一种等离子体焚烧垃圾处理设备的制造方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本发明涉及垃圾焚烧处理设备，尤其是涉及一种等离子体焚烧垃圾处理设备。【【背景技术】】
[0002]现有的垃圾焚烧处理设备，通常主要是通过设备中的焚烧炉以焚烧法对垃圾进行焚烧处理，通常仅能达到1000°c左右，垃圾往往燃烧不完全，产生的炉渣中会有未完全燃烧的成分残留，对环境仍然存在二次污染，后来又出现了高压电弧放电等离子火炬处理垃圾的设备，但该设备能耗高，电极寿命短(一般电极寿命在100-200小时左右)，稳定性差，因此未能广泛应用。
[0003]本发明就是基于这种情况作出的。
【
【发明内容】
】
[0004]本发明目的是克服了现有技术的不足，提供一种能耗低、安全性能高、利用率高且不会产生二次污染的等离子体焚烧垃圾处理设备。
[0005]本发明是通过以下技术方案实现的:
[0006]一种等离子体焚烧垃圾处理设备，其特征在于:包括有能够产生等离子体的等离子体发生器1，所述的等离子体发生器I连接有燃烧腔体2，所述燃烧腔体2连接有出料筒7，在所述燃烧腔体2上设有用于往所述燃烧腔体2吹入空气的进气管4。
[0007]如上所述的等离子体焚烧垃圾处理设备，其特征在于:所述的等离子体发生器I包括两端的激励腔101，其中一端的激励腔101与所述燃烧腔体2相连，另一端的激励腔101上分别连有用于发射微波的磁控管102和波导器105，所述波导器105的另一端连有用于定向等离子体的环行器106，所述环行器106呈T形，另外两端分别固定连接有用于吸收反射的微波的水负载103和波导三销钉104，与所述燃烧腔体2相连的激励腔101上分别设有通入工作气体的气管108和与所述气管108连接用于吸收微波并将工作气体等离子化的天线107，所述天线107插入设在所述激励腔101上的石英管喷嘴110内。
[0008]如上所述的等离子体焚烧垃圾处理设备，其特征在于:所述的出料筒7上设有固态出料口 5以及与排气管连接的连接口 6。
[0009]如上所述的等离子体焚烧垃圾处理设备，其特征在于:在所述燃烧腔体2上还设有用于将裂解后的产物吹入所述出料筒7的吹风管8。
[0010]如上所述的等离子体焚烧垃圾处理设备，其特征在于:所述的激励腔101、磁控管102、水负载103、波导三销钉104、波导器105和环行器106通过螺栓分别固定连接。
[0011]与现有技术相比，本发明有如下优点:
[0012]1、本发明结构简单，能够对固态、液态、气态垃圾进行处理，固态垃圾处理前需经破碎装置破碎成小块，再同液态和气态废物一同进入燃烧腔体，在等离子体的抽吸效应作用下，被等离子体的电弧柱高温裂解，废物中的有机物裂解为固态碳和CO、H2、CH4等可燃性气体，无机物裂解为玻璃态混合物质，固态裂解产物经固态出料口排出，气态裂解产物通过管路导入至燃气轮机或锅炉，最终生成C02和水蒸气等无害气体，其产生的热量用来发电或供热，固态碳可用作纳米碳或活性炭，玻璃态混合物质可提取出来做成水泥或纯金属物质。
[0013]2、本发明在磁控管上设置了水负载和波导三销钉，可以防止发射出来的等离子体轨迹发生偏转而烧毁磁控管，保证了设备的安全性，且水负载和波导三销钉与所述磁控管为螺栓固定连接，拆装方便。
【【附图说明】】
[0014]图1是本发明立体图1 ;
[0015]图2是本发明前视图；
[0016]图3是本发明等离子体发生器的爆炸图；
[0017]图4是本发明出料筒为立式时的立体示意图。
