CN107842861A - 一种用于等离子熔融炉的自动式玻璃熔渣排放装置 - Google Patents

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刘夏杰
周东升
卢朝晖
周建明
刘峰
王腾蛟
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China Nuclear Power Technology Research Institute Co Ltd
CGN Power Co Ltd
Lingdong Nuclear Power Co Ltd
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China General Nuclear Power Corp
China Nuclear Power Technology Research Institute Co Ltd
CGN Power Co Ltd
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    • H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices

Abstract

本发明公开了一种用于等离子熔融炉的自动式玻璃熔渣排放装置，包括：包括：排料通道；将排料通道围挡在其中的用以保持排料通道温度稳定性的高温耐火纤维层，高温耐火纤维层与排料通道之间具有密封腔；包覆在高温耐火纤维层外部的第一保温层；以及分别密封穿过第一保温层和高温耐火纤维层，并置于密封腔中的用以进行温度调节控制的温度控制装置，其中：温度控制装置控制调节排料通道内的温度到指定值，以使排料通道内的玻璃固化体融化并通过排料出口流出。实施本发明的用于等离子熔融炉的自动式玻璃熔渣排放装置，能够控制玻璃固化体排出流量的大小，增强玻璃态熔渣排出的可靠性；提升自动化水平，减少放射性环境污染。

