CN109478438A - 用于处理中低水平放射性废弃物的密闭型等离子体熔融炉 - Google Patents
用于处理中低水平放射性废弃物的密闭型等离子体熔融炉 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及无论中低水平放射性废弃物的种类如何都能够在密闭状态下根据各废弃物特性进行相应的批量处理,从而能够使得二次污染物质最小化的用于处理中低水平放射性废弃物的密闭型等离子体熔融炉(10),其特征在于,包括:废弃物供应腔室(100),其一侧设置有与其连通的料斗(110),供从所述料斗(110)投入的废弃物沿垂直方向层积;热分解腔室通道(210),其设置于所述废弃物供应腔室(100)的一侧,并且与废弃物供应腔室(100)以连通的方式结合;热分解腔室(200),其设置于所述热分解腔室通道(210)的一侧,并且安装有燃烧炉;熔融腔室通道(310),其设置于所述热分解腔室(200)的一侧并与所述热分解腔室连通,引导从所述热分解腔室(200)输送过来的废弃物而使其落下,在所述熔融腔室通道的一侧具有用于投入液态废弃物的喷嘴(311);熔融腔室(300),其设置于所述熔融腔室通道(310)的一侧,并且安装有等离子体炬(320),下表面形成有收容熔融物的炉内部(330);熔融处理物排出通道(350),其设置于所述熔融腔室(300)的下部,并用于排出在熔融腔室(300)内生成的熔融处理物;二次燃烧腔室通道(410),其设置于所述热分解腔室(200)的一侧,并用于引导所述熔融腔室(300)内生成的废气流排出;以及二次燃烧腔室(400),其设置于所述二次燃烧腔室通道(410)的一侧且与所述二次燃烧腔室通道连通,并用于引导从所述二次燃烧腔室通道(410)流入的所述废气完全燃烧。
Description
技术领域
本发明涉及用于处理中低水平放射性废弃物的密闭型等离子体熔融炉,更具体来讲涉及不论原子能发电厂产生的中低水平放射性废弃物的物理化学性质如何都能够大量且安全地对其进行处理的,用于处理中低水平放射性废弃物的密闭型等离子体熔融炉。
背景技术
原子能发电厂产生的放射性废弃物大部分都是低水平废弃物,固态低水平放射性废弃物有将液态废弃物固态化处理的、通过发电站的运转或定期检查产生的金属、保温材料等杂类固体废弃物等。
在放射性管理区域产生的杂类固体废弃物被分类为棉或纸、乙烯基塑料、橡胶、塑料、木材类等可燃性杂类固体废弃物、和铁材或玻璃、滤芯、土壤、混凝土、电线等非可燃性杂类固体废弃物进行处理。
杂类固体废弃物的发生量根据发电站的运转状态而多少有些差异,但占整体废弃物发生量的40~50%,尤其非可燃性废弃物的产生比例大致占杂类固体废弃物的15~20%。
杂类固体废弃物的种类繁多复杂,其中还包括一些熔点高的废弃物。这些杂类固体废弃物由于废弃物中具有如气体过滤器或罐类这样的金属、不燃物、可燃物或难燃物等很多种类构成,或金属部件中的薄片等一起进入滚筒的情况多,因此难以严格地进行分辨。
原子能发电厂产生的固态废弃物的处理方法有水泥固化法、沥青固化法、压缩法、焚烧法等多种方法,但由于中低水平放射性废弃物的种类多样且含有放射性物质铯(Cs)及钴(Co),因此对此进行稳定处理的最佳处理方法是熔融法。
为了熔融处理,需要大量的能量用于有机物的干燥、热分解及燃烧、无机物的熔融处理,因此利用安装在设备上的等离子体炬产生超高温的等离子体热,不论废弃物的物理化学性质如何都能够安全处理大量废弃物。
废弃物中产生量最多的杂类固体废弃物中有机性物质多,从而处理时产生大量的废气成分,因此对这些由放射性物质引起的废气的处理工序也需要确保其安全性。
进一步地,用于处理有害废弃物的焚烧及熔融设备分别具有干燥装置和热分解室、熔融室、二次燃烧室,因此需要占据大量的安装面积。由于各装置分别进行加热会产生热损失,且由于安装大量附带装置有可能发生放射性物质泄漏甚至飞散等危险情况,因此为了确保安全,需要开发用于改进这些问题的装置。
