然不同。国内外典型炉排式生活垃圾焚烧炉用耐火砖砖型数量见表1。
各个炉型的耐火砖规格尺寸均不一致，不仅生产难度大，成本高，备货周期长，而且无法交互使用。现场安装施工进度慢，砌筑容易出现差错，施工进度缓慢。同时，运行后维修难度大，耗时多，费用高。
经过对国际标准(ISO)、德国标准(DIN)、日本标准(JIS)、美国标准(ANSI)查阅，未见相关的规范标准，国内外未见到垃圾焚烧炉用耐火砖砖型设计优化研究报道。为了保证耐火砖在所有炉型上具有普遍适应性，在重庆三峰、西格斯以及日立等焚烧炉现有砖型设计的基础上，进行了尺寸优化设计，使其结构合理，具有更强的适应性和通用性。
对我国炉排炉类型与数量、炉排炉的钢壳尺寸参数、内衬结构以及工作衬类型进行调查，涉及炉排炉类型19种，涵盖日处理容量250～820t，包括140家炉排式生活垃圾焚烧发电厂，共计268台炉排式生活垃圾焚烧炉。16种炉排炉侧墙采用砖砌，其中有部分同时也采用了风冷炉墙砌筑;3种炉排炉采用水冷结构，侧墙采用整体浇注。炉排炉壳体尺寸参数：炉排炉最大、最小宽度分别为14950、5111mm;炉排炉最大、最小长度分别为19286、10603mm;炉排炉最大、最小高度分别为14877、6935mm;炉排炉前拱最大、最小高度分别为5300、1333mm;炉排炉后拱最大、最小高度分别为9850、3547mm;烟气出口最大、最小长度分别为6080、3000mm。炉排炉侧墙框架与水平夹角一般为0°、8°、10°、15°、21°、25°。目前，内衬结构主要分为风冷炉墙和绝热炉墙，水冷炉墙基本不使用耐火砖。一般隔热层、保温层采用轻质材料，只有工作层采用重质耐火砖。工作层厚度最薄114mm，最厚230mm。炉排炉落差墙、左右侧墙、后墙等竖直墙砌筑用耐火砖主要为方砖、拉固砖(拉固砖用于拉固立墙)。起脚位置如果为倾斜角，需要通过专用的起脚砖找水平。采用风冷炉墙时，如果加热后的热空气直接作为二次热风进入炉内，需要采用专门的出风口砖。采用镶嵌式风冷炉墙时，炉排框架需要采用镶嵌式空冷砖。侧墙、顶部等不定形衬里需要设计专用的锚固砖。
从上述调查情况可以看出，目前我国炉排炉工作衬仍然以砖墙结构为主。尽管各种炉排炉砖型不具备通用性，数量差异较大，但是可以根据设计功能进行分类，所用耐火砖的形状包括方砖、拉固砖、镶嵌式空冷砖、落差墙顶部砖、起脚砖、出风口砖和锚固砖等。侧墙砌筑主要采用方砖和拉固砖，其余砖型为专用砖。因此，对砖型进行归类总结和优化设计，可以提高砖型简易性和通用性。
根据上述分析和归类总结，炉排炉工作层耐火砖砖型可以优化为方砖、拉固砖及专用砖三大类型。
根据收集的比利时西格斯、日本日立、重庆三峰卡万塔、绿色动力、杭州新世纪等10多种常用炉排式焚烧炉炉型进行的归类整理、统计分析和现场考察，对耐火砖砖型进行功能分类和优化设计研究。将炉排炉用耐火砖分为方砖、拉固砖和专用砖，竖直墙采用方砖、拉固砖。镶嵌式风冷炉墙采用镶嵌式空冷砖，落差墙顶部采用落差墙顶部砖，炉排炉框架起脚位置采用起脚砖，风冷炉墙出风口位置采用出风口砖，不定形衬里采用锚固砖。
方砖是指带凸(齿)凹(沟)结构的直型砖，主要包含主体砖、错缝调节砖和堵头砖，示意图见图1。炉衬砌筑时使用的主要是主体砖，用于调整砖缝位置的方砖为错缝调节砖，堵头砖是用于封堵风冷炉墙结构的方砖。根据研究分析，可以对各类砖做如下尺寸分类：1)方砖按照砖长分为两个系列，一砖长230mm，半砖长114mm，半砖主要用于砌筑时两层耐火砖错缝;每一系列又按照砌筑时有效工作衬厚度分为115、150、176、200和230mm五组砖型，这样能满足不同容量炉排炉的砖墙砌筑需要。
和传统的直型砖相比，优化后的方砖具有以下特点：1)凸(齿)凹(沟)结构能提高炉墙自身锚固力，不仅能抵抗因垃圾挤压导致的炉墙滑移，同时有效抑制炉墙受高温热应力导致的炉墙鼓包甚至倒塌的风险;2)该结构方砖采用高温胶泥砌筑后，密封效果更好，有效抑制炉内热烟气通过砖缝向外扩散。
拉固砖是用于拉固立墙的异形砖，齿(凸)沟(凹)部分埋在方砖中，尾部带有拉固的槽，外端通过金属锚固件固定(或连接)在炉壳钢结构上，示意图见图2。拉固砖根据砌筑厚度分为175、210、236、260和290mm五组砖型。
和传统拉固砖相比，采用齿(凸)沟(凹)结构同样具有上面提到的方砖的作用效果;同时，拉固件的设计不仅拉固力强，方便安装施工，而且能起到保护拉固件的作用，防止受烟气腐蚀。
镶嵌式空冷砖是镶嵌在风冷炉墙热面的异形砖，外端通过螺栓或者侧拉环固定在炉壳钢结构上，示意图见图3。镶嵌式风冷砖采用一种砖型设计即可。
