CN104302997B - 启动焰炬 - Google Patents

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Abstract

一种装置，包括风口、定位成将热气体注入风口内的等离子体焰炬、以及多个喷嘴，该多个喷嘴被构造成将可燃材料注入风口内以用于风口内的可燃材料燃烧。该装置能够用于实施以下方法，该方法包括：将可燃材料注入位于反应器容器壁中的多个风口内；采用等离子体焰炬以将热气体注入风口内，从而点燃可燃材料；以及将由可燃材料燃烧所产生的热量引导至反应器容器内，以预热反应器容器。

Description

启动焰炬
技术领域
本发明涉及等离子体焰炬，所述等离子体焰炬能够与用于相当多种材料的气化或玻璃化的反应器组合使用。
背景技术
等离子体气化反应器(有时被称作PGRs)是一类已知的热解反应器，这种热解反应器被用于处理多种材料中的任何一种，以用于获取例如金属或合成气体(合成气)的有用材料，或者用于将不想要的废物玻璃化以更易于处置，上述多种材料包括例如废金属、有害废物、其他城市或工业废物和填埋材料、以及植物性废物或生物质。在本说明书中“等离子体气化反应器”和“PGR”意在指代被应用于气化或玻璃化或者两者均可的相同通用类型的反应器。除非上下文中另有指出，否则本文中所使用的诸如“气化器”或“气化”的术语能够被理解为替代性地或额外地应用于“玻璃化器”或“玻璃化”，反之亦然。
例如在以下美国专利文献中描述了PGRs及其各种用途，这些美国专利文献包括Dighe等于2009年12月15日发表的题目为“System and Process for Upgrading HeavyHydrocarbons(用于改良重质烃类的方法和系统)”的美国专利No.7,632,394；Dighe等发表的题目为“System and Process for Reduction of Greenhouse Gas and Conversion ofBiomass(用于减少温室气体和转换生物质的方法和系统)”的美国专利申请公开出版物No.2009/0307974；以及Dighe等发表的题目为“Plasma Gasification Reactor(等离子体气化反应器)”的美国专利申请公开出版物No.2010/0199557。由于上述美国专利文献对于PGRs及其实施方法的描述，通过引用将上述美国专利文献全部并入本文中。
能够通过提供温度非常高的气体流而将电弧产生的热量给送至冲天炉、熔炉、或其他反应器容器内以促进其运转，所述气体流可以是具有氧化作用或还原作用的并且也能够混合有微粒材料。电弧能够在等离子体焰炬中产生，在所述等离子体焰炬中，电弧使得从焰炬的端部吹出的气体离子化，从而产生通常在例如10,000°F或5,538℃的范围中操作的高温气体流。
通常，在启动过程中，这些反应器容器必须预热。可以纳入用于天然气或其他可燃流体的燃烧器以实行预热。在完成预热后可以移除这些燃烧器。这些燃烧器也可能需要位于反应器上的专用出入口以用于安装和移除，因而这些燃烧器会对安全地进行上述操作引起操作上的挑战。理想的是具有替代的方法来预热反应器。
发明内容
在一个方面中，装置包括风口、定位用于将热气体注入风口内的等离子体焰炬、以及构造用于将可燃材料注入风口内以用于可燃材料在风口内燃烧的多个喷嘴。
在另一个方面中，方法包括：将可燃材料注入在反应器容器壁中的多个风口内，使用等离子体焰炬来将热气体注入风口内以点燃可燃材料，以及将可燃材料的燃烧所产生的热量引导至反应器容器内以预热反应器容器。能够使用屏蔽空气以冷却室壁以及供给足够用于可燃材料燃烧的空气。
附图说明
图1是等离子体气化反应器的示例的部分剖视的正视图。
图2是等离子体焰炬以及相关联的风口的部分剖视的侧视图。
图3是风口的部分剖视的侧视图。
图4是图3的风口沿线4-4截取的剖视图。
图5和6是另一个等离子体焰炬以及相关联的风口的部分剖视的侧视图。