现有技术文献
专利文献
韩国注册专利公报第10-1172659号(公告日期:2012.08.08)
发明内容
发明要解决的问题
本发明为了解决如上所述的问题,提供一种无论中低水平放射性废弃物的种类如何都能够在密闭状态下根据各废弃物特性对其进行相应批量处理,从而能够使得二次污染物质最小化的、用于处理中低水平放射性废弃物的密闭型等离子体熔融炉。
用于解决问题的手段
根据用于达成上述目的的本发明的用于处理中低水平放射性废弃物的密闭型等离子体熔融炉,其特征在于,包括:废弃物供应腔室,其一侧设置有与其连通的料斗,供从所述料斗投入的废弃物沿垂直方向层积;热分解腔室通道,其设置于所述废弃物供应腔室的一侧,并且与所述废弃物供应腔室以连通的方式结合;热分解腔室,其设置于所述热分解腔室通道的一侧,并且安装有燃烧炉;熔融腔室通道,其设置于所述热分解腔室的一侧且与所述热分解腔室连通,引导从热分解腔室输送过来的废弃物而使其落下,在所述熔融腔室通道的一侧具有用于投入液态废弃物的喷嘴;熔融腔室,其设置于所述熔融腔室通道的一侧,并且安装有等离子体炬,下表面形成有收容熔融物的炉内部;熔融处理物排出通道,其设置于所述熔融腔室的下部,并用于排出熔融腔室内生成的熔融处理物;二次燃烧腔室通道,其设置于所述热分解腔室的一侧,并用于引导所述熔融腔室内生成的废气流排出;以及二次燃烧腔室,其设置于所述二次燃烧腔室通道的一侧且与所述二次燃烧腔室通道连通,并用于引导从所述二次燃烧腔室通道流入的所述废气完全燃烧。
发明效果
根据本发明的用于处理中低水平放射性废弃物的密闭型等离子体熔融炉,一个熔融炉具有加热分解腔室、熔融腔室及二次燃烧腔室以进行批量处理,从而具有最小化安装面积且降低放射性物质的泄漏可能性的优点。
并且,根据本发明,无需另外的驱动装置,只需热分解腔室通道和熔融腔室通道、二次燃烧腔室通道、熔融处理物排出通道的结构特性即可顺畅地移动放射性废弃物,不会发生设备故障及效率下降的情况,因此能够提高整个设备的效率。
并且,根据本发明,对垂直结构的熔融腔室通道结构特性来讲,能够将熔融腔室内等离子体炬的热源轻易地传递到热分解腔室,因此具有能够提高反应炉整体热效率的优点。
并且,根据本发明,炉渣排出通道上具有推拉开闭部,通过对放射性废弃物进行密闭处理防止泄漏甚至飞散到外部,从而具有能够保持安全性的优点。
并且,根据本发明,给料机头部密封件填埋给料机引入部与热分解腔室用给料机之间可能产生的缝隙,从而具有能够防止泄漏到外部的优点。
并且根据本发明,给料机密闭罩具有双重遮蔽功能以防止通过给料机引入部泄漏到外部,提高与外部之间的遮蔽性能,从而具有能够提高设备效率的优点。
附图说明
图1是本发明的一个实施例的用于处理中低水平放射性废弃物的密闭型等离子体熔融炉的立体图;
图2是图1的A-A'剖视图;
图3是图2的炉渣容器移动时的剖视图,
图4是图1的B-B'剖视图。
具体实施方式
本发明的实施例公开的特定结构或功能性说明只是为了说明基于本发明的概念的实施例而例示的,基于本发明的概念的实施例可以以多种方式实施。并且,不得解释为局限于本说明书说明的实施例,应理解为包括属于本发明的思想及技术范围的所有变更物、等同物或替代物。
以下参照附图对本发明进行具体说明。各附图中公开的同一附图标记表示实质上执行相同功能的部件。
图1是本发明的一个实施例的用于处理中低水平放射性废弃物的密闭型等离子体熔融炉10的立体图,图2是图1的A-A'剖视图,图3是图2的炉渣容器移动时的剖视图,图4是图1的B-B'剖视图。如图1及图2例示,本发明的一个实施例的用于处理中低水平放射性废弃物的密闭型等离子体熔融炉10的构成可以包括废弃物供应腔室100、热分解腔室200、熔融腔室300及二次燃烧腔室400。而且,还可以包括热分解腔室通道210、熔融腔室通道310及二次燃烧腔室通道410。