Description

一种用于等离子熔融炉的自动式玻璃熔渣排放装置
技术领域
本发明涉及核电领域，尤其涉及一种用于等离子熔融炉的自动式玻璃熔渣排放装置。
背景技术
现有技术中，等离子体处理技术可适用于大多数中低放射性废物处置，尤其适用于难处理的废物。对于有机废物，热等离子体的高温可使有机成分分解，分解后的小分子气体在有氧的环境下进一步燃烧；对于无机废物，热等离子体的高温也可使无机成分熔融，熔融后通过自动排料装置进行排料，最后形成质地均匀的固化体。
现有用于等离子熔融炉的自动式玻璃熔渣排放装置由于结构设计不合理，存在如下技术问题：
1、无法有效控制熔渣的排出，可靠性一般；
2、排料通道内的放射性物质容易造成放射性污染。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于等离子熔融炉的自动式玻璃熔渣排放装置，能够控制玻璃固化体排出流量的大小，增强玻璃态熔渣排出的可靠性；提升自动化水平，减少放射性环境污染。
为了解决上述技术问题，本发明的实施例提供了一种用于等离子熔融炉的自动式玻璃熔渣排放装置，用以对等离子熔融炉产生的玻璃态物质进行排料，其特征在于，包括：排料通道，排料通道具有用以连接等离子熔融炉出料口的排料入口和用以使排料通道内的玻璃固化体融化后排出的排料出口；分别密封连接在排料入口和排料出口上，并将排料通道围挡在其中的用以保持排料通道温度稳定性的高温耐火纤维层，高温耐火纤维层与排料通道之间具有密封腔；包覆在高温耐火纤维层外部的第一保温层；以及分别密封穿过第一保温层和高温耐火纤维层，并置于密封腔中的用以进行温度调节控制的温度控制装置，其中：温度控制装置控制调节排料通道内的温度到指定值，以使排料通道内的玻璃固化体融化并通过排料出口流出。
其中，第一保温层的外部包覆设有用以配合温度控制装置进行快速升温，保持排料通道温度稳定性的第二保温层。
其中，还包括：包覆在第二保温层的外部用以屏蔽排料通道内放射性物质的放射性屏蔽层。
其中，放射性屏蔽层的外部卡持设有壳体，壳体的顶端与等离子熔融炉连接。
其中，壳体由金属材料制成，其顶部与底部设为法兰连接。
其中，排料通道由可防止核素侵入的高密度、耐高温及抗氧化材料经压制工艺制成。
其中，高温耐火纤维层为高温耐火氧化铝纤维组件。
其中，第一保温层为高温氧化铝保温组件。
其中，第二保温层为高铝纤维保温组件。
其中，温度控制装置至少包括电加热元件和温度控制组件，其中，温度控制组件通过调节电加热元件在不同温度下的保温时间，控制玻璃固化体排出量。
本发明所提供的用于等离子熔融炉的自动式玻璃熔渣排放装置，具有如下有益效果：
第一、温度控制装置控制调节排料通道内的温度到指定值，以使排料通道内的玻璃固化体融化并通过排料出口流出，实现排料通道自动加热保温作业状态，通过温度控制装置的调控实现排料精准控制，提高玻璃态熔渣排出的可靠性。
第二，排料通道能有效防止核素侵入，避免其它零构件受到污染；通过设置放射性屏蔽层，避免外部环境受到剂量影响；通过远程监控和操作，也使操作人员避免受到辐照剂量，安全可靠。
第三、结构合理，提升了自动化水平，操作便捷。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例用于等离子熔融炉的自动式玻璃熔渣排放装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
结合参见图1，为本发明用于等离子熔融炉的自动式玻璃熔渣排放装置的实施例一。
本实施例中的用于等离子熔融炉的自动式玻璃熔渣排放装置，用以对等离子熔融炉产生的玻璃态物质进行排料，包括：排料通道1、高温耐火纤维层2、第一保温层3以及温度控制装置4。
排料通道1为中空圆柱状，其具有用以连接等离子熔融炉出料口的排料入口11和用以使排料通道内的玻璃固化体融化后排出的排料出口12。具体实施时，排料入口11与外部熔融炉出料口连接，排料出口12与外部的玻璃固化保护装置的接料口连接，是等离子熔炉形成的玻璃态物质的排出出口。排料通道1由可防止核素侵入的高密度、耐高温及抗氧化材料经压制工艺制成，例如高密度陶瓷材料，通过将排料通道1的密度提高40%，能有效防止核素侵入，且具有耐高温、抗氧化、抗极冷极热的特性。
高温耐火纤维层2的顶部和底部分别密封连接在排料入口11的外周和排料出口12的外周，高温耐火纤维层2将排料通道1围挡在其中，进而可以保持排料通道1的温度稳定性，高温耐火纤维层2与排料通道1之间具有密封腔A。密封腔A的作用是保持排料通道1的温度稳定性，且具有足够的空间位置用于装设温度控制装置4。
优选的，高温耐火纤维层2为高温耐火氧化铝纤维组件，其具有优良的隔热性能，配合温度控制装置4能够实现快速升温，使排料通畅。
第一保温层3包覆在高温耐火纤维层2的外部，本实施例中，第一保温层3为高温氧化铝保温组件，其作用是配合温度控制装置4能够实现快速升温，使排料通畅。
温度控制装置4分别密封穿过第一保温层3和高温耐火纤维层2，并置于密封腔A中。温度控制装置4至少包括电加热元件和温度控制组件，具体实施时，电加热元件可以根据实际使用需要设置为一根或多根，温度控制组件能够通过调节电加热元件在不同温度下的保温时间，控制玻璃固化体排出量。
具体地说，温度控制装置4的作用是：通过对电加热元件的控制，实现快速升温和温度调节控制，进而实现是否出料进行控制。例如：温度控制装置4可以根据不同配方设置不同的出料温度，具体到温度控制装置4可以控制流动温度在1400℃以下的配方。
此外，温度控制装置4可以通过控制不同温度下的保温时间，控制玻璃固化体排出量。温度控制装置4可以通过控制加热温度，控制玻璃固化体粘度，从而可以控制玻璃固化体流量大小。
当温度控制装置4控制温度在玻璃固化体流动温度以下时，排料出口12将被玻璃体物质凝固而关闭。
进一步的，本实施例中的用于等离子熔融炉的自动式玻璃熔渣排放装置还包括：包覆在第一保温层3的外部的第二保温层5。本实施例中，第二保温层5为高铝纤维保温组件，其作用是配合温度控制装置4能够实现快速升温，使排料通畅。
进一步的，本实施例中的用于等离子熔融炉的自动式玻璃熔渣排放装置还包括：包覆在第二保温层5的外部用以屏蔽排料通道内放射性物质的放射性屏蔽层6。放射性屏蔽层6的作用是：屏蔽排料通道1内的放射性物质，避免环境及操作人员受到照射的影响。
进一步的，放射性屏蔽层6的外部卡持设有壳体7，壳体7的顶端与等离子熔融炉连接。壳体7由金属材料制成，其顶部与底部设为法兰连接，如此设置便于拆卸和装配。
本实施例中的用于等离子熔融炉的自动式玻璃熔渣排放装置在具体实施时，熔融炉第一次产生的玻璃态物质首先通过排料入口11进入排料通道1，进入排料通道1后流过一定距离后会快速冷却形成玻璃固化体密封排料通道1，通过温度控制装置4控制排料通道1内的温度到指定值（该值可调节），让排料通道1内玻璃固化体融化并通过出口流出。当需要关闭排料装置时，直接关闭温度控制装置4，关闭温度控制装置4后，由于排料通道1传热系数大，排料出口12的玻璃态物质冷却形成玻璃固化体，密封排料通道1。也就是说，自动式玻璃熔渣排放装置能够有效加热玻璃态熔渣，使玻璃渣顺利排出。
其中，高温耐火纤维层2、第一保温层3以及第二保温层5主要配合温度控制装置4进行快速升温，并保证排料通道温度的稳定性，使排料通畅。放射性屏蔽层6主要减少放射性对环境造成影响，减少操作人员和维修人员身体受到辐照的伤害。
实施本发明的用于等离子熔融炉的自动式玻璃熔渣排放装置，具有如下有益效果：
第一、温度控制装置控制调节排料通道内的温度到指定值，以使排料通道内的玻璃固化体融化并通过排料出口流出，实现排料通道自动加热保温作业状态，通过温度控制装置的调控实现排料精准控制，提高玻璃态熔渣排出的可靠性。
第二，排料通道能有效防止核素侵入，避免其它零构件受到污染；通过设置放射性屏蔽层，避免外部环境受到剂量影响；通过远程监控和操作，也使操作人员避免受到辐照剂量，安全可靠。
第三、结构合理，提升了自动化水平，操作便捷。