具体实施方式
在一个方面中，本发明涉及能够用于预热反应器容器(诸如，气化或玻璃化反应器)的等离子体焰炬组件。这些等离子体焰炬组件在本文中有时被称作启动焰炬。
图1是可以被用于气化和/或玻璃化多种处理材料的等离子体气化反应器(PGR)的示例。这种PGR的一种操作方式是用于使材料气化，从而由给送材料产生合成气。例如，给送材料可以包括诸如生物质、城市固体废物(MSW)、煤、工业废物、医疗废物、有害废物、轮胎、以及焚化炉灰的材料中的一种或多种。在一些装置中，PGR能够产生合成气，所述合成气含有有效量的氢气和一氧化碳，以用于随后作为燃料使用。
以图1的右半幅竖直剖面示出的反应器具有反应器容器、熔炉、或冲天炉10，所述反应器容器、熔炉、或冲天炉10通常包括由耐火材料14形成内衬的钢壳12。设置一个或更多个出入口16以用于将处理材料插入至反应器容器内。底部部分18包含底料层(chargebed)，该底料层也被称作碳质层19，在所述碳质层的上方是用于处理材料底料层的区段，并且在底料层的上方具有净空区域20，其中所述处理材料为诸如生物质、城市固体废物(MSW)、煤、工业废物、医疗废物、有害废物、轮胎、和/或焚化炉灰。净空区域延伸至顶部22。一个或更多个出口(诸如，管道24)被用于从容器提取合成气。容器能够包括在顶端部分处或在顶端部分附近的部分水淬区。
反应器容器10的封闭碳质层的部分18具有一个或更多个(一般为二个至八个)喷嘴26，喷嘴有时替代性地被称作出入口或风口，所述喷嘴被连接至相同数量的等离子体焰炬(未示出)，以用于将高温等离子体受热气体注入碳质层和/或底料层内。等离子体喷嘴26另外还可以被布置成用于引入可能希望的额外的处理材料(诸如气体或液体(如蒸气)或一些固体微粒)，以用于在碳质层内与底料层的材料发生反应。反应器容器10也可以在底部处含有熔渣，并且包括熔渣出口28，该熔渣出口也被称作出渣口。
反应器容器10中的环绕底料层并且位于碳质层上方的部分还可以包括一些额外的喷嘴或风口30、32、34、36，所述额外的喷嘴或风口通常不含有等离子体焰炬，但是如果需要的话则将另外的处理材料(诸如，形式为气体、液体、或固体微粒的材料)引入至底料层内。
在这个示例中，反应器容器的净空区域20被布置具有一个或更多个处理材料给料槽16。这里，在侧壁中示出了一个给料槽16。更通常地，在反应器容器10的侧壁或顶部22中的多个位置处，能够设定一个或更多个给料槽，以用于起初将给送材料置于碳质层上，以及在反应器的操作过程中随着其处理材料被反应器中发生的反应消耗而减少时将给送材料添加至底料层。
除了用于气态反应产物(例如合成气)从反应器容器10溢出的一个或更多个出口24外，顶部22封闭反应器容器10的顶端。气体出口可以不同地设置在反应器容器10的顶部22或侧壁中。在从任何给料槽引入的给送材料包括微粒的情况下，可能理想的是任何气体出口24被定位成距离给送材料的进入点足够远，以避免未反应的微粒物质从气体出口过度溢出。
根据反应器中待进行的处理，出入口、给送喷嘴、以及风口被用于将各种材料或气体注入反应器内。在一个示例中，待处理的材料(诸如，城市废物)通过出入口16被插入，并且落在位于反应器容器的底部部分18中的碳质层上。联接至风口(诸如，风口26)的多个等离子体焰炬被用于注入热气体，以加热碳质层和待处理的材料。合成的气体能够通过一个或更多个出入口(诸如，出入口24)提取出。炉渣通过出入口28提取出。实际的反应器容器可以包括与本发明不相关的其他元件。然而本发明并不限于具有这些构造的反应器。在引入处理材料之前，形成耐火内衬的处理容器必须被预热至其操作温度。此外，碳质层19需要预热。本文中描述的焰炬/风口组件包括这样的设备，所述设备用于采用可燃材料来预热容器和碳质层。