废弃物供应腔室100,其一侧设置有与其连通的料斗110,能够使从料斗110投入的废弃物沿垂直方向层积。可以在废弃物供应腔室100的垂直方向设置能够存储从料斗110投入的废弃物的具有预定深度的内孔部,废弃物层积填入内孔部,通过连续运转从而在熔融处理过程中装入时也保持密闭,因此能够防止外部空气注入加热分解腔室200。
热分解腔室通道210设置于废弃物供应腔室100与热分解腔室200之间,可使废弃物供应腔室100与热分解腔室200连通并结合。热分解腔室通道210可设置能够引导废弃物的移动方向的倾斜路径。热分解腔室道210的构成可以包括热分解腔室用给料机211。
热分解腔室用给料机211可起到向作为废弃物的移动方向的热分解腔室200侧推动废弃物的作用。热分解腔室用给料机211配置于形成于外壁的一侧的给料机引入部(未示出)的内孔部,可在内孔部进行直线往复运动的同时控制废弃物向热分解腔室200的移动速度。
热分解腔室用给料机211可包括内装在给料机引入部(未示出)的内孔部的给料机头部(未示出),给料机头部(未示出)还可以包括以过盈配合的方式水密地结合于其外围面的给料机头部密封件212。给料机头部(未示出)的外围面可设置有一个以上的给料机头部密封件212。
热分解腔室用给料机211可包括用于遮蔽给料机引入部(未示出)的给料机密闭罩213,给料机密闭罩213可以设置成以水密地包围并结合于外壁壁体的给料机引入部(未示出)的前表面。
如上,本发明的给料机头部密封件212填埋给料机引入部(未示出)与热分解腔室用给料机211之间可能发生的缝隙,从而具有能够防止炉内气体或废弃物排出到外部的优点。
进一步地,根据本发明,给料机密闭罩213具有双重遮蔽功能以防止部分废弃物通过给料机引入部(未示出)的缝隙泄漏到外部,从而提高与外部之间的遮蔽性能,具有能够提高设备效率的优点。
热分解腔室200设置于热分解腔室通道210的一侧,能够对从废弃物供应腔室100通过热分解腔室通道210的倾斜路径移动过来的放射性废弃物进行干燥和热分解。热分解腔室200的构成可以包括燃烧炉220、空气引入口230及观察窗240。
在仅由等离子体炬320产生的热源不足的情况下,燃烧炉220可补充运行以对热分解腔室200的内部进行预热。
更具体来讲,在热分解腔室200开始运转的初始工序的情况下或在等离子体炬320启动而运转的过程中工序进展不顺畅的情况下,为了对放射性废弃物进行干燥或热分解,可辅助性地使用燃烧炉220将热分解腔室200的内部控制成适当处理条件。
为了通过向热分解腔室200的内部投入空气来控制热分解腔室200的燃烧条件,空气引入口230可按预定排列形成。更具体来讲,为了在热分解腔室200运转的过程中投入所需的燃烧用空气来增大燃烧效率,空气引入口230可以按预定排列形成设置于热分解腔室200的外壁或热分解腔室通道210倾斜路径。
为了观察热分解腔室200的内部以便确认放射性废弃物装入热分解腔室200的状态,可在热分解腔室200的一侧,优选在顶部设置一个以上的观察窗240。观察窗240能够用于观察热分解腔室200的内部,从而具有能够根据内部状况适当地采取必要措施的优点。
熔融腔室通道310可设置于热分解腔室200与熔融腔室300之间。为了引导从热分解腔室200输送过来的废弃物而使废弃物落下,熔融腔室通道310可配置成使热分解腔室200与熔融腔室300连通并结合的垂直结构。
熔融腔室通道310的构成可以包括液态废弃物投入用喷嘴311与熔融腔室用给料机312。
液态废弃物投入用喷嘴311可设置于熔融腔室通道310外壁的一侧,优选设置于靠近熔融腔室300的位置。通过具备这种液态废弃物投入用喷嘴311,能够利用来自等离子体炬320的高能量选择性地处理液态废弃物。
熔融腔室用给料机312可起到向作为熔融腔室通道310内废弃物的移动方向的熔融腔室300侧推动废弃物的作用。为了从外部完全密闭熔融腔室用给料机312,也可包括给料机头部密封件313和给料机密闭罩314,由于与热分解腔室用给料机211相同,因此省略对此进行重复说明。