Claims (10)

1.一种用于等离子熔融炉的自动式玻璃熔渣排放装置，用以对等离子熔融炉产生的玻璃态物质进行排料，其特征在于，包括：
排料通道，所述排料通道具有用以连接等离子熔融炉出料口的排料入口和用以使所述排料通道内的玻璃固化体融化后排出的排料出口；
分别密封连接在所述排料入口和所述排料出口上，并将所述排料通道围挡在其中的用以保持所述排料通道温度稳定性的高温耐火纤维层，所述高温耐火纤维层与所述排料通道之间具有密封腔；
包覆在所述高温耐火纤维层外部的第一保温层；以及
分别密封穿过所述第一保温层和所述高温耐火纤维层，并置于所述密封腔中的用以进行温度调节控制的温度控制装置，其中：
所述温度控制装置控制调节所述排料通道内的温度到指定值，以使所述排料通道内的玻璃固化体融化并通过所述排料出口流出。
2.如权利要求1所述的用于等离子熔融炉的自动式玻璃熔渣排放装置，其特征在于，所述第一保温层的外部包覆设有用以配合所述温度控制装置进行快速升温，保持所述排料通道温度稳定性的第二保温层。
3.如权利要求2所述的用于等离子熔融炉的自动式玻璃熔渣排放装置，其特征在于，还包括：包覆在所述第二保温层的外部用以屏蔽所述排料通道内放射性物质的放射性屏蔽层。
4.如权利要求3所述的用于等离子熔融炉的自动式玻璃熔渣排放装置，其特征在于，所述放射性屏蔽层的外部卡持设有壳体，所述壳体的顶端与等离子熔融炉连接。
5.如权利要求4所述的用于等离子熔融炉的自动式玻璃熔渣排放装置，其特征在于，所述壳体由金属材料制成，其顶部与底部设为法兰连接。
6.如权利要求1所述的用于等离子熔融炉的自动式玻璃熔渣排放装置，其特征在于，所述排料通道由可防止核素侵入的高密度、耐高温及抗氧化材料经压制工艺制成。
7.如权利要求1所述的用于等离子熔融炉的自动式玻璃熔渣排放装置，其特征在于，所述高温耐火纤维层为高温耐火氧化铝纤维组件。
8.如权利要求1所述的用于等离子熔融炉的自动式玻璃熔渣排放装置，其特征在于，所述第一保温层为高温氧化铝保温组件。
9.如权利要求2所述的用于等离子熔融炉的自动式玻璃熔渣排放装置，其特征在于，所述第二保温层为高铝纤维保温组件。
10.如权利要求1所述的用于等离子熔融炉的自动式玻璃熔渣排放装置，其特征在于，所述温度控制装置至少包括电加热元件和温度控制组件，其中，所述温度控制组件通过调节所述电加热元件在不同温度下的保温时间，控制玻璃固化体排出量。
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