图2是包括等离子体焰炬40以及相关联的喷嘴或风口26的启动焰炬组件的部分剖视的侧视图。图3是图2的风口的部分剖视的侧视图。风口包括由一层或更多层耐火材料44形成内衬的管状室42，并且可以环绕有冷却夹套46或冷却盘管，冷却流体(诸如水)穿过所述冷却夹套或冷却盘管。在图2的实施例中，管状室的内部开口是逐渐变细的，从而在邻近焰炬的端部处，所述内部开口的横截面面积比管状室的出口的横截面面积大。能够通过管状室的截锥形内表面来提供上述逐渐变细的形状。管状室42包括被定位成延伸至反应器容器10内的一个端部48。等离子体焰炬40被定位成邻近管状室42的第二端部50，所述第二端部与打开至反应器容器内的端部(或出口)相对。增压腔室(在这个视图中未示出)也可以定位成邻近管状室。增压腔能够被构造成用于在邻近管状室壁52处注入屏蔽气体(诸如，空气)。在一个示例中，邻近端部50的凸缘能够包含有用于空气流动的通路，所述通道引导屏蔽气体进入风口内。在此情况下，凸缘自身用作增压腔室或屏蔽头部组件。屏蔽气体保护形成管状室壁的内衬的耐火材料44免受从等离子体焰炬的喷嘴54散发出的热气体的极端温度的影响。在这个示例中，管状室是逐渐变细，从而使得打开至反应器容器内的端部小于邻近增压腔室的端部。然而，本发明不限于逐渐变细的管状室。例如，在其它实施例中，管状室能够具有圆筒形的内部开口。
在Dighe等发表的题目为“Plasma Fired Feed Nozzle(等离子体点火的进料喷嘴)”的美国专利No.4,761,793中示出了用于将屏蔽气体引入至多个室或风口内的多种结构，所述美国专利以引用的方式并入本文中。
在一个实施例中，能够沿相对于管状室壁相切地布置的方向将屏蔽气体引入至管状室内，从而使得在屏蔽气体朝向反应器容器移动时，屏蔽气体遵循沿管状室壁的螺旋路径。在另一个实施例中，屏蔽气体能够沿轴向方向注入。等离子体焰炬(诸如，由Alter NRG公司的子公司Westinghouse Plasma Corporation制造的Marc-11)具有等离子体喷嘴54，所述等离子体喷嘴延伸至管状室内，以向管状室的中央部分提供火焰状的过热气浪。进入管状室内的过热气体的温度能够处于例如10,000°F(5,538℃)的范围中。
多个给送喷嘴56、58被布置成与管状室流体连通。在一个实施例中，给送喷嘴的方向设置成垂直于管状室的轴线60。在另一个实施例中，给送喷嘴能够与管状室的轴线形成锐角。给送喷嘴被用于将可燃材料(例如，诸如通过气力传输的煤粉、天然气、燃料油或其他液体燃料)注入管状室内。给送喷嘴56、58能够沿管状室壁定位在多个位置处。
如图2中所示，管状室可以至少部分地延伸穿过反应器容器的耐火内衬，或者在容器壁和耐火内衬中存在与管状室的开口端部对齐的开口时管状室可以抵接反应器容器的外壁。
在一些实施例中，管状室可以包括朝向开口端部向内逐渐变细的壁，并且在耐火壁和等离子体焰炬的喷嘴之间具有环形开口62。切向布置的屏蔽气体增压腔使得进入增压腔室的屏蔽气体具有旋转运动，从而产生遍布整个室的如下温度分布，所述温度分布为大体上在室的中央部分中比壁附近更热。邻近室壁的耐火材料可以由两层或更多层耐火衬垫制成，所述两层或更多层耐火衬垫便于更换易受磨损的内衬。管道64被构造成用于将可燃材料输送到联接至喷嘴56、喷嘴58的增压腔68。管道66被构造成用于将冷却剂输送至冷却夹套。冷却水返回管路未示出。
图4为图3的风口沿线4-4截取的剖视图。在图4中，喷嘴56、喷嘴58被示出为将可燃气体径向地注入风口内。为了向反应器容器提供补充热量源，从喷嘴56、喷嘴58注入的可燃材料能够被等离子体焰炬点燃，并且所产生的热量被引导至反应器容器内以用于加热耐火内衬或者在容器内已经设立碳质层时被引导朝向碳质层。
