一种分体式等离子体的气化熔融炉及处置危废的系统装置的制作方法

1.本实用新型涉及危废处理技术领域，尤其涉及一种分体式等离子体的气化熔融炉及处置危废的系统装置。


背景技术：

2.针对现在危废种类多、成分复杂等特点，目前应用较为广泛的危废无害化与资源化技术包括回转窑焚烧技术、水泥窑协同处置技术、等离子体技术等。
3.回转窑焚烧是危废处理领域广泛应用的技术，对处置危废的适应性强，基本适用于各种类型的固体、半固体和液体类危废，技术可行性指标高，易于操作。但回转窑焚烧存在以下缺点：一是回转窑尾部、二燃室出口等处有结焦和积灰问题；二是回转窑焚烧后，产生的炉渣和飞灰量，通常占入炉危废处理量的20～30％，根据规定，危废焚烧、热解等处置过程中产生的底渣、飞灰和废水处理污泥属于危险废物，需进行进一步的无害化处理。目前该部分灰渣的常用处置手段是经过稳定固化后送填埋场进行安全填埋。随着填埋场容量日益收紧，后续回转窑灰渣处置成本不断增加，流向将面临难题。
4.水泥窑协同处理技术是国内外流行的危废处理技术之一，水泥厂可利用危废替代燃料、原料及添加物等，实现危废无害化与资源化。与传统危废焚烧项目相比，水泥窑具有投资少，处置量大等优势，投入产出比约为传统项目的15倍。但水泥窑协同处置需保证水泥产品质量，并不能完全取代传统焚烧项目，应相互补充配合。
5.等离子体技术是利用等离子发生器产生的高温等离子体，将危废进行熔融处理。该方法可使危废中的重金属固化在si-o键形成的网格中，最终产物是稳定的玻璃化固化体。该玻璃态物质可当作一般工业废弃物处理或回收利用，作为建筑材料等进行资源化利用，是实现填埋减量的有效途径之一。等离子体熔融技术虽然已经应用到飞灰处理领域，但基本集中在城市生活垃圾焚烧后飞灰的处理。如cn205402730u公开了一种竖式垃圾气化熔融炉，主要为了促进熔融炉内垃圾燃烧、提高熔融温度而进行的设计。通过设计竖式垃圾气化熔融炉，包括熔融炉本体，所述熔融炉本体包括依次上下密封连接并连通的凸耳段、圆柱段、倒圆台段，所述凸耳段上端面为投料口，对应所述投料口的正上方设置有加料装置，所述凸耳段的侧面上设置有辅助燃烧装置、煤气导出装置，所述圆柱段上设置有富氧装置，所述倒圆台段的上部设置有送风装置，所述倒圆台段的下部设置有熔渣出口。
6.然而针对危废焚烧后炉渣及飞灰处理，目前并未相关成熟的技术。