可利用熔融腔室通道310的结构特征将熔融腔室300的等离子体炬320产生的热源轻易地传递到热分解腔室200,用于在热分解腔室200内部进行干燥或热分解。
如上,对本发明的一个实施例的熔融腔室通道310的垂直结构特性来讲,能够将熔融腔室300内等离子体炬320的热源轻易地传递到热分解腔室200,因此具有能够提高热效率的优点。
熔融腔室300设置于熔融腔室通道310的一侧,可熔融从热分解腔室200通过熔融腔室通道310输送过来的放射性废弃物。熔融腔室300的构成可以包括等离子体炬320和下表面收容熔融物的炉内部330。也可以进一步地构成为,还包括观察窗340和熔融处理物排出通道350。
设置于熔融腔室300一侧的等离子体炬320产生超高温的等离子体热,无论放射性废弃物的物理化学性质如何都能够安全地处理大量的废弃物。等离子体炬320可利用基于设置于熔融腔室330的底面的底部电极333的焦耳热和焊炬温度、电弧热使熔融效率最大化。
炉内部330可形成有炉渣层331和金属层332。可以通过热分解腔室200使金属与无机物混合存在的残留物熔融分离成金属与炉渣,使得炉内部330分别收容金属层与炉渣层。
炉渣层331形成于金属层332的上部,可利用比重差收容比重小于金属的炉渣。
为了使分离到炉内部330底面的金属熔融后残留,金属层332可以形成比炉渣层331低的台阶。对金属层332来讲,金属层332的底面可设置底部电极333。
为了观察熔融腔室300的内部以确认放射性废弃物装入熔融腔室300的状态,可在熔融腔室300的一侧,优选在侧壁设置一个以上的观察窗340。观察窗340用于观察熔融腔室300的内部以确认炉渣是否连续排出,从而能够在炉渣排出不顺畅时控制熔融条件,以便能够连续处理。
熔融处理物排出通道350设置于熔融腔室300的下部,可排出熔融腔室300内生成的熔融处理物。熔融处理物排出通道350的构成可以包括炉渣排出通道351和金属排出口354。
炉渣排出通道351设置于炉内部330的一侧,并设置有溢流凸台334,可设置在隔着溢流凸台334与炉内部330相对的位置。溢流凸台334可形成为预定高度以上,以便利用落差方式使聚集于炉渣层331的炉渣溢出(overflow),使得炉渣被排出到炉渣排出通道351。
可在炉渣排出通道351的一侧具有炉渣容器500。可在炉渣排出通道351与炉渣容器500连接的部分形成有气密保持结合槽353。炉渣排出通道351的构成可以包括推拉开闭部352。
如图3例示,炉渣容器500设置于炉渣排出通道351的下端,可以使得炉渣层331的炉渣在通过炉渣排出通道351排出后,被引入并存储到储存空间。炉渣容器500下部的构成可以包括轨道部510以确保其能够移动。可设置轨道部510用于通过移动而分离炉渣容器500,当炉渣容器500中聚集有适量的炉渣时,通过轨道部510滑动推拉开闭部352而堵住炉渣排出通道351的开口部,使得反应炉内部和外部遮断。
当炉渣容器500聚集有适量的通过炉渣排出通道351排出的炉渣时,为了遮断与炉渣容器500连接的炉渣排出通道351的开口部和外部,推拉开闭部352以可滑动的方式结合于炉渣排出通道351下端开口部。推拉开闭部352可向水平方向滑动并水密地结合于气密保持结合槽353。
气密保持结合槽353可具有彼此相对地紧贴结合于推拉开闭部352的第一面与第二面。气密保持结合槽353可设置成第一面朝向炉渣排出通道351的下端开口部,第二面朝向炉渣容器500。气密保持结合槽353的第一面与第二面可以以过盈配合方式结合,其台阶与推拉开闭部352的断面厚度匹配,从而防止结合时发生晃动。
为了排出金属熔融物,金属排出口354可形成于从金属层332下端的底面向上侧具有预定高度以上的侧壁。金属排出口354为孔形状,当预定水平以上的熔融金属聚集到金属层332的情况下,能够使熔融金属穿过熔融腔室300的侧壁排出。金属排出口354下端具有能够储存熔融金属的金属层332。
