[發明專利]一種基于等離子體的艦船有機廢棄物氣化焚燒處理系統

有效

• 申請號: 202010513052.4
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111780116B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 喬瑜;馮超;王泉斌;徐明厚;李騰;魏小林
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: F23G5/02
• 分類號: F23G5/02;F23G5/027;F23G5/033;F23G5/08;F23G5/10;F23G5/44
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智;孔娜

本發明屬于廢棄物處置領域，并具體公開了一種基于等離子體的艦船有機廢棄物氣化焚燒處理系統，其包括預處理子系統、熱處理子系統、輔助子系統，其中：預處理子系統用于對有機廢棄物進行預處理；熱處理子系統包括依次連接的等離子炬、氣化室、燃燒室、積灰室，等離子炬用于為氣化室提供熱源，氣化室用于將預處理后的有機廢棄物進行熱分解成有機碎片，燃燒室用于將有機碎片進行焚燒，積灰室用于冷卻和疏導有機碎片焚燒后的煙氣和灰燼；輔助子系統包括電源電控裝置、供氣裝置，用于為整個系統提供電力和供氣。本發明充分利用等離子體處理有機廢棄物的優勢，通過結合預處理裝置和氣化室的優化，對于有機廢棄物種類的適應性更廣，熱處理效率更高。

技術領域

本發明屬于廢棄物處置領域，更具體地，涉及一種基于等離子體的艦船有機廢棄物氣化焚燒處理系統。

背景技術

艦船上生活廢棄物中有機廢棄物占有極大比重，包括餐廚垃圾、紙張、紙箱、塑料、泡沫等，這些廢棄物的快速、高效、無害化處置成為環境保護和健康生活的重要保障。

等離子體由大量正負帶電粒子和中性粒子組成，是一種能量集中、具有高溫、極高電熱轉換效率(85％以上)的熱源，可以用于有機廢棄物的熱處置。等離子處理有機廢棄物具有一定優勢，如處置溫度高、無害化徹底，處置速率快、減容率高，以及能量密度高、裝置體積小，使其在處理生活廢棄物時相較于其他技術具有獨特優勢。例如，可用于處理高氯含量的醫療廢棄物，減少二噁英的產生，用于海軍艦艇上生活垃圾的快速處置等。目前，還沒有一種通過等離子體來快速、高效、無害化處置有機廢棄物的系統。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種基于等離子體的艦船有機廢棄物氣化焚燒處理系統，其目的在于，充分利用等離子體處理有機廢棄物的優勢，通過結合預處理裝置和氣化室的優化，提升處理有機廢棄物種類的廣泛使用性以及氣化焚燒處置水平。

為實現上述目的，本發明提出了一種基于等離子體的艦船有機廢棄物氣化焚燒處理系統，包括預處理子系統、熱處理子系統、輔助子系統，其中：

所述預處理子系統用于對有機廢棄物進行分類預處理以使其具備熱處理的條件特性；

所述熱處理子系統用于對預處理后的有機廢棄物進行熱處理，其包括依次連接的等離子炬、氣化室、燃燒室、積灰室，其中，所述等離子炬用于為所述氣化室提供熱源，所述氣化室用于將有機廢棄物中的有機組分進行熱分解成為有機碎片，所述燃燒室用于將有機碎片進行焚燒，所述積灰室用于冷卻和疏導有機碎片焚燒后形成的煙氣和灰燼；

所述輔助子系統包括電源電控裝置、供氣裝置，其中，所述電源電控裝置用于為所述預處理子系統、供氣裝置以及等離子炬提供電源，所述供氣裝置用于為所述預處理子系統提供進料所需氣流，為所述等離子炬提供等離子載體，以及為所述燃燒室提供助燃氣體。

作為進一步優選的，所述預處理子系統包括破碎粉碎裝置、研磨制漿裝置，其中，所述破碎粉碎裝置用于對固體有機廢棄物進行逐級破碎粉碎，所述研磨制漿裝置用于對含水有機廢棄物進行研磨、制成懸濁液漿。

作為進一步優選的，所述研磨制漿裝置和氣化室間設置有氣流輔助霧化噴嘴，該氣流輔助霧化噴嘴用于將懸濁液漿霧化為霧化液滴并噴入氣化室中，該霧化液滴平均粒徑不大于150μm。

作為進一步優選的，所述等離子炬為高壓直流非轉移弧等離子炬，其產生中心溫度5000℃以上的炬焰，并水平噴射在所述氣化室中。

作為進一步優選的，所述氣化室和燃燒室的外壁由內而外均設置有耐熱層、保溫層、隔熱層。

作為進一步優選的，所述氣化室耐熱層材料的耐受溫度為3000℃～5000℃，所述燃燒室耐熱層材料的耐受溫度為1000℃～2000℃。

作為進一步優選的，所述氣化室內壁與所述燃燒室連接端為螺旋式縮口。