热等离子体炬高温熔融炉装置的制作方法

本实用新型涉及固废焚烧残余物稳定化无害化处理技术领域，特别涉及一种热等离子体炬高温熔融炉装置。

背景技术：

随着我国经济的发展和工业化水平的提高，工业固体废物的产量和城市生活垃圾热值也在急剧増长。根据《中国统计年鉴》，我国工业固废产量从2006年的15.2亿吨，增加到2016年的30.9亿吨，年增长率达7.35％，其中危险废物产量为5347万吨，占全部工业固废的其1.73％；城市生活垃圾和工业固体废物我国许多城市采取了焚烧法处理，垃圾焚烧可以实现垃圾减量化，垃圾焚烧处理后减容可高达90%左右，而且在焚烧过程中，由于温度较高，还可以消灭垃圾中的各种病原体，达到高温灭菌的目的，实现无害化。而焚烧产生的余热，还可以用于供热、发电实现资源再利用的目的。但是，垃圾焚烧过程中会产生大量的飞灰，生活垃圾焚烧处理后产生的固体残渣占垃圾重量的30%~35%，其中底渣占25%~30%，其余是飞灰，占5%左右。飞灰中含有高浓度可浸出重金属和高毒性的二噁英以及氯盐，因此是一种危险废物，需要妥善处理处置，避免发生二次污染。现有的通常是对燃烧产生的飞灰进行物理/化学固化填埋、水泥窑协同处置与高温热处理，其中高温热处理是指在高温下烧结（700~1100℃）或者熔融/玻璃化（1000~1400℃）焚烧飞灰，使飞灰中的有机污染物（如二噁英）在高温下发生分解，重金属发生熔融后分离或者玻璃化稳定的过程。焚烧飞灰热处理具有减容减量、重金属稳定性好、二噁英分解程度高的优点。而现有的高温熔融炉装置结构简单，热处理能力较差。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，提供一种热等离子体炬高温熔融炉装置。本实用新型具有处理能力强，效率高，电热转化效率高，有从而效地降低了使用成本。

本实用新型的技术方案：热等离子体炬高温熔融炉装置，包括炉本体，炉本体上设置有炉前进料装置；所述炉前进料装置包括设置在炉本体上的进料管，进料管上设有从上到下依次设置的插板阀和进料装置，所述进料管的顶部设有中间料仓；所述炉本体在靠近进料管的一端设有横向倾斜设置的安装管口，所述安装管口内安装有伸入到炉本体内部的搅动装置，所述炉本体上设有烟气出管，所述炉本体的底部设有出渣管，所述炉本体上设有与出渣管连接的出渣腔道，所述炉本体上设有与出渣腔道顶部连接的且横向设置的出渣口，所述炉本体上设有用封堵出渣口的活动闭合机构，所述炉本体上设置有热源管口，所述热源管口处安装有伸入到炉本体内部的等离子体发生器；所述活动闭合机构包括设置在炉本体上的且与出渣口正相对的腔体，所述腔体内设有伸缩节，伸缩节的前端设有用于堵住出渣口的堵头。

前述的热等离子体炬高温熔融炉装置中，所述炉本体内设有水夹层，所述炉本体上设有与水夹层连通的冷却水进口和冷却水出口，所述冷却水进口设置在炉本体的上侧，所述冷却水出口设置在炉本体的下侧。