从金属排出口354排出的熔融金属可从与金属排出口354的后端连通设置的金属容器中捕集(未示出)。
如图4例示,为了引导在熔融腔室300生成的废气流排出,二次燃烧腔室通道410可设置于热分解腔室200与二次燃烧腔室400之间。即,二次燃烧腔室通道410可位于热分解腔室200的一侧并与二次燃烧腔室400以连通的方式结合。
更具体来讲,可以设置二次燃烧腔室通道410,使得熔融腔室300内产生的废气经过熔融腔室通道310与热分解腔室200输送到二次燃烧腔室400。
二次燃烧腔室400设置于二次燃烧腔室通道410的一侧,并且可引导从连通设置的二次燃烧腔室通道410流入的废气完全燃烧。二次燃烧腔室400设置于与热分解腔室200及熔融腔室300水平的位置,可使得在高温加热熔融腔室300内,废金属资源熔融时产生的有害气体完全燃烧。二次燃烧腔室400的下部具有气体排出口420,可将完全燃烧的废气输送到气体清洁装置(未示出)。在该情况下,气体清洁装置(未示出)可以使完全燃烧的废气中的灰尘及其他有害成分全部去除后排放到大气中。
对利用如上构成的本发明的用于处理中低水平放射性废弃物的密闭型等离子体熔融炉10来讲,处理放射性废弃物的方法包括,将准备好的废弃物投入料斗110,通过热分解腔室通道210移动到热分解腔室200,利用热分解腔室用给料机211推入热分解腔室200,废弃物可沿着热分解腔室通道210的倾斜面移动到热分解腔室200,以进行干燥或热分解。
经过热分解的放射性废弃物通过熔融腔室通道310移动到连通设置的熔融腔室300,此时还通过熔融腔室用给料机312被推入熔融腔室300,使得废弃物沿着熔融腔室通道310垂直向下移动,从而能够在移动到熔融腔室300后被熔融处理。
在开始运转后仍反复进行放射性废弃物的装入和给料,因此能够连续运转。热分解腔室用给料机211与熔融腔室用给料机312具有给料机头部密封件212及其他的给料机引入部(未示出)上的给料机密闭罩213,以便双重堵塞缝隙,从而能够防止废弃物及炉内气体泄漏到外部。
在熔融腔室300连续熔融处理废弃物的情况下,因加载而蓄积于炉内部330的金属层与炉渣层可分离地被捕集。在该情况下,因比重差不同而能够使堆积金属的金属层332与其上部堆积炉渣的炉渣层331分离。
在此,在产生大量需要处理的金属废弃物的情况下,可增加焦炭等添加剂或将熔融腔室300内部引导成还原性气氛,以便尽可能地回收更多的金属。
炉渣层331的炉渣在聚集到预定水位以上时经过溢流凸台334溢出,并可通过炉渣排出通道351回收到炉渣容器500。
金属层332的金属聚集在炉渣层下部,当堆积到预定水位以上时可通过金属排出口354捕集到外部的金属容器(未示出)。
分别在熔融腔室300由于熔融废弃物而产生的废气、和移动经过熔融腔室通道310与热分解腔室200后而在热分解腔室200内产生的废气,一起经过二次燃烧腔室通道410聚集到二次燃烧腔室400。
在该情况下,聚集于二次燃烧腔室400的废气在完全燃烧后经过设置在其下部的气体排出口420与气体清洁装置(未示出),在该过程中被去除灰尘及其他有害成分并排放到大气中。
以上说明的本发明不限于上述实施例及附图,可在不脱离本发明技术思想的范围内进行多种置换、变形及变更,这对于本发明所属技术领域的一般技术人员而言显而易见。
附图标记说明
1:用于处理中低水平放射性废弃物的密闭型等离子体熔融炉
100:废弃物供应腔室 110:料斗
200:热分解腔室 210:热分解腔室通道
211:热分解腔室用给料机 212:给料机头部密封件
213:给料机密闭罩 220:燃烧炉
230:空气引入口 240:观察窗
300:熔融腔室 310:熔融腔室通道
311:液态废弃物投入用喷嘴 312:熔融腔室用给料机
313:给料机头部密封件 314:给料机密闭罩
320:等离子体炬
330:炉内部 331:炉渣层
332:金属层 333:底部电极
334:溢流凸台 340:观察窗
