[發明專利]旋風式等離子體熔融爐、熔融處理系統及其工作方法

在審

• 申請號: 202110188896.0
• 申請日: 2021-02-19
• 公開（公告）號: CN112944362A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 李程鑫;楊明輝;陸杰;李磊;李晴;張子煒;司徒達志;陳明周;周東升;高宇飛
• 申請（專利權）人: 中廣核研究院有限公司;中國廣核集團有限公司;中國廣核電力股份有限公司
• 主分類號: F23G7/00
• 分類號: F23G7/00;F23G5/02;F23G5/033;F23G5/08;F23G5/44;F23G5/46;F23J11/00;F23J15/02;F23J15/06
• 代理公司: 深圳市瑞方達知識產權事務所(普通合伙) 44314
• 代理人: 林儉良;王少虹

本發明公開了一種旋風式等離子體熔融爐、熔融處理系統及其工作方法，旋風式等離子體熔融爐包括熔融爐體、進料口、出料道、出料排煙口以及若干等離子體發生器；進料口設置在熔融爐體上并與熔融爐體內的爐膛相連通；出料排煙口設置在熔融爐體上，出料道設置在熔融爐體內并連接在爐膛和出料排煙口之間；若干個等離子體發生器沿著熔融爐體的周向間隔布置在熔融爐體上與爐膛相連通，以在爐膛內形成環向等離子體焰流。本發明的旋風式等離子體熔融爐，采用等離子體焰旋流設置形成環向等離子體焰流，加熱均勻，換熱效率高；通過出料排煙口排料和排煙，利用高溫等離子體焰流煙氣直接對出料道的出料冷段進行加熱保溫，避免產生堵塞問題，提高熱利用率。

技術領域

本發明涉及固體廢物處理技術領域，尤其涉及一種旋風式等離子體熔融爐、熔融處理系統及其工作方法。

背景技術

隨著國民經濟快速發展，國內各類危險廢物產量急速增加。在危險廢物高溫處理領域，由于傳統一體式氣化熔融爐中氣化與熔融工藝差別大，存在互相影響的缺點，對系統的持續穩定運行和無害化處理影響較大，一定程度上阻礙了等離子體氣化熔融工藝的工程應用。

現有等離子體爐設計采用等離子體炬向心布置，存在明顯的溫度梯度，從中心溫度高向四周快速降低，不利于爐內熱量均勻分布，換熱效率低。另外，現有等離子體熔融爐的出料口設計存在冷段，容易因低溫而產生堵塞，或需復雜的加熱設備對該段進行加熱保溫，增加設備成本及運維成本。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，提供一種適用性及處理效率高的旋風式等離子體熔融爐、具有該旋風式等離子體熔融爐的熔融處理系統及其工作方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種旋風式等離子體熔融爐，包括熔融爐體、進料口、出料道、出料排煙口以及若干個等離子體發生器；

所述進料口設置在所述熔融爐體上并與所述熔融爐體內的爐膛相連通；

所述出料排煙口設置在所述熔融爐體上，所述出料道設置在所述熔融爐體內并連接在所述爐膛和出料排煙口之間；

若干個所述等離子體發生器沿著所述熔融爐體的周向間隔布置在所述熔融爐體上與所述爐膛相連通，以在所述爐膛內形成環向等離子體焰流，對固體廢棄物進行熔融處理；固體廢棄物在所述爐膛內熔融后產生的熔液及煙氣通過所述出料排煙口排出所述熔融爐體。

優選地，所述等離子體發生器在所述熔融爐體上以10°～170°的傾斜角度布置。

優選地，所述出料排煙口包括與所述出料道相連通并向下延伸的出料口、與所述出料道相連通并水平或傾斜延伸的出煙口；

所述出煙口位于所述出料口的上方。

優選地，所述旋風式等離子體熔融爐還包括緊急排煙口和緊急排煙管道；所述緊急排煙口設置在所述熔融爐體上并與所述爐膛相連通，所述緊急排煙管道的一端連接所述緊急排煙口，相對另一端延伸并連接至所述出煙口；

所述緊急排煙管道的壓阻大于所述出料道的壓阻。

優選地，所述緊急排煙管道與所述出料道的壓阻差為100Pa-1000Pa。

優選地，所述緊急排煙口的內徑小于所述出煙口的內徑。

優選地，所述出煙口開設在所述熔融爐體的側壁上，所述緊急排煙口開設在所述熔融爐體的頂部。

優選地，所述旋風式等離子體熔融爐包括至少兩個等離子體發生器。

本發明還提供一種熔融處理系統，包括以上任一項所述的旋風式等離子體熔融爐、換熱器；

所述換熱器連接在煙氣處理系統與所述旋風式等離子體熔融爐的出料排煙口之間，所述出料排煙口排出的煙氣通過所述換熱器進行熱交換后再進入所述煙氣處理系統。