前述的热等离子体炬高温熔融炉装置中，所述烟气出管上设有物性参数测量口。

前述的热等离子体炬高温熔融炉装置中，所述炉本体上设有倾斜向下设置的观察管口，观察管口内安装有伸入到炉本体内的观察装置。

前述的热等离子体炬高温熔融炉装置中，所述炉本体内设有与观察管口对接的斜坡。

前述的热等离子体炬高温熔融炉装置中，所述观察管口倾斜向下的角度为40~85°。

前述的热等离子体炬高温熔融炉装置中，所述炉本体的内部设有耐高温内衬。

前述的热等离子体炬高温熔融炉装置中，所述热源管口处设有水冷管座。

前述的热等离子体炬高温熔融炉装置中，所述炉本体包括壳体，所述壳体的顶部设有顶盖，所述进料管和热源管口均设置在顶盖上，所述壳体的底部设有支架。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型中通过设置特定的等离子体熔融炉装置，先将进入炉内的原料被储存在一定容积的中间料仓内；炉顶盖上方的热源管口处的等离子体发生器持续为炉内提供高能量的热源，当炉内工况满足进料条件后，一定量的原料依次进料管上的插板阀、进料装置连续均匀的经进料管进入炉内；随即炉体一侧安装管口的搅动装置将进入炉内的原料进行继续均匀搅拌，并将原料送入到最佳熔融气氛的炉本体内的最佳熔融方位；在一定的时间内，飞灰混合物经高温表面熔融后重熔结晶，形成熔融态的玻璃体结构，呈流动态的彻底熔融的熔融玻璃体在活动闭合机构打开后从炉本体底部的出渣口排入到出渣腔道内，产生的少量烟气经炉本体上方的烟气出管排出。

、本实用新型通过设置特定结构的动闭合机构，待炉内熔渣熔融一定时间后，与堵头连接的伸缩节将堵头拉回足够的距离，则出渣口被打开，则炉内熔渣从出渣口流入到出渣腔道内并从出渣管排出，当对出渣口进行闭合时，与堵头连接的伸缩节将堵头向前推进足够的距离，则出渣口被打开。

、本实用新型在炉本体热等离子体炬高温熔融炉装置内设有水夹层，所述炉本体热等离子体炬高温熔融炉装置上设有与水夹层连通的冷却水进口热等离子体炬高温熔融炉装置和冷却水出口热等离子体炬高温熔融炉装置，通过热交换形式降低炉本体外表面的温度，减轻了设备重量，减少了占地面积，降低了成本。

、本实用新型在烟气出管上设有物性参数测量口，便于对产生的少量烟气经检测，使得满足国家相关排放标准。

、本实用新型所述炉本体上设有倾斜向下设置的观察管口，观察管口内安装有伸入到炉本体内的观察装置，所述炉本体内设有与观察管口对接的斜坡，可通过观察管口处的观察装置可观察炉内运行状况，以及被收集于斜坡处的伴随着烟气排出的少量细微灰渣堆积程度，当堆积至影响视线后或后续停炉且将观察装置拆卸后，由观察口处即可将堆积的灰渣沿斜坡清除掉，以便于在最佳观火点处窥探炉内熔渣的熔融状态及探测给料状态是否正常。

、本实用新型在热源管口处设有水冷管座，将等离子体发生器与水冷管座通过法兰形式连接，拆装检修方便，同时保证了炉内的密封性，更有效避免了等离子体发生器在高温下损坏而影响正常运行。

、本实用新型中的炉本体包括壳体，所述壳体的顶部设有顶盖，采用可拆卸的炉顶盖形式，既方便检修，又保证了炉内的密封性。

、本实用新型占地面积小，结构可小型化，以等离子体处置为主的尾气处置大大简化。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

、炉本体；102、炉前进料装置；103、搅动装置；104、进料管；105、中间料仓；106、插板阀；107、进料装置；108、安装管口；109、烟气出管；110、物性参数测量口；111、观察管口；112、观察装置；113、出渣管；114、出渣腔道；115、出渣口；116、活动闭合机构；117、腔体；118、伸缩节；119、堵头；120、斜坡；121、冷却水进口；122、冷却水出口；123、热源管口；124、等离子体发生器；125、耐高温内衬；126、水冷管座；127、壳体；128、顶盖；129、支架。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。