350:熔融处理物排出通道 351:炉渣排出通道
352:推拉开闭部 353:气密保持结合槽
354:金属排出口
400:二次燃烧腔室 410:二次燃烧腔室通道
420:气体排出口
500:炉渣容器 510:轨道部
Claims (13)
1.一种用于处理中低水平放射性废弃物的密闭型等离子体熔融炉,其特征在于,包括:
废弃物供应腔室,其一侧设置有与其连通的料斗,供从所述料斗投入的废弃物沿垂直方向层积;
热分解腔室通道,其设置于所述废弃物供应腔室的一侧,并且与所述废弃物供应腔室以连通的方式结合;
热分解腔室,其设置于所述热分解腔室通道的一侧,并且安装有燃烧炉;
熔融腔室通道,其设置于所述热分解腔室的一侧并与所述热分解腔室连通,引导从所述热分解腔室输送过来的废弃物而使其落下,在所述熔融腔室通道的一侧具有用于投入液态废弃物的喷嘴;
熔融腔室,其设置于所述熔融腔室通道的一侧,并且安装有等离子体炬,下表面形成有收容熔融物的炉内部;
熔融处理物排出通道,其设置于所述熔融腔室的下部,并用于排出熔融腔室内生成的熔融处理物;
二次燃烧腔室通道,其设置于所述热分解腔室的一侧,并用于引导所述熔融腔室内生成的废气流排出;以及
二次燃烧腔室,其设置于所述二次燃烧腔室通道的一侧且与所述二次燃烧腔室通道连通,并用于引导从所述二次燃烧腔室通道流入的所述废气完全燃烧。
2.根据权利要求1所述的用于处理中低水平放射性废弃物的密闭型等离子体熔融炉,其特征在于,还包括:
热分解腔室用给料机,所述热分解腔室用给料机用于沿着所述热分解腔室通道的倾斜路径向作为所述废弃物的移动方向的所述热分解腔室侧推动废弃物,
所述热分解腔室用给料机配置于形成于外壁的一侧的给料机引入部的内部空间,并进行往复运动来控制所述废弃物的移动速度。
3.根据权利要求1所述的用于处理中低水平放射性废弃物的密闭型等离子体熔融炉,其特征在于,还包括:
熔融腔室用给料机,所述熔融腔室用给料机用于沿着所述熔融腔室通道向作为所述废弃物的移动方向的所述熔融腔室侧推动废弃物,
所述熔融腔室用给料机配置于形成于外壁的一侧的给料机引入部的内部空间,并进行往复运动来控制所述废弃物的移动速度。
4.根据权利要求2或3所述的用于处理中低水平放射性废弃物的密闭型等离子体熔融炉,其特征在于,还包括:
给料机头部密封件,所述给料机头部密封件以过盈配合的方式设置于给料机头部的外围面。
5.根据权利要求2或3所述的用于处理中低水平放射性废弃物的密闭型等离子体熔融炉,其特征在于,还包括:
给料机密闭罩,所述给料机密闭罩被设置成水密地包围并结合于所述外壁的壁体的给料机引入部的前表面,以便遮蔽所述给料机引入部。
6.根据权利要求1所述的用于处理中低水平放射性废弃物的密闭型等离子体熔融炉,其特征在于,
所述热分解腔室还包括:
空气引入口,所述空气引入口按预定排列形成,并用于引导投入到所述热分解腔室的内部的空气对所述燃烧炉进行加热。
7.根据权利要求1所述的用于处理中低水平放射性废弃物的密闭型等离子体熔融炉,其特征在于:
所述炉内部形成设置有收容炉渣的炉渣层,并且形成设置有比所述炉渣层低的台阶的金属层,使得熔融物中的金属残留,在所述金属层的底面设置有底部电极。
8.根据权利要求1所述的用于处理中低水平放射性废弃物的密闭型等离子体熔融炉,其特征在于,还包括:
观察窗,所述观察窗为了确认所述废弃物的装入状态而分别设置于所述热分解腔室的一侧与所述熔融腔室的一侧,从而能够观察内部。
9.根据权利要求1所述的用于处理中低水平放射性废弃物的密闭型等离子体熔融炉,其特征在于,
所述熔融处理物排出通道还包括:
炉渣排出通道,其设置于隔着溢流凸台而与所述炉内部相对的位置,并用于排出所述熔融腔室内生成并越过所述溢流凸台的炉渣;以及
金属排出口,其形成于从金属层下端的底面向上具有预定高度的侧壁,并用于排出金属熔融物。
10.根据权利要求9所述的用于处理中低水平放射性废弃物的密闭型等离子体熔融炉,其特征在于,还包括:
