[發明專利]一種自動化等離子體炬活動裝置

在審

• 申請號: 202110656016.8
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113322104A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 魏建華;徐長忠
• 申請（專利權）人: 魏建華
• 主分類號: C10J3/72
• 分類號: C10J3/72
• 代理公司: 北京華仁聯合知識產權代理有限公司 11588
• 代理人: 王松艷

本發明公開了一種自動化等離子體炬活動裝置，涉及熱解氣化爐技術領域，包括安裝在熱解氣化爐爐壁上的水冷底座，水冷底座貫穿爐壁，水冷底座上設置有一通孔，通孔內設置有可供等離子體炬插入的等離子體炬接口，等離子體炬接口可以在通孔內進行角度轉換，等離子體炬接口與爐壁之間設置有轉換機構。本發明通過在等離子體炬接口與水冷底座之間設置轉換機構，使等離子體炬接口進行角度變化，從而使等離子體炬的射流角度變化，使熱解氣化爐使用范圍更廣，使爐內溫度升溫更快，可以有效的控制熱解氣化爐內溫度的分布，抗干擾能力強；可以使等離子體炬的燒灼分攤到等離子體炬的各個角度，使等離子體炬使用壽命大大增加。

技術領域

本發明涉及熱解氣化爐技術領域，特別涉及一種自動化等離子體炬活動裝置。

背景技術

等離子體炬技術源于航天器再入大氣技術，經過多年的發展，該技術已經應用到了多個領域中。近年來該技術在處理城市和工業垃圾方面也得到了發展，不同于傳統的垃圾焚燒方式，等離子體炬技術幾乎可將垃圾100％轉化為可回收的副產品，其中的有機物轉化為潔凈燃氣(主要是CO和H₂)，可以直接燃燒或用于提煉成更高等級的燃料和化學品，而無機物熔融產生的無害的玻璃態熔渣冷卻后可用作建筑材料，從而實現真正的垃圾無害化處理和資源化應用，是垃圾焚燒最具潛力的一種替代技術。隨著等離子體炬技術的不斷完善，出現了多種多樣的等離子體氣化熱解廢棄物的設備，如等離子體熱解氣化爐。此熱解氣化爐的工作原理是通過等離子體炬提供高溫、高焓、高能量密度的等離子體射流來處置廢棄物。由于廢棄物每個批次的成分不盡相同，不同物性物料熔融難易程度不一樣，所需維持的料層高度也各不相同，如果要保證廢棄物達到完全熔融，這就得使氣化爐內的溫度和氣氛能夠滿足不同的處置條件，不同處置條件下等離子體射流的方向不同。為了增加廢棄物的處置類別，使熱解氣化爐通用性更高，經過無數次試驗，甚至在生產中不斷改進調整，仍未找到合適的角度來滿足熱解氣化爐對不同類別廢棄物的完全熱解氣化，甚至有些不合適的物料會出現處理失敗。

目前的熱解氣化爐大都是將等離子體炬固定在氣化爐上，此種結構存在以下缺陷：

一、等離子體射流的方向固定，從而導致熱解氣化爐內的處置條件單一，能夠處理的廢棄物類別就有一定的局限性，無法適應不同物料、不同工況下對爐內溫度和氣體湍流的影響，從而導致處置效果不理想。

二、在熱解氣化爐開爐、填料等操作后，爐內溫度發生波動，導致化學反應方向偏離設計方向，等離子體炬角度固定使得爐內溫升太慢，而且溫度調控力低，造成能源浪費。

三、等離子體炬價格昂貴，在熱解氣化爐內熱解反應中的燒蝕是降低其壽命的主要原因，固定的等離子體炬發生燒蝕損壞時都是在較為固定的位置，例如進料方向。反復的燒蝕同一位置使得等離子體炬的使用壽命大大降低，經濟性差。

發明內容

針對以上缺陷，本發明的目的是提供一種自動化等離子體炬活動裝置，此自動化等離子體炬活動裝置可以滿足熱解氣化爐對不同類別的廢棄物進行處置，適用范圍更廣，而且溫度調控力好，使用壽命高，經濟性好。

為了實現上述目的，本發明的技術方案是：

一種自動化等離子體炬活動裝置，包括安裝在熱解氣化爐爐壁上的水冷底座，所述水冷底座貫穿所述爐壁，所述水冷底座上設置有一通孔，所述通孔內設置有可供所述等離子體炬插入的等離子體炬接口，所述等離子體炬接口可以在所述通孔內進行角度轉換，所述等離子體炬接口與所述爐壁之間設置有轉換機構，所述轉換機構可以推動所述等離子體炬接口進行角度轉換。

其中，所述通孔內設置一可以在所述通孔內轉動的水冷球，所述水冷球與所述通孔密封配合，所述水冷球兩側對稱設置有向外凸出的導柱,所述導柱從所述通孔內穿出，所述等離子體炬接口開設在所述導柱中心位置,所述導柱直徑小于所述通孔直徑,所述導柱的軸線可以以所述水冷球為支點在所述通孔內進行角度轉換。

其中，所述角度轉換為0～20°范圍內。

其中，所述通孔中間位置設置有球形凹槽，所述水冷球位于所述球形凹槽內。