实施例：热等离子体炬高温熔融炉装置，如图1所示，包括炉本体101，炉本体101上设置有炉前进料装置102；所述炉前进料装置102包括设置在炉本体101上的进料管104，进料管104上设有从上到下依次设置的插板阀106和进料装置107，所述进料管104的顶部设有中间料仓105；所述炉本体101在靠近进料管104的一端设有横向倾斜设置的安装管口108，所述安装管口108内安装有伸入到炉本体101内部的搅动装置103，以避免原料在最容易卡料点卡料，实现了最佳的进料状态，所述炉本体101上设有烟气出管109，所述炉本体101的底部设有出渣管113，所述炉本体101上设有与出渣管113连接的出渣腔道114，所述炉本体101上设有与出渣腔道114顶部连接的且横向设置的出渣口115，所述炉本体101上设有用封堵出渣口115的活动闭合机构116，所述炉本体101上设置有热源管口123，所述热源管口123处安装有伸入到炉本体101内部的等离子体发生器124。本实用新型中通过设置特定的等离子体熔融炉，将进入炉内的原料被储存在一定容积的中间料仓105内；炉顶盖128上方的热源管口123处的等离子体发生器124持续为炉内提供高能量的热源，当炉内工况满足进料条件后，一定量的原料依次进料管104上的插板阀106、进料装置107连续均匀的经进料管104进入炉内；随即炉体一侧安装管口108的搅动装置103将进入炉内的原料进行继续均匀搅拌，并将原料送入到最佳熔融气氛的炉本体101内的最佳熔融方位；在一定的时间内，飞灰混合物经高温表面熔融后重熔结晶，形成熔融态的玻璃体结构，呈流动态的彻底熔融的熔融玻璃体在活动闭合机构116打开后从炉本体101底部的出渣口115排入到出渣腔道114内，产生的少量烟气经炉本体101上方的烟气出管109排出。

所述活动闭合机构116包括设置在炉本体101上的且与出渣口115正相对的腔体117，所述腔体117内设有伸缩节118，伸缩节118的前端设有用于堵住出渣口115的堵头119，本实用新型通过设置特定结构的活动闭合机构，待炉内熔渣熔融一定时间后，与堵头119连接的伸缩节118将堵头119拉回足够的距离，则出渣口115被打开，则炉内熔渣从出渣口115流入到出渣腔道114内并从出渣管113排出，当对出渣口115进行闭合时，与堵头119连接的伸缩节118将堵头119向前推进足够的距离，则出渣口115被打开。

所述炉本体101内设有水夹层，所述炉本体101上设有与水夹层连通的冷却水进口121和冷却水出口122，所述冷却水进口121设置在炉本体101的上侧，所述冷却水出口122设置在炉本体101的下侧，通过热交换形式降低炉本体101外表面的温度，减轻了设备重量，减少了占地面积，降低了成本。

所述烟气出管109上设有物性参数测量口110，设置的物性参数测量口110，可取得运行时的冷却水流量、温度、压力、尾部烟气温度、流量、成分、熔渣成分等数据，便于后续开展的各种运行调试及研发工作。

所述炉本体101上设有倾斜向下设置的观察管口111，观察管口111内安装有伸入到炉本体101内的观察装置112，所述炉本体101内设有与观察管口111对接的斜坡120。所述观察管口111倾斜向下的角度为40~85°。可通过观察管口111处的观察装置112可观察炉内运行状况，以及被收集于斜坡120处的伴随着烟气排出的少量细微灰渣堆积程度，当堆积至影响视线后或后续停炉且将观察装置112拆卸后，由观察口处即可将堆积的灰渣沿斜坡120清除掉，以便于在最佳观火点处窥探炉内熔渣的熔融状态及探测给料状态是否正常。

所述炉本体101的内部设有耐高温内衬125，起到了很好的防护作用。

所述热源管口123处设有水冷管座126，将等离子体发生器124与水冷管座126通过法兰形式连接，拆装检修方便，同时保证了炉内的密封性，更有效避免了等离子体发生器124在高温下损坏而影响正常运行。

所述炉本体101包括壳体127，所述壳体127的顶部设有顶盖128，采用可拆卸的炉顶盖形式，既方便检修，又保证了炉内的密封性。所述进料管104和热源管口123均设置在顶盖128上，所述壳体的底部设有支架129，采用支架支撑炉本体的结构，便于单独对炉本体进行拆装检修，同时可根据需求的出渣管高度对支架高度进行调节而不改变炉本体结构，节省占地面积，减少设备用材，降低成本。

本实用新型占地面积小，结构可小型化，以等离子体处置为主的尾气处置大大简化。