技术实现要素：

7.鉴于现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种分体式等离子体的气化熔融炉及处置危废的系统装置，尤其是一种处理危险废弃物的分体式等离子体的气化熔融炉及处置危废的系统装置，其通过分体式的等离子体气化熔融装置，弥补了现有技术中危废处理的空缺，能够处理危废焚烧后的炉渣，工业应用前景优良。
8.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
9.第一方面，本实用新型提供一种分体式等离子体的气化熔融炉，所述气化熔融炉包括第一部和第二部；所述第一部的内部自上而下设置有分体式的气化炉和熔融炉；所述第二部的内部自上而下设置有重整室和二燃室；所述第一部的气化炉的上部设置有气化气管道连通所述第二部的重整室。
10.本实用新型通过上述分体式设计，有利于危废焚烧后炉渣的处理，其中气化炉能够实现有机物气化，无机物残留，经气化炉底排渣机排出以无机物为主的气化炉渣；气化炉中的气化气及携带的飞灰依次进入重整室和二燃室，有机物高温燃烧，无机物形成渣块排出；二燃室烟气经烟气净化系统处理后经烟囱排出；气化炉渣进入熔融炉转化为玻璃固化体可回收利用，实现了危废的资源化。
11.本实用新型所述分体式的意思是指气化炉和熔融炉并非一体设计，而是独立分隔设计，前端工艺产生的灰渣可经预处理后再入熔融炉，有利于提高后续熔融炉的熔融产物质量。
12.优选地，所述气化炉的侧部设置有等离子输入通道。
13.优选地，所述气化炉的侧部还设置有空气入口。
14.优选地，所述气化炉的侧部还设置有废气入口。
15.本实用新型优选在气化炉的侧部设置有废气入口，从而在处理废渣的同时还同时能够消纳废气，实现了三废的充分处理。
16.优选地，所述气化炉的顶部设置有进料口。
17.优选地，所述熔融炉的侧部设置有等离子输入通道。
18.优选地，所述熔融炉的下部一侧设置有玻璃固化体排出口。
19.优选地，所述重整室的顶部设置有等离子输入通道。
20.优选地，所述重整室的侧部设置有废液入口。
21.本实用新型优选在重整室的侧部还设置有废液入口，在处理危险废渣的同时还能同时消纳废液，应用更加广泛。
22.优选地，所述二燃室的侧部设置有空气入口。
23.优选地，所述二燃室的侧部设置有废气入口。
24.本实用新型优选在二燃室的侧部设置有废气入口，从而在处理废渣的同时还同时能够消纳废气，实现了三废的充分处理。
25.优选地，所述二燃室的下部一侧设置有烟气出口。
26.第二方面，本实用新型提供一种处置危废的系统装置，所述系统装置包括第一方面所述的分体式等离子体的气化熔融炉。
27.本实用新型所述系统装置通过含有上述气化熔融炉能够实现危险废渣、废气和废液的同时处理，最终能够得到可回收利用的无害化玻璃固化体和蒸汽，一定程度上实现了危废的资源化利用。
28.优选地，所述系统装置还包括与所述气化熔融炉的进料口相连的进料单元，与所述烟气出口相连的烟气处理单元。
29.优选地，所述进料单元依次包括危废残渣储存装置、破碎装置和混料进料装置。
30.优选地，所述危废残渣储存装置设置有废气排出口。
31.优选地，所述废气排出口分别与所述二燃室和气化炉相连。
余热锅炉；17-制氮系统；18、25-烟气再热装置；19-半干急冷塔；20-干法脱硫装置；21-活性炭喷射处理装置；22-除尘器；23-洗涤装置；24-引风装置；26-烟囱；27-鼓风机。
具体实施方式
48.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
49.下面对本实用新型进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本实用新型的简易例子，并不代表或限制本实用新型的权利保护范围，本实用新型的保护范围以权利要求书为准。
50.需要理解的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
51.需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
52.本领域技术人员理应了解的是，本实用新型中必然包括用于实现工艺完整的必要管线、常规阀门和通用泵设备，但以上内容不属于本实用新型的主要实用新型点，本领域技术人员可以基于工艺流程和设备结构选型进可以自行增设布局，本实用新型对此不做特殊要求和具体限定。
53.实施例1
54.本实施例提供一种分体式等离子体的气化熔融炉，如图1所示，所述气化熔融炉包括第一部和第二部；所述第一部的内部自上而下设置有分体式气化炉1和熔融炉2；所述第二部的内部自上而下设置有重整室3和二燃室4；所述第一部的气化炉1的上部设置有气化气管道9连通所述第二部的重整室3。
55.所述气化炉1的侧部设置有等离子输入通道。所述气化炉1的侧部还设置有空气入口。所述气化炉1的侧部还设置有废气入口。所述气化炉1的顶部设置有进料口7。所述熔融炉2的侧部设置有等离子输入通道51～55。所述熔融炉2的下部一侧设置有玻璃固化体排出口8。所述重整室3的顶部设置有等离子输入通道。所述重整室3的侧部设置有废液入口。所述二燃室4的侧部设置有空气入口。所述二燃室4的侧部设置有废气入口。所述二燃室4的下部一侧设置有烟气出口10。
56.本实施例提供的分体式等离子体的气化熔融炉具体运行工艺没有特殊要求，例如可以是：
57.危废残渣经破碎后进入气化炉1中进行等离子体气化，有机物气化，无机物形成残渣进入熔融炉2，经等离子体熔融后得到无害化玻璃固化体；所述危废残渣储存装置11储存危废残渣时产生的废气分别通入气化炉1和二燃室4中进行处理；
58.气化的有机物携带飞灰进入重整室3与废液共同进行重整后进入二燃室4进行二
次燃烧，产生的烟气从二燃室4的下部一侧排出。
59.与一体式气化熔融炉相比，分体式等离子体气化熔融设备中前端工艺产生的灰渣可经预处理后再入熔融炉2，减轻前端工艺产物对高温熔融工艺影响。
60.本实用新型中处理的危废残渣包括但不限于漆渣、轻质物料、气化炉1炉渣、二燃室4灰渣、烟气处理系统中产生的余热锅炉16灰或半干急冷塔19灰等。
61.进一步地，所述熔融炉2包括预处理设备及熔融炉设备，熔融炉设备主要由由炉顶斜上方进料仓、炉体中部斜插等离子体火炬和炉底热料池组成。预处理设备实现破碎、混合、及造粒功能。
62.实施例2
63.本实施例提供一种处置危废的系统装置，所述系统装置如图2所示，具体包括实施例1所述的分体式等离子体的气化熔融炉。
64.所述系统装置还包括与所述气化熔融炉的进料口7相连的进料单元，与所述烟气出口10相连的烟气处理单元。所述进料单元依次包括危废残渣储存装置11、破碎装置12和混料进料装置13。
65.所述危废残渣储存装置11设置有废气排出口。所述废气排出口分别与所述二燃室4和气化炉1相连。
66.所述烟气处理单元包括依次相连的余热锅炉16、烟气再热装置和烟气净化装置。所述烟气净化装置包括依次连接的半干急冷塔19、干法脱硫装置20、活性炭喷射处理装置21、除尘器22、洗涤装置23、引风装置24、烟气再热装置和烟囱26。
67.所述烟气处理单元还包括与所述余热锅炉16相连的蒸汽利用系统15。
68.所述系统装置还包括与所述气化熔融炉相连的等离子体发生系统14。
69.本实施例提供的处置危废的系统装置的运行方法包括：
70.危废残渣经危废残渣储存装置11储存后送入破碎装置12破碎后，再进入混料进料装置13进行混料和进料，进入气化炉1中进行等离子体气化，有机物气化，无机物形成残渣进入熔融炉2，经等离子体熔融后得到无害化玻璃固化体；所述危废残渣储存装置11储存危废残渣时产生的废气分别通过鼓风机27通入气化炉1和二燃室4中进行处理；
71.气化的有机物携带飞灰进入重整室3与废液共同进行重整后进入二燃室4进行二次燃烧，产生的烟气进入余热锅炉16产生蒸汽，同时进行sncr反应，所述蒸汽通入蒸汽利用系统15进行充分利用，烟气继续依次通过烟气再热装置18、半干急冷塔19、干法脱硫装置20、活性炭喷射处理装置21、除尘器22、洗涤装置23、引风装置24、烟气再热装置25和烟囱26，实现达标烟气的排放和剩余热量的利用。
72.图2中a表示危废残渣；b表示废液；c表示玻璃固化体；d表示达标烟气；e表示废气；f表示sncr反应物料。
73.本实用新型对所述实施例的系统装置运行的具体工艺参数没有特殊限定，可根据实际情况调整。
74.本实用新型提供的分体式等离子体的气化熔融炉能够针对危废进行处理，与一体式气化熔融炉相比，分体式等离子体气化熔融设备中前端工艺产生的灰渣可经预处理后再入熔融炉2，而且所述处置危废的系统装置能够充分处理危废残渣、废气和废液，实现废弃物的无害化排放。
75.本实用新型通过上述实施例来说明本实用新型的详细结构特征，但本实用新型并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本实用新型必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本实用新型的任何改进，对本实用新型所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。