图5和6是另一个启动焰炬组件的部分剖视的侧视图，所述另一个启动焰炬组件包括等离子体焰炬组件70以及相关联的喷嘴或风口72。喷嘴包括至少部分地通过一层或更多层的耐火材料76形成内衬的管状室74。芯轴78限定管状室的内表面或壁80。芯轴至少部分地被冷却夹套82或冷却盘管包围，冷却流体(诸如，水)穿过所述冷却夹套或冷却盘管。在图5和6的实施例中，管状室74包括定位成延伸至反应器容器10内的一个端部84。等离子体焰炬组件包括焰炬116，所述焰炬具有管状结构并且延伸至风口内并且定位成邻近管状室74的出口端部，所述出口端部打开至反应器容器内。等离子体焰炬组件还包括屏蔽头部71，所述屏蔽头部用于将屏蔽气体注入焰炬的管状结构周围。在这个实施例中，屏蔽头部包括具有入口75和出口86的三通管结构73。环形空间88被定位成邻近管状室的第二端部。屏蔽头部组件能够被构造成用于向管状室壁80附近注入屏蔽气体(诸如，空气)。在一个示例中，邻近端部86的凸缘90能够包含有用于空气流动的通路，所述通路引导屏蔽气体进入风口内。在此情况下，凸缘自身用作增压腔室或屏蔽头部组件。屏蔽气体保护管状室壁和耐火材料76免受从等离子体焰炬的喷嘴92散发出的热气体的极端温度的影响，所述耐火材料形成管状室壁的内衬。在这个示例中，耐火材料内衬是逐渐变细的，从而使得打开至反应器容器内的端部94小于上游的端部96。当需要增大离开风口的混合气体的速率时，则使用这个构造；然而，根据等离子体受热气体所需的功用，也不排除使用直线型出口和/或发散型出口。
能够在相对于管状室壁相切地布置的方向上将屏蔽气体引入管状室内，从而在屏蔽气体朝向反应器容器移动时，屏蔽气体遵循沿管状室壁的螺旋路径。等离子体焰炬向管状室的中央部分提供火焰状过热气浪。在这个实施例中，焰炬具有管道构造，所述管道构造容许焰炬完全沿风口向下插入，并且容许等离子体羽流非常靠近风口的出口。在一个实施例中，能够使用诸如由Alter NRG公司的子公司Westinghouse Plasma Corporation制造的Marc-3的等离子体焰炬。等离子体焰炬的端部能够从风口的出口端部仅凹入几英寸。进入管状室内的等离子体羽流的过热气体的温度能够处于例如10,000°F(5,538℃)的范围中。
围绕至少一部分芯轴定位的管道98形成增压腔100。可燃材料能够通过管道102注入增压腔内。位于芯轴壁中的多个开口104、开口106、开口108和开口110用作给送喷嘴以用于将可燃材料注入管状室内。在一个实施例中，给送喷嘴被构造成沿垂直于管状室的轴线112的方向引导可燃材料。在另一个实施例中，给送喷嘴能够相对于管状室的轴线成锐角。给送喷嘴用于向管状室内注入可燃材料，例如，诸如天然气、燃料油、其它液体燃料或通过气力传输的煤粉。在这个示例中，给送喷嘴能够定位在冷却盘管的上游处，然而在其它实施例中，给送喷嘴能够沿管状室壁定位在多个位置处。在管道118被构造成将冷却剂返回至风口水冷系统时，管道114被构造成将冷却剂输送至冷却夹套。
将等离子体焰炬116沿管状室的轴线定位。在这个实施例中，等离子体焰炬被构造成把等离子体羽流在风口的出口附近输出。会聚型的喷嘴出口84促进等离子体受热气体与经由管道102输送的注入成分和屏蔽气体相混合。此外，这个喷嘴提高溢出气体的速率，以更渗入至碳质层内。
风口室可以至少部分地延伸穿过反应器容器的耐火内衬，或者在反应器容器壁和耐火内衬中存在与管状室的开口端部对齐的开口时，风口室可以抵接反应器容器的外壁。
切向布置的屏蔽气体增压腔使得进入增压腔室的屏蔽气体具有旋转运动，从而产生遍布整个室的以下温度分布，所述温度分布为大体上在室中央部分比壁附近更热。邻近室壁的耐火材料可以由两层或更多层耐火衬垫制成，所述两层或更多层耐火衬垫便于更换易受磨损的内衬。
在已描述的实施例中，来自等离子体焰炬的热气体能够用于点燃风口内的可燃材料。实际上，焰炬能够被用作常设引燃器。这消除了对火焰传感器的需要。
替代地，能够在风口内设置独立的点燃器。在此情况下，屏蔽头部基本上用作燃烧器。在使用天然气作为可燃材料时，还将需要验证存在火焰以及天然气是否正燃烧的方法，例如，借助于火焰棒或类似设备进行火焰监测。可以借助于穿过风口喷嘴并且延伸穿过风口冷却夹套至管状室74内的通路来设置点燃器和火焰棒/扫描器。
