CN108800145A - 一种工业固体废弃物处理用高温等离子焚烧热解炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工业固体废弃物处理用高温等离子焚烧热解炉，包括炉体、破碎仓和混合仓，炉体的底端固定连接贴地底座，贴地底座固定连接第一电机和两个支撑柱，第一电机的输出轴通过链轮传动连接搅拌轴，支撑柱的顶端螺栓连接轴承座，搅拌轴水平穿设于炉体的两个侧壁，并且其两端过盈配合轴承座，搅拌轴位于炉体中一段固定连接螺旋叶片，炉体的顶端固定连接等离子体火炬和排气管，本发明通过等离子体火炬可以为炉体的气化、裂解、反应、熔融和冶炼等各种功能提供热源，热效率高达90％，在同等条件下比传统加热方法更高效节能，并通过破碎仓和混合仓使得固体废弃物颗粒粉碎、混合均匀，提高炉体的焚烧热解效率。
Description
技术领域
本发明涉及固体废弃物技术领域，具体为一种工业固体废弃物处理用高温等离子焚烧热解炉。
背景技术
随着我国工业化和城镇化的快速发展，固体废弃物处置能力建设仍然面临着前所未有的挑战，在生活垃圾、工业固体废弃物、危险废物处理、土壤污染修复，都需要合理处置才能不污染环境，还给大家一家健康安全的美好家园。特别是工业固体废物产生的最多，也是重点处理的固体废弃物，工业固体废物是指在工业生产活动中产生的固体废物，是工业生产过程中排入环境的各种废渣、粉尘及其他废物。可分为一般工业废物(如高炉渣、钢渣、赤泥、有色金属渣、粉煤灰、煤渣、硫酸渣、废石膏、脱硫灰、电石渣、盐泥等)和工业有害固体废物，即危险固体废物。但传统焚烧工艺需要消耗大量能源且指标控制不稳定，监控困难，同时会对环境产生二次污染。
目前，我国在工业污泥的处理方式上大多采用窑式焚烧工艺。窑式焚烧主要采用传统的气、油燃烧方式，该种方法对进入焚烧炉的废物的热值要求很高。要使废物维持燃烧，炉内废物自身释放的热量必须满足两个要求:(1)提供加热废物达到燃烧温度所需要的热量；(2)发生燃烧所必需的活化能。如果不可以满足上述要求，就要添加辅助燃料才能维持燃烧。由此可以看出，这种窑式焚烧工艺在对污泥的处置过程中会造成能源大量消耗。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工业固体废弃物处理用高温等离子焚烧热解炉，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种工业固体废弃物处理用高温等离子焚烧热解炉，包括炉体、破碎仓和混合仓，所述炉体的底端固定连接贴地底座，所述贴地底座固定连接第一电机和两个支撑柱，所述第一电机的输出轴通过链轮传动连接搅拌轴，所述支撑柱的顶端螺栓连接轴承座，所述搅拌轴水平穿设于炉体的两个侧壁，并且其两端过盈配合轴承座，所述搅拌轴为中空结构，并且其位于炉体中一段固定连接螺旋叶片，所述炉体的顶端固定连接等离子体火炬和排气管，其侧壁固定连接爆破片，所述破碎仓的顶端固定连接进料斗，且其底端通过硬直管管道连接混合仓的顶端，所述混合仓的一端固定连接进水管，且其另一端固定连接炉体，所述混合仓的侧壁穿设有旋转轴，所述旋转轴的两端分别固定连接四个支撑杆，四个所述支撑杆固定连接支撑圆环，所述支撑圆环螺栓连接直叶片，所述混合仓的底端固定连接支撑架，所述支撑架呈“P字形”，其一端固定连接贴地底座，其另一端固定连接炉体的外壁。
优选的，所述炉体的长度为3～4m，其底端设有出料口，所述出料口上方设有筛板，所述筛板位于螺旋叶片的下方且与炉体的内壁固定连接。
优选的，所述破碎仓固定连接轴承仓，且其内部设有破碎轴，所述轴承仓的内壁固定连接轴承，所述破碎轴的一端过盈配合轴承后贯穿轴承仓，并且与第二电机的输出轴通过链轮链条传动连接，所述第二电机固定连接在炉体的顶部，所述破碎轴的另一端固定连接转动盘，所述转动盘固定连接若干组动齿片，所述破碎仓的侧壁固定连接若干组静齿片。
优选的，所述动齿片和静齿片的数量相同，并且均关于破碎轴的横向中心轴呈环形均匀分布，并且动齿片所形成圆环直径大于静齿片所形成圆环直径。
优选的，所述等离子体火炬的工作温度为1000～1800℃，并且至少设有两组。
优选的，所述硬直管的管内固定连接过滤网，所述过滤网采用不锈钢金属丝辗压成波浪网形。
优选的，四组所述支撑杆固定连接加强圆环，所述加强圆环直径为加强圆环直径的一半。
优选的，所述直叶片至少设有四组。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明结构简明，构造简单，通过等离子体火炬可以为炉体的气化、裂解、反应、熔融和冶炼等各种功能提供热源，热效率高达90％，在同等条件下比传统加热方法更高效节能，并通过破碎仓和混合仓使得固体废弃物颗粒粉碎、混合均匀，提高炉体的焚烧热解效率。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明中破碎仓和混合仓结构示意图；
