[發明專利]一種采用等離子體技術凈化陳腐垃圾的處理系統及方法

有效

• 申請號: 202010744806.7
• 申請日: 2020-07-29
• 公開（公告）號: CN112050220B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: 陳雷;隆武強;連波;黃超;樊大龍;霍有荔;田華;陳建帆;張守榮
• 申請（專利權）人: 沈陽航空航天大學
• 主分類號: F23G5/027
• 分類號: F23G5/027;F23G5/04;F23G5/08;F23G5/16;F23G5/44;F23G5/46;F23J15/02;F01C13/00
• 代理公司: 大連智高專利事務所(特殊普通合伙) 21235
• 代理人: 蓋小靜

1.一種采用等離子體技術凈化陳腐垃圾的處理方法，其特征在于，包括：

上料過程：桁車抓斗直接抓取未經分類的陳腐垃圾，并送到料道進料口處的漏斗中；

入料過程：推料機構將陳腐垃圾通過料道強推入一燃室，進入烘干倉；

垃圾烘干：烘干倉溫度范圍為100～300℃，陳腐垃圾首先在烘干層由爐膛壁面傳熱、高溫等離子體燃燒倉產生熱量作用下烘干；然后在重力作用下進入等離子體熱解倉；

等離子體熱解：等離子體熱解倉溫度范圍為500～700℃，烘干后的垃圾開始熱解反應，在高溫、絕氧/缺氧條件下發生脫氯反應,避免二噁英生成；垃圾中的有機物質因其分子鏈不穩定，在250℃以上的溫度條件下分解成一氧化碳、氫氣、氣態烴類可燃氣體a和液態類焦油、固態類焦炭可燃物質，以及不可燃固體無機物，其包括垃圾本身含有的無機灰土、惰性物質；

高溫燃燒：將焦油、焦炭形成的殘留物和垃圾本身含有的無機灰土、惰性物質送入高溫等離子體燃燒倉，該倉溫度在700～900℃，促使陳腐垃圾中的不揮發可燃物在高溫及供給足量空氣的條件下完全燃燒，生成高溫燃氣；

等離子體強化燃燒：熱解生成的可燃氣體a與高溫燃氣的混合氣由后部引風機從輸出管道引流至雙模式等離子體點火系統中，采用高溫等離子體點火技術進行點火，隨即引燃混合氣，渦流燃燒除塵室的工作溫度長期保持在850～1200℃，從而確保煙氣中存在的二噁英分子被高溫徹底分解；

燃氣發電：渦流燃燒除塵室與余熱蒸汽鍋爐耦合，利用渦流燃燒除塵室產生的高溫氣體對鍋爐中的水做功，驅動螺桿式發電機組發電；

尾氣凈化及排放：燃燒完成后，廢熱煙氣通過管道從渦流燃燒除塵室引出，部分高溫煙氣通過回熱管道向烘干倉內供熱，其余高溫煙氣經過煙氣急冷裝置處理后被依次引流到布袋除塵器、噴淋塔進行煙氣凈化處理，最后經過凈化處理的合格煙氣在引風機的抽引下，經由煙囪排到大氣中；

高溫燃燒層沿高度方向分為氧化區和還原區：氧化區內焦油、焦炭和氧氣發生劇烈氧化反應，燃燒產生的熱量用來提供還原區、等離子體熱解倉和烘干倉所需的熱量；還原區內CO₂和H₂O被熾熱的C還原，產生CO、H₂形成可燃氣體b；不可燃物轉變為玻璃狀結晶，經爐排傾翻落入灰斗中，經爐灰倉、篩分機凈化后收集，用于制造建筑材料；

上述處理方法是在處理系統中實施的，所述系統包括桁車抓斗、推料機構、料道、一燃室、二燃室、余熱蒸汽鍋爐、省煤器、補水箱、螺桿式發電機組、空氣預熱系統、煙氣急冷裝置、布袋除塵器、噴淋塔和煙囪，所述二燃室包括安裝有雙模式等離子體點火系統的渦流燃燒除塵室；所述桁車抓斗位于料道的進料口上方，所述推料機構設置在料道一側，所述料道底部連接至一燃室，所述一燃室輸出端與二燃室輸入端相連，所述二燃室輸出端連接至余熱蒸汽鍋爐，所述余熱蒸汽鍋爐分別與螺桿式發電機組、省煤器相連，所述省煤器輸出端連接至空氣預熱系統，所述空氣預熱系統輸出端分為兩路，其中一路連接至一燃室，另一路連接至煙氣急冷裝置，所述煙氣急冷裝置、布袋除塵器、噴淋塔、煙囪依次順序相連。

2.根據權利要求1所述一種采用等離子體技術凈化陳腐垃圾的處理方法，其特征在于，所述雙模式等離子體點火系統，包括相連的非平衡等離子體激勵器和熱平衡等離子體點火器。

3.根據權利要求1所述一種采用等離子體技術凈化陳腐垃圾的處理方法，其特征在于，所述一燃室內從上至下依次設有烘干倉、等離子體熱解倉、高溫等離子體燃燒倉、爐灰倉，所述等離子體熱解倉通過一個輸出管道連接至非平衡等離子體激勵器，通過另一個輸出管道連接至渦流燃燒除塵室頂部。

4.根據權利要求1所述一種采用等離子體技術凈化陳腐垃圾的處理方法，其特征在于，所述空氣預熱系統包括相連的給風機和空氣預熱器，所述空氣預熱器輸出端分別連接至高溫等離子體燃燒倉、煙氣急冷裝置。

5.根據權利要求1所述一種采用等離子體技術凈化陳腐垃圾的處理方法，其特征在于，所述省煤器輸出端分為兩路，其中一路通過回熱管道連接至烘干倉，另一路通過輸送管道連接至空氣預熱器。

6.根據權利要求1所述一種采用等離子體技術凈化陳腐垃圾的處理方法，其特征在于，所述省煤器還與補水箱相連，所述補水箱還與螺桿式發電機組中的除氯器相連。