[0018]图中:1为等离子体发生器；101为激励腔；102为磁控管；103为水负载；104为波导三销钉；105为波导器；106为环行器；107为天线；108为气管；109为气管连接器；110为石英管喷嘴；111为石英管保护器；2为燃烧腔体；3为进料漏斗；4为进气管；5为固态出料口 ；6为连接口 ；7为出料筒；8为吹风管。
【【具体实施方式】】
[0019]下面结合附图对本发明技术特征作进一步详细说明以便于所述领域技术人员理解。
[0020]首先了解下等离子体处理垃圾的原理。
[0021]我们知道，随着温度上升，物质的存在状态一般会呈现固态、液态、气态三种物态的气化过程，我们把这三种基本形态称为物质的三态，对于气态物质，温度上升至几千度时，由于物质分子热运动加剧，相互间的碰撞就会使气体分子产生电离，这样物质就变成自由运动并相互作用的正离子和电子组成的混合物，就是第四态即等离子体。其温度分布从10k的低温等离子体到超高温核聚变等离子108?109k，而我们所使用的等离子体为电弧放电也即热等离子体，在实际的热等离子体发生装置中，阴极和阳极的电弧放电作用使得流入的工作气体发生电离，输出的等离子体呈喷射状，用作等离子体射流或等立体喷岩等，具体来说，本申请采用的是直流放电法，电极上所加电压的极性在时间上是恒定的，正电位一侧为阳极，负电位一侧为阴极，电极所加电压达到一定值后，电极间的工作气体被电离形成正离子和电子混合物，然后高速喷射出发射器口，形成等离子喷焰，此时，喷焰具有很高的热焓，其焰芯温度可达10000-20000°C，外焰部分也可达3000°C，本申请正是利用电弧放电等离子体的高温高热焓等性来定向焚烧垃圾的。
[0022]本申请等离子体焚烧垃圾处理设备，包括有能够产生等离子体的等离子体发生器1，所述的等离子体发生器I连接有燃烧腔体2，所述燃烧腔体2连接有出料筒7，在所述燃烧腔体2上设有用于往所述燃烧腔体2吹入空气的进气管4。所述的出料筒7可设为卧式或立式，图1和图2为卧式出料筒，图4是立式出料筒。
[0023]所述的等离子体发生器I包括两端的激励腔101，其中一端的激励腔101与所述燃烧腔体2相连，另一端的激励腔101上分别连有用于发射微波的磁控管102和波导器105，所述波导器105的另一端连有用于定向等离子体的环行器106，所述环行器106呈T形，另外两端分别固定连接有用于吸收反射的微波的水负载103和波导三销钉104，所述水负载103用于吸收反射的微波，否则微波反射到磁控管102会烧毁磁控管102，与所述燃烧腔体2相连的激励腔101上分别设有通入工作气体的气管108和与所述气管108连接用于吸收微波并将工作气体等离子化的天线107，所述天线107插入设在所述激励腔101上的石英管喷嘴110内，如图3所示。
[0024]所述波导三销钉104的作用是调节微波的负载阻抗Pt，控制微波反射功率，另一端的激励腔101分别设有天线107、气管108，其中气管108通过气管连接器109与天线107连接，所述天线107穿过激励腔101并插入下方的石英管喷嘴110内，在石英管喷嘴110下方还设有用于保护石英管喷嘴110的石英管保护器111。
[0025]该等离子体发生器I的工作原理是通过磁控管102发射微波，微波从激励腔中101的波导器105中穿过进入到天线107中，天线107尖端放电同时吸收微波将气管108内的气体等离子化形成火炬通过石英管喷嘴110喷射出去，高温火炬在燃烧腔体2内与垃圾发生反应将垃圾高温裂解。
[0026]在所述燃烧腔体2上还设有用于将裂解后的产物吹入所述出料筒7的吹风管8。
[0027]所述的燃烧腔体2上设有固态出料口 5以及与排气管连接的连接口 6。废物中的有机物裂解为固态碳和CO、H2、CH4等可燃性气体，无机物裂解为玻璃态混合物质，固态裂解产物经固态出料口 5排出，气态裂解产物通过管路导入至燃气轮机或锅炉，最终生成C02和水蒸气等无害气体，其产生的热量用来发电或供热，固态碳可用来作纳米碳或活性炭，玻璃态混合物质可提取出来做成水泥或纯金属物质。