炉渣容器,所述炉渣容器设置于所述炉渣排出通道的下端,并用于引入从炉渣排出通道排出的炉渣。
11.根据权利要求10所述的用于处理中低水平放射性废弃物的密闭型等离子体熔融炉,其特征在于,还包括:
推拉开闭部,所述推拉开闭部可滑动地结合于所述炉渣排出通道的下端的开口部。
12.根据权利要求11所述的用于处理中低水平放射性废弃物的密闭型等离子体熔融炉,其特征在于:
在所述炉渣排出通道形成有气密保持结合槽,所述气密保持结合槽具有彼此相对地紧贴结合到所述推拉开闭部的第一面与第二面,
所述气密保持结合槽被配置成,所述第一面朝向所述开口部且所述第二面朝向所述炉渣容器。
13.根据权利要求10所述的用于处理中低水平放射性废弃物的密闭型等离子体熔融炉,其特征在于,
所述炉渣容器还包括:
轨道部,所述轨道部可移动的设置于所述炉渣容器的下部。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110686255A (zh) * | 2019-09-20 | 2020-01-14 | 山东欧卡环保工程有限公司 | 一种等离子焚烧处理垃圾浓缩液的方法 |
CN112555849A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-03-26 | 东方电气洁能科技成都有限公司 | 卧式等离子熔融炉 |
JP7451799B2 (ja) | 2019-08-09 | 2024-03-18 | 株式会社神戸製鋼所 | 塊状金属物品の製造方法 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2667149C1 (ru) * | 2017-12-06 | 2018-09-17 | Акционерное Общество "Российский Концерн По Производству Электрической И Тепловой Энергии На Атомных Станциях" (Ао "Концерн Росэнергоатом") | Установка для переработки радиоактивных отходов |
CN113339807A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-09-03 | 西安交通大学 | 一种固废热解与等离子体熔融协同裂解炉 |
CN115831426B (zh) * | 2022-11-16 | 2024-03-22 | 中国原子能科学研究院 | 放射性物质的处理装置和处理方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09112847A (ja) * | 1995-10-11 | 1997-05-02 | Purometoron Technic Kk | 廃棄物処理装置 |
JPH11257626A (ja) * | 1998-03-16 | 1999-09-21 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 廃棄物のガス化溶融炉およびガス化溶融方法 |
JP2001090933A (ja) * | 1999-09-27 | 2001-04-03 | Imanaka:Kk | 廃棄物熔融装置 |
CN101086334A (zh) * | 2006-06-08 | 2007-12-12 | 高桥贤三 | 工业废弃物熔融固化装置 |
KR20120128752A (ko) * | 2011-05-18 | 2012-11-28 | 주식회사 플라즈마 그린 테크놀러지 | 플라즈마를 이용한 방사성 폐기물 처리장치 및 처리방법 |
JP2013101088A (ja) * | 2011-11-10 | 2013-05-23 | Ngk Insulators Ltd | 放射性廃棄物焼却炉および放射性廃棄物焼却処理方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100959743B1 (ko) | 2007-11-01 | 2010-05-25 | 한국원자력연구원 | 화학폐기물 처리장치 및 이를 이용한 처리방법 |
KR101274621B1 (ko) | 2011-05-20 | 2013-06-13 | 주식회사 월드테크 | 고온 플라즈마를 적용한 폐기물 유리화 처리장치 및 처리시스템 |
KR20130055390A (ko) | 2011-11-18 | 2013-05-28 | 최영석 | 방사성 폐기물의 소각후 재처리 방법 및 장치 |
KR101172659B1 (ko) | 2012-05-18 | 2012-08-08 | 조영곤 | 스마트 유리 박막용 보호필름의 제조방법 |
KR101617167B1 (ko) * | 2015-08-12 | 2016-05-03 | 한국수력원자력 주식회사 | 측면 배출게이트가 구비된 플라즈마 용융로 |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09112847A (ja) * | 1995-10-11 | 1997-05-02 | Purometoron Technic Kk | 廃棄物処理装置 |
JPH11257626A (ja) * | 1998-03-16 | 1999-09-21 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 廃棄物のガス化溶融炉およびガス化溶融方法 |
JP2001090933A (ja) * | 1999-09-27 | 2001-04-03 | Imanaka:Kk | 廃棄物熔融装置 |
CN101086334A (zh) * | 2006-06-08 | 2007-12-12 | 高桥贤三 | 工业废弃物熔融固化装置 |
KR20120128752A (ko) * | 2011-05-18 | 2012-11-28 | 주식회사 플라즈마 그린 테크놀러지 | 플라즈마를 이용한 방사성 폐기물 처리장치 및 처리방법 |
JP2013101088A (ja) * | 2011-11-10 | 2013-05-23 | Ngk Insulators Ltd | 放射性廃棄物焼却炉および放射性廃棄物焼却処理方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7451799B2 (ja) | 2019-08-09 | 2024-03-18 | 株式会社神戸製鋼所 | 塊状金属物品の製造方法 |
CN110686255A (zh) * | 2019-09-20 | 2020-01-14 | 山东欧卡环保工程有限公司 | 一种等离子焚烧处理垃圾浓缩液的方法 |
CN112555849A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-03-26 | 东方电气洁能科技成都有限公司 | 卧式等离子熔融炉 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US10871288B2 (en) | 2020-12-22 |
KR101687660B1 (ko) | 2016-12-21 |
WO2018021682A1 (ko) | 2018-02-01 |
US20190162406A1 (en) | 2019-05-30 |
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