技术特征：
1.一种分体式等离子体的气化熔融炉，其特征在于，所述气化熔融炉包括第一部和第二部；所述第一部的内部自上而下设置有分体式的气化炉和熔融炉；所述第二部的内部自上而下设置有重整室和二燃室；所述第一部的气化炉的上部设置有气化气管道连通所述第二部的重整室。2.根据权利要求1所述的分体式等离子体的气化熔融炉，其特征在于，所述气化炉的侧部设置有等离子输入通道；所述气化炉的顶部设置有进料口。3.根据权利要求1或2所述的分体式等离子体的气化熔融炉，其特征在于，所述气化炉的侧部还设置有废气入口。4.根据权利要求1或2所述的分体式等离子体的气化熔融炉，其特征在于，所述熔融炉的侧部设置有等离子输入通道；所述熔融炉的下部一侧设置有玻璃固化体排出口。5.根据权利要求4所述的分体式等离子体的气化熔融炉，其特征在于，所述重整室的侧部设置有废液入口。6.根据权利要求1或2所述的分体式等离子体的气化熔融炉，其特征在于，所述二燃室的侧部设置有废气入口；所述二燃室的下部一侧设置有烟气出口。7.一种处置危废的系统装置，其特征在于，所述系统装置包括权利要求1～6任一项所述的分体式等离子体的气化熔融炉。8.根据权利要求7所述的处置危废的系统装置，其特征在于，所述系统装置还包括与所述气化熔融炉的进料口相连的进料单元，与烟气出口相连的烟气处理单元。9.根据权利要求8所述的处置危废的系统装置，其特征在于，所述进料单元依次包括危废残渣储存装置、破碎装置和混料进料装置。10.根据权利要求9所述的处置危废的系统装置，其特征在于，所述危废残渣储存装置设置有废气排出口；所述废气排出口分别与所述二燃室和气化炉相连。

技术总结
本实用新型提供一种分体式等离子体的气化熔融炉及处置危废的系统装置，所述气化熔融炉包括第一部和第二部；所述第一部的内部自上而下设置有分体式的气化炉和熔融炉；所述第二部的内部自上而下设置有重整室和二燃室；所述第一部的气化炉的上部设置有气化气管道连通所述第二部的重整室。所述分体式等离子体的气化熔融炉既可处置危险废弃物，又可处理炉渣及飞灰，具有可从根本上实现危废处理无害化、减量化和资源化的优点。量化和资源化的优点。量化和资源化的优点。


技术研发人员：杨文婷 施正华 谭勇 吕永红 宣兆辉 周志伟 席自坡 张成松 靳军涛 缪朝晖 杨小兵 林闪辉
受保护的技术使用者：无锡能之汇环保科技有限公司
技术研发日：2021.11.29
技术公布日：2023/7/28