[0028]所述的激励腔101、磁控管102、水负载103、波导三销钉104、波导器105和环行器106通过螺栓分别固定连接。
[0029]本申请等离子体焚烧垃圾处理设备，功率从25kw到250kw不等，当使用空气作为工作气体时，可连续工作时间达30小时，使用氮气作为工作气体，连续工作时间可达100小时以上，并且稳定可靠，为电弧等离子发生器工业化应用铺平道路，
[0030]需要特别指出的是该设备为非转移弧等离子体发生器，实用于任何形式的工业废弃物，不管是固态、液态、气态及是否属于导电性质的都能处理。其电源体积小，对电网干扰小，功率因数较高，在0.95左右，电源效率高，可到95%以上。
[0031]以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种等离子体焚烧垃圾处理设备，其特征在于:包括有能够产生等离子体的等离子体发生器(I)，所述的等离子体发生器(I)连接有燃烧腔体(2)，所述燃烧腔体(2)连接有出料筒(7)，在所述燃烧腔体(2)上设有用于往所述燃烧腔体(2)吹入空气的进气管(4)。
2.根据权利要求1所述的等离子体焚烧垃圾处理设备，其特征在于:所述的等离子体发生器(I)包括两端的激励腔(101)，其中一端的激励腔(101)与所述燃烧腔体(2)相连，另一端的激励腔(101)上分别连有用于发射微波的磁控管(102)和波导器(105)，所述波导器(105)的另一端连有用于定向等离子体的环行器(106)，所述环行器(106)呈T形，另外两端分别固定连接有用于吸收反射的微波的水负载(103)和波导三销钉(104)，与所述燃烧腔体(2)相连的激励腔(101)上分别设有通入工作气体的气管(108)和与所述气管(108)连接用于吸收微波并将工作气体等离子化的天线(107)，所述天线(107)插入设在所述激励腔(101)上的石英管喷嘴(110)内。
3.根据权利要求2所述的等离子体焚烧垃圾处理设备，其特征在于:所述的出料筒(7)上设有固态出料口(5)以及与排气管连接的连接口(6)。
4.根据权利要求2所述的等离子体焚烧垃圾处理设备，其特征在于:在所述燃烧腔体(2)上还设有用于将裂解后的产物吹入所述出料筒(7)的吹风管(8)。
5.根据权利要求2所述的等离子体焚烧垃圾处理设备，其特征在于:所述的激励腔(101)、磁控管(102)、水负载(103)、波导三销钉(104)、波导器(105)和环行器(106)通过螺栓分别固定连接。
【专利摘要】本发明公开了一种等离子体焚烧垃圾处理设备，其技术方案的要点是，包括有能够产生等离子体的等离子体发生器，所述的等离子体发生器连接有燃烧腔体，所述燃烧腔体连接有出料筒，在所述燃烧腔体上设有用于往所述燃烧腔体吹入空气的进气管。本发明结构简单，能够对固态、液态、气态垃圾进行处理，在等离子体的抽吸效应作用下，垃圾被等离子体的电弧柱高温裂解，垃圾中的有机物裂解为固态碳和可燃性气体，无机物裂解为玻璃态混合物质，气态裂解产物最终生成CO2和水蒸气等无害气体，其产生的热量用来发电或供热，固态碳可用作纳米碳或活性炭，玻璃态混合物质可提取出来做成水泥或纯金属物质。
【IPC分类】F23G5-44, F23G5-027, F23G5-00
【公开号】CN104748122
【申请号】CN201510136018
【发明人】刘洪生
【申请人】广东新优威印刷装备科技有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年3月26日