焚烧炉炉排采用多级分布，各级炉排之间设置落差。落差墙采用耐火砖砌筑，起到隔热和耐磨作用。落差墙顶部砖是用于落差墙顶部的异形砖，下端面带有凸(齿)凹(沟)结构，上、左、右端面为平面，一个端面与相邻的一个侧面弧形连接，左、右端面后端带有拉固的孔，外端通过金属锚固件固定(或连接)在炉壳钢结构上，示意图见图4。落差墙顶部一般砌筑一组230mm厚的砖。垃圾翻滚下落运动对落差墙耐火砖墙有挤压作用，采用凸(齿)凹(沟)结构可以稳定炉墙，同时防止烟气外漏。
起脚砖是用于侧墙与炉排框架起脚位置的异形砖，下端面和炉排框架配合，上端面带有凸(齿)凹(沟)结构，左右端面带有拉固的孔，外端通过金属锚固件固定(或连接)在炉壳钢结构上，示意图见图5。
左右侧墙起脚砖是对称正反关系，上部为固定形式卯榫，根据常用的炉排框架角度分为15°、21°、25°三个系列;每一系列根据砌筑时有效工作衬厚度分为125、160、186、210和240mm五组砖型。
出风口砖是用于将风冷炉墙中经过加热的空气导入到炉排炉炉内的异形砖，上、下端面带有凸(齿)凹(沟)结构，左、右端面为平面，下端面带有导出空气的U形槽，示意图见图6。出风口砖根据有效工作衬厚度分为250、285、311、335和365mm五组砖型。
用于不定形耐火材料锚固的异形砖，齿(凸)沟(凹)部分埋在整体衬中，外端通过金属锚固件固定(或连接)在炉壳钢结构上，示意图见图7。锚固砖根据炉墙厚度分为150、175、200、225、250、275、300、325、350、375、400、425、450、475和500mm十五组砖型。
根据功能对耐火砖砖型和尺寸特征进行分类研究设计，不仅对炉排炉砖型进行了规范标准化，同时，利用以上砖型中若干类别，可以实现对炉墙进行模块化设计。焚烧炉炉墙实际是由若干个模块化设计单元组成，每个单元是独立又相互连接的一个整体炉墙。这种模块化设计，适用于新建各种炉排炉或者检修工程，施工简单，通用性强。
例如：由主体砖、错缝砖、调节砖、封头砖和拉固砖按照一定数量和相应砌筑方式形成一个两层砖墙模块化单元，如图8(a)所示的两个模块砌筑效果图。依次由多个模块单元就可以组成整体炉墙，如图8(b)所示。砖型优化和模块化设计方案已经在国内外垃圾焚烧炉上进行了大量实践。
结果表明，砖型标准化和炉墙模块化设计除了具有缩短生产周期和维修周期的优点外，还包括：
(1)采用多层拉固模块化设计方案，增加拉固力，解决了炉墙普遍存在的受热凸起、鼓包问题，提升了炉墙结构稳定性。以普吉岛垃圾发电项目为例，该焚烧炉采用日处理2×500t的日立炉排炉，原炉墙设计共需74种砖型，每年因燃烧区炉墙鼓包需要停炉检修1次。采用标准化砖型和模块化设计方案后，砖型减少至5种，多层拉固结构设计合理，炉墙使用寿命提升至4年以上。
(2)炉墙模块化，各段炉墙之间可以封闭独立，这样可以实现在局部高温区域设置风冷炉墙结构。采用风冷结构，进一步降低炉墙温度，提高稳定性和耐火材料使用寿命。如图9所示，冷风对高温炉墙冷却，并带走热量，一般形成170～200℃热风，既可以直接进入炉内做助燃风，也可以引出炉外，然后作为二次风进入炉内。例如，北京某垃圾发电项目采用三菱炉排式焚烧炉，按照原设计共需260种砖型，采用优化模块化设计方案后，砖型减少至13种。同时在高温区模块采用风冷结构改造设计，明显降低了耐火材料表面温度。这不仅提高了炉墙稳定性，还有效抑制了炉内飞灰在炉墙表面的附着，停炉清灰频次由1月1次减少为4月1次，降低了劳动强度，提高了焚烧炉运转率。
以上炉排式生活垃圾焚烧炉用耐火砖砖型尺寸优化方案已经申报了中国材料与试验团体标准，并获批准发布(T/CSTM00199—2020)。
对国内主要焚烧炉用户企业做了充分调研，累计大量样本数据，并结合施工及维修工程实践，证明了砖型优化设计和标准化工作的可行性。根据各种炉排炉耐火砖砖型进行设计，将耐火砖分为方砖、拉固砖、镶嵌式空冷砖、落差墙顶部砖、起脚砖、出风口砖和锚固砖等主要砖型。通过归类总结和优化设计，标准化了炉排炉炉墙耐火砖砖型设计和尺寸特征。砖型的标准化有利于实现焚烧炉炉墙模块化设计。实践证明，砖型标准化以及炉墙模块化设计，适用于各种炉排炉炉墙设计。这不仅显著提高了生产和施工效率，降低成本，缩短备货和检修周期，同时多层拉固的模块化设计和局部高温炉墙采用独立风冷设计，进一步提高了炉墙的稳定性，减少了停炉清灰频次，显著提高了焚烧炉运转率。
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