[發(fā)明專(zhuān)利]物料攪動(dòng)式富氧熔融裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010075231.4
• 申請(qǐng)日: 2020-01-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111174213A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張藝顆;馬增益;鐘浦城;錢(qián)袁棟;方卓婷;王勤;嚴(yán)建華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F23G5/04
• 分類(lèi)號(hào): F23G5/04;F23G5/30;F23G5/44;F23G5/50;F23J1/06;F27D17/00;F27D27/00;F23D14/32;F23D14/46
• 代理公司: 上海專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 陸嘉

本發(fā)明涉及危險(xiǎn)廢氣物處理領(lǐng)域，更具體的說(shuō)，涉及一種物料攪動(dòng)式富氧熔融裝置。本裝置包括：富氧燃燒裝置包括數(shù)支富氧燃燒噴槍?zhuān)瑢?duì)熔融爐本體裝置內(nèi)產(chǎn)生火焰；熔融爐本體裝置包括熔融爐本體，對(duì)其內(nèi)部的物料進(jìn)行熔融；給料與流化床加熱裝置，利用熔融爐本體裝置在熔融過(guò)程中產(chǎn)生的熱量對(duì)需要輸送的物料進(jìn)行升溫和干燥；其中，數(shù)支富氧燃燒噴槍沿熔融爐本體四周均勻布置，產(chǎn)生的火焰均勻分布在熔融爐本體內(nèi)，在熔融爐本體內(nèi)形成切圓旋轉(zhuǎn)，攪動(dòng)位于熔融爐本體底部的物料。本發(fā)明降低熔融過(guò)程能耗，促進(jìn)熔融物料攪動(dòng)，增強(qiáng)傳熱并減少熔融時(shí)間，在實(shí)現(xiàn)飛灰熔融資源化利用的同時(shí)實(shí)現(xiàn)二次飛灰的循環(huán)，減少熔融過(guò)程產(chǎn)生的污染。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及危險(xiǎn)廢氣物處理領(lǐng)域，更具體的說(shuō)，涉及一種物料攪動(dòng)式富氧熔融裝置。

背景技術(shù)

隨著垃圾焚燒逐漸成為生活垃圾處理領(lǐng)域的主流技術(shù)手段，產(chǎn)生的垃圾焚燒飛灰日益增多，飛灰濃縮了垃圾中的鉛(Pb)、鎘(Cd)、汞(Hg)等重金屬元素和氯鹽以及二噁英等有毒有害物質(zhì)，是國(guó)家環(huán)保法規(guī)中規(guī)定的危險(xiǎn)廢棄物，飛灰呈粉末狀，容易二次揚(yáng)塵，若不進(jìn)行妥善處置，會(huì)嚴(yán)重威脅到人類(lèi)的健康。

目前，有關(guān)飛灰的穩(wěn)定化無(wú)害化處理手段包括了固化/穩(wěn)定化法、熱處理法和提取/分離法。其中，熔融法是熱處理法的重要手段。

經(jīng)過(guò)高達(dá)1300～1500℃的熔融處理，飛灰中的二噁英等有機(jī)污染物受熱分解破壞，沸點(diǎn)較低的重金屬鹽類(lèi)，少部分發(fā)生氣化現(xiàn)象，大部分則轉(zhuǎn)入到玻璃熔渣中，大大降低了浸出的可能。殘余物經(jīng)過(guò)熔融后，密度大大增加，減容可以達(dá)到1/2以上，并且可以回收其中的金屬，而且穩(wěn)定的玻璃體熔渣具有資源化利用的潛力，可用作路基材料與建筑材料。

飛灰熔融裝置包括了燃料式熔融爐、電熔融爐和等離子體熔融爐。電熔融爐和等離子體熔融爐需要消耗大量的電能，僅適于具有便利電源條件的發(fā)電廠周邊，同時(shí)大功率的等離子體炬目前技術(shù)尚不成熟，穩(wěn)定性不高。

燃料式熔融爐具有更加廣泛的適用性與大型化潛力，采用富氧燃燒熔融可以提高火焰溫度，強(qiáng)化燃燒過(guò)程，促進(jìn)熔融過(guò)程的進(jìn)行，同時(shí)可減少燃料熔融的煙氣量，有效減少熔融過(guò)程煙氣帶走的熱量損失，是一種具有潛力的飛灰無(wú)害化處理手段。

目前，燃料式熔融爐存在以下問(wèn)題：

1)飛灰疏松多孔的性質(zhì)致使其導(dǎo)熱性差，熱量傳遞困難，延長(zhǎng)了熔融所需要的時(shí)間；

2)由于飛灰在收集堆放過(guò)程中攜帶有大量水分，直接進(jìn)入熔爐進(jìn)行熔融水分蒸發(fā)會(huì)消耗額外的能量，降低能源的利用效率；

3)熔融過(guò)程會(huì)有大量富含氯鹽和易揮發(fā)重金屬的二次飛灰的產(chǎn)生，造成二次污染。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種物料攪動(dòng)式富氧熔融裝置，解決現(xiàn)有技術(shù)的熔融裝置需要能耗較大，能源利用率低并且容易造成二次污染的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種物料攪動(dòng)式富氧熔融裝置，包括富氧燃燒裝置、熔融爐本體裝置和給料與流化床加熱裝置：

所述富氧燃燒裝置，包括數(shù)支富氧燃燒噴槍?zhuān)c熔融爐本體裝置連接，對(duì)熔融爐本體裝置內(nèi)產(chǎn)生火焰；

所述熔融爐本體裝置，包括熔融爐本體，與富氧燃燒裝置、給料與流化床加熱裝置連接，對(duì)其內(nèi)部的物料進(jìn)行熔融；

所述給料與流化床加熱裝置，為熔融爐本體裝置輸送熔融所需的物料，并利用熔融爐本體裝置在熔融過(guò)程中產(chǎn)生的熱量對(duì)物料進(jìn)行升溫和干燥；

其中，所述數(shù)支富氧燃燒噴槍沿熔融爐本體四周均勻布置，產(chǎn)生的火焰均勻分布在熔融爐本體內(nèi)，在熔融爐本體內(nèi)形成切圓旋轉(zhuǎn)，攪動(dòng)位于熔融爐本體底部的物料。

在一實(shí)施例中，所述富氧燃燒噴槍與水平方向呈向下15～30°夾角，斜向下布置；

所述富氧燃燒噴槍與熔融爐本體徑向呈10～30°夾角。