图3为本发明中旋转轴、支撑杆、支撑圆环和直叶片结构示意图。
图中：1炉体、2破碎仓、3混合仓、4贴地底座、5第一电机、6支撑柱、7搅拌轴、8轴承座、9螺旋叶片、10等离子体火炬、11排气管、12爆破片、13进料斗、14硬直管、15进水管、16旋转轴、17支撑杆、18支撑圆环、19直叶片、20加强圆环、21支撑架、22筛板、23轴承仓、24破碎轴、25轴承、26第二电机、27转动盘、28动齿片、29静齿片、30过滤网。
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做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。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种工业固体废弃物处理用高温等离子焚烧热解炉，包括炉体1、破碎仓2和混合仓3。炉体1的底端固定连接贴地底座4，贴地底座4固定连接第一电机5和两个支撑柱6，第一电机5的输出轴通过链轮传动连接搅拌轴7，支撑柱6的顶端螺栓连接轴承座8，搅拌轴7水平穿设于炉体1的两个侧壁，并且其两端过盈配合轴承座8，搅拌轴7为中空结构，并且其位于炉体1中一段固定连接螺旋叶片9。
炉体1的顶端固定连接等离子体火炬10和排气管11，其侧壁固定连接爆破片12，爆破片12可以避免炉体1内部产生负压,防止危险废物发生泄漏。破碎仓2的顶端固定连接进料斗13，且其底端通过硬直管14管道连接混合仓3的顶端。
混合仓3的一端固定连接进水管15，且其另一端固定连接炉体1，混合仓3的侧壁穿设有旋转轴16，旋转轴16的两端分别固定连接四个支撑杆17，四个支撑杆17固定连接支撑圆环18，支撑圆环18螺栓连接直叶片19，混合仓3的底端固定连接支撑架21，支撑架21呈“P字形”，其一端固定连接贴地底座4，其另一端固定连接炉体1的外壁，支撑架21实现稳定支撑破碎仓2和混合仓3的作用。
进一步的，炉体1的长度为3～4m，其底端设有出料口，出料口上方设有筛板22，筛板22位于螺旋叶片9的下方且与炉体1的内壁固定连接，筛板22将炉灰进行过滤，使其从出料口掉落。
进一步的，破碎仓2固定连接轴承仓23，且其内部设有破碎轴24，轴承仓23的内壁固定连接轴承25，破碎轴24的一端过盈配合轴承25后贯穿轴承仓23，并且与第二电机26的输出轴通过链轮链条传动连接，第二电机26固定连接在炉体1的顶部，破碎轴24的另一端固定连接转动盘27，转动盘27固定连接十二组动齿片28，破碎仓2的侧壁固定连接十二组静齿片29。
进一步的，动齿片28和静齿片29均关于破碎轴24的横向中心轴呈环形均匀分布，并且动齿片28所形成圆环直径大于静齿片29所形成圆环直径，依靠旋转的动齿片28和静齿片29之间的相互作用，将要处理的固体废弃物来料破碎至粒径符合要求的颗粒，提高炉体1的焚烧热解的效率。
进一步的，等离子体火炬10的工作温度为1000～1800℃，并且至少设有两组，等离子体火炬10通过电弧来产生高温气体，可在氧化、还原或惰性环境下工作，可以为炉体1的气化、裂解、反应、熔融和冶炼等各种功能提供热源，热效率高达90％，在同等条件下比传统加热方法更高效节能。
进一步的，硬直管14的管内固定连接过滤网30，过滤网30采用不锈钢金属丝辗压成波浪网形，过滤网30筛选出符合粒径要求的固体废弃物颗粒。
进一步的，四组支撑杆17固定连接加强圆环20，加强圆环20直径为加强圆环20直径的一半，加强圆环20提高支撑杆17和直叶片19的结构强度，使其可以承受较大的水流冲击。
进一步的，直叶片19至少设有四组，四组直叶片19关于旋转轴16呈环形均匀分布，通过水流推动直叶片19使得直叶片19绕旋转轴16旋转，使得水流和固体废弃物颗粒混合均匀。
工作原理：如图2-3所示，固体废弃物来料从进料斗13投入破碎仓2中，开启第二电机26，第二电机26的输出轴通过链轮链条带动破碎轴24进行高速旋转，同时转动盘27上的动齿片28与破碎仓2的侧壁上静齿片29发生相对旋转，并将固体废弃物破碎成小颗粒，经过滤网30的筛选，过滤出符合粒径要求的固体废弃物颗粒，并经硬直管14掉落至混合仓3中。在混合仓3内，通过输送水给进水管15，使得水推动直叶片19，并使其绕旋转轴16旋转，在直叶片19旋转的同时将固体废弃物颗粒和水充分的搅拌混合，最终形成泥状物沿着向下倾斜的管道进入炉体1内。