能够在反应器容器热空转的过程中使用启动焰炬，这对于一般在最初加热耐火材料之后被移除的启动燃烧器来说并非是一种可行的选择。此外，启动焰炬在任何时间都能够用于补充底部热量。如果需要的话，启动焰炬也能够在焰炬移除的过程中供给等量的焰炬能量。而且，启动焰炬能够容许在需要重新安装独立的顶端燃烧器之前从(在热空转之下的)较低温度重新启动。
在等离子体焰炬被用作常设引燃器时，在引入可燃材料之前，必须满足“焰炬开动”和“屏蔽空气开动”的状态。即，直至预定量的屏蔽空气被引入并且焰炬正在运行为止，才应当引入可燃材料。这确保了在可燃材料被引入时各状态适于燃烧。能够根据屏蔽空气流动量来设定可燃材料流量。过量空气指的是超过完全燃烧所需的化学计算量的任何空气量。能够根据焰炬运行的损耗、空气的损耗、或废气组分偏差来切断可燃材料流动。能够监测废气组分，以用于验证燃烧达到了自动点燃温度。能够将依据空气和燃烧输入量所计算出的废气中的氧气和二氧化碳含量与废气中的测量值作比较。
能够设置联锁装置，以控制启动焰炬的操作。这些联锁装置能够是基于硬件连接的或基于可编程逻辑控制器的。如果屏蔽空气未流动或者焰炬未开启，则应当阻止可燃材料流动至风口内。除非存在给定量的屏蔽空气并且焰炬正在运行，否则不应当引入可燃材料，原因在于以上将确保在可燃材料被引入时各状态将适于燃烧。替代地，如果提供了点燃器/火焰传感器的选择，则应当采用标准的燃烧器管理方案作为常规燃烧器，以用于风口的启动和操作。
能够监测来自容器的输出气体的组分。如果可燃材料为天然气并且在输出气体中存在甲烷，则天然气在容器内会不完全燃烧，并且很可能存在待解决的问题，例如，不充分的空气流动、缺乏点燃源等。在不具有火焰传感设备(例如，紫外线传感器或火焰棒)的实施例中，除了确保焰炬被打开并且空气燃料比正确以确保燃烧外，还能够依据进入容器内的全部空气和燃料来计算废气组分，并且将与这个计算结果(例如％CO2和％O2)做对比的测量值作为核查燃料的确在燃烧的进一步保险。一旦处理过程超过了可燃材料的自动点燃温度(例如，对于天然气来说1,400°F，这包括了安全裕量)，则能够关闭点燃源(焰炬)，并且只要空气和燃料比正确则将确保燃烧继续。废气中有氧气表明过量的空气流，过量的空气流在启动时是理想的。CO2(而不是CO)表明燃料完全燃烧。
风口出口附近的高湍流状态使得可燃材料与空气良好地混合。无需在风口屏蔽空间内预先混合燃料/空气。
启动焰炬的使用能够消除底部启动燃烧器以及在气化或玻璃化容器底部区段处相关联的风口和等离子体焰炬的拥塞。启动焰炬的使用还消除了对安装和移除底部启动燃烧器的需要，因而避免需要底部燃烧器移除系统来通过起重机操纵笨重的燃烧器，这缓解了该区域上方的一些拥挤。这能够在启动过程中节省时间。
在一个实施例中，启动焰炬在反应器底部总共能够供给例如10MM BTU/Hr。该实施例将包含三个风口以用于启动，且启动焰炬具有以下操作参数：
3.33MMBTU/hr每一个[3.61GJ/hr]
23,000BTU/lb天然气HHV(高热值)[53.5MJ/kg HHV]
145lb/hr每个风口的天然气[65.8kg/hr]
16.88lb空气/Lb天然气[16.88kg空气/kg天然气]
2,450lb/hr每个风口的空气(化学计量)[1111kg/hr]
3,670lb/hr可用空气[1665kg/hr]
虽然以上已经描述了本发明的具体方面以用于说明目的，但是对于本领域的技术人员来说将显而易见的是，可以对本发明的细节做出多种变型，而不脱离由随附权利要求限定的发明。

Claims (17)

1.一种启动焰炬装置，包括：
风口，所述风口包括具有内壁的管状室；
等离子体焰炬组件，所述等离子体焰炬组件包括等离子体焰炬，所述等离子体焰炬被定位成将热气体注入风口内并且具有管状结构，所述管状结构沿着所述管状室的轴线延伸并且包括定位成邻近所述管状室的出口端部的端部；
所述等离子体焰炬组件还包括屏蔽头部，所述屏蔽头部被构造成将屏蔽气体注入所述管状室的内壁与所述等离子体焰炬的管状结构之间；
围绕所述管状室的至少一部分定位的管道，所述管道形成增压腔；以及
位于所述管状室的内壁中的多个喷嘴，所述多个喷嘴被构造成将可燃材料从所述增压腔注入至所述管状室的内壁与所述等离子体焰炬的管状结构之间的空间，其中，所述多个喷嘴在由所述等离子体焰炬所产生的等离子体羽流的上游处输送可燃材料，从而容许屏蔽空气和可燃材料在被等离子羽流点燃之前预先混合。
2.根据权利要求1所述的启动焰炬装置，其中，所述屏蔽头部被构造成沿相对于所述管状室的内壁相切地布置的方向将屏蔽气体引入至所述管状室内，从而使得在屏蔽气体朝所述管状室的出口端部行进时，屏蔽气体遵循沿所述管状室的内壁的螺旋路径。
3.根据权利要求1所述的启动焰炬装置，还包括：
第二增压腔，所述第二增压腔被构造成向风口壁附近注入屏蔽气体。
4.根据权利要求1所述的启动焰炬装置，还包括：
耐火材料的衬垫，所述耐火材料的衬垫被定位在邻近所述出口端部的所述管状室的内壁的至少一部分附近。
5.根据权利要求1所述的启动焰炬装置，还包括：
冷却盘管，所述冷却盘管环绕风口的至少一部分定位。
6.根据权利要求1所述的启动焰炬装置，其中，所述管状室的内壁在所述出口端部附近逐渐变细。
7.根据权利要求1所述的启动焰炬装置，还包括：
反应器容器，其中，所述风口被定位在所述反应器容器中的底料层附近。
8.一种用于预热反应器容器的方法，包括：
将可燃材料注入位于反应器容器壁中的多个风口内，每个风口包括具有内壁的管状室；和等离子体焰炬组件，所述等离子体焰炬组件包括等离子体焰炬，所述等离子体焰炬被定位成将热气体注入风口内并且具有管状结构，所述管状结构沿着所述管状室的轴线延伸并且包括定位成邻近所述管状室的出口端部的端部；所述等离子体焰炬组件还包括屏蔽头部，所述屏蔽头部被构造成将屏蔽气体注入所述管状室的内壁与所述等离子体焰炬的管状结构之间；围绕所述管状室的至少一部分定位的管道，所述管道形成增压腔；位于所述管状室的内壁中的多个喷嘴，所述多个喷嘴被构造成将可燃材料从所述增压腔注入至所述管状室的内壁与所述等离子体焰炬的管状结构之间的空间，其中，所述多个喷嘴在由所述等离子体焰炬所产生的等离子体羽流的上游处输送可燃材料，从而容许屏蔽空气和可燃材料在被等离子羽流点燃之前预先混合；
采用所述等离子体焰炬来将热气体注入所述多个风口内，以点燃所述多个风口内的可燃材料；以及
将由可燃材料的燃烧所产生的热量引导至反应器容器内，以预热反应器容器。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括：
采用屏蔽空气，以冷却风口壁并且供给足够用于可燃材料燃烧的空气。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，在注入可燃材料之前将屏蔽空气引入风口内。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，根据屏蔽空气量来设定可燃材料流量。
12.根据权利要求8所述的方法，其中，监测废气组分，以用于校验燃烧达到可燃材料的自动点燃温度。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，将依据屏蔽空气和可燃材料输入量所计算出的氧气和二氧化碳与废气中的测量值作比较。
14.根据权利要求8所述的方法，其中，在所述管状室中达到可燃材料的自动点燃温度时将所述等离子体焰炬关闭。
15.根据权利要求9所述的方法，其中，沿切向方向注入屏蔽空气，以将屏蔽空气与可燃的注入气体混合。
16.根据权利要求9所述的方法，其中，将所述等离子体焰炬的管状结构定位在风口中，以增大位于环形空间中的屏蔽空气的速率，所述环形空间形成在所述等离子体焰炬和风口之间。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，增大的速率促进风口的冷却并且促进可燃材料的混合。
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