如图1所示，当固体废弃物颗粒和水形成泥状物进入炉体1内部时，开启等离子体火炬10，等离子体火炬10中的高压直流电弧会通过氮气形成等离子体,这时电磁发生装置会产生瞬时强磁场,磁场作用于等离子体,产生3000℃—7000℃的瞬时高温。此时等离子体焚烧炉开始工作,炉膛内工作温度≥1200℃,在该温度下,固体废弃物颗粒全部分解,非挥发性物质发生碳化或呈稳定的玻璃态，产生的蒸汽和可燃性气体从排气管11进行回收。向中空的搅拌轴7通入冷却水，同时启动第一电机5，使得螺旋叶片9翻转并冷却剩余的呈碳化或稳定的玻璃态的余灰，余灰最后从筛板22掉落回收。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种工业固体废弃物处理用高温等离子焚烧热解炉，包括炉体(1)、破碎仓(2)和混合仓(3)，其特征在于：所述炉体(1)的底端固定连接贴地底座(4)，所述贴地底座(4)固定连接第一电机(5)和两个支撑柱(6)，所述第一电机(5)的输出轴通过链轮传动连接搅拌轴(7)，所述支撑柱(6)的顶端螺栓连接轴承座(8)，所述搅拌轴(7)水平穿设于炉体(1)的两个侧壁，并且其两端过盈配合轴承座(8)，所述搅拌轴(7)为中空结构，并且其位于炉体(1)中一段固定连接螺旋叶片(9)，所述炉体(1)的顶端固定连接等离子体火炬(10)和排气管(11)，其侧壁固定连接爆破片(12)，所述破碎仓(2)的顶端固定连接进料斗(13)，且其底端通过硬直管(14)管道连接混合仓(3)的顶端，所述混合仓(3)的一端固定连接进水管(15)，且其另一端固定连接炉体(1)，所述混合仓(3)的侧壁穿设有旋转轴(16)，所述旋转轴(16)的两端分别固定连接四个支撑杆(17)，四个所述支撑杆(17)固定连接支撑圆环(18)，所述支撑圆环(18)螺栓连接直叶片(19)，所述混合仓(3)的底端固定连接支撑架(21)，所述支撑架(21)呈“P字形”，其一端固定连接贴地底座(4)，其另一端固定连接炉体(1)的外壁。
2.根据权利要求1所述的一种工业固体废弃物处理用高温等离子焚烧热解炉，其特征在于：所述炉体(1)的长度为3～4m，其底端设有出料口，所述出料口上方设有筛板(22)，所述筛板(22)位于螺旋叶片(9)的下方且与炉体(1)的内壁固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种工业固体废弃物处理用高温等离子焚烧热解炉，其特征在于：所述破碎仓(2)固定连接轴承仓(23)，且其内部设有破碎轴(24)，所述轴承仓(23)的内壁固定连接轴承(25)，所述破碎轴(24)的一端过盈配合轴承(25)后贯穿轴承仓(23)，并且与第二电机(26)的输出轴通过链轮链条传动连接，所述第二电机(26)固定连接在炉体(1)的顶部，所述破碎轴(24)的另一端固定连接转动盘(27)，所述转动盘(27)固定连接若干组动齿片(28)，所述破碎仓(2)的侧壁固定连接若干组静齿片(29)。
4.根据权利要求3所述的一种工业固体废弃物处理用高温等离子焚烧热解炉，其特征在于：所述动齿片(28)和静齿片(29)的数量相同，并且均关于破碎轴(24)的横向中心轴呈环形均匀分布，并且动齿片(28)所形成圆环直径大于静齿片(29)所形成圆环直径。
5.根据权利要求1所述的一种工业固体废弃物处理用高温等离子焚烧热解炉，其特征在于：所述等离子体火炬(10)的工作温度为1000～1800℃，并且至少设有两组。
6.根据权利要求1所述的一种工业固体废弃物处理用高温等离子焚烧热解炉，其特征在于：所述硬直管(14)的管内固定连接过滤网(30)，所述过滤网(30)采用不锈钢金属丝辗压成波浪网形。
7.根据权利要求1所述的一种工业固体废弃物处理用高温等离子焚烧热解炉，其特征在于：四组所述支撑杆(17)固定连接加强圆环(20)，所述加强圆环(20)直径为加强圆环(20)直径的一半。
8.根据权利要求1所述的一种工业固体废弃物处理用高温等离子焚烧热解炉，其特征在于：所述直叶片(19)至少设有四组。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Chen Qinggao Inventor after: Luo Cheng Inventor before: Luo Cheng |
|
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20200521 Address after: 523000 Hua Kai building, 18 Nansheng Road, Dongguan, Guangdong Applicant after: Chen Qinggao Address before: 310000 China Metrology University, No. 258 Xueyuan Street, Jianggan District, Hangzhou City, Zhejiang Province Applicant before: Luo Cheng |
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |