CN110715299B - 一种等离子体火炬医疗废弃物处理系统及其应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种等离子体火炬医疗废弃物处理系统及其应用方法，通过废物送料系统将医废垃圾粉碎并传送至主燃烧炉，主燃烧炉采用卧式布局，内部分区段安装等离子体枪组，依次对传送的废弃物焚烧处理；焚烧产生的废气进入副燃烧炉，由副燃烧炉内的等离子体枪组进一步焚烧，最终尾气进入尾气处理系统进行热交换及净化后排出，且热交换后的热空气通过补风系统通入主燃烧炉。如果排放尾气不达环保要求，则启动回风系统，将不达标尾气回送至尾气处理系统，重新参与除尘、净化等工艺处理，直到达标为止。本发明可实现日储量百立方以上级别的医废垃圾无害化处理，同时可利用燃烧物的热能发电或回收参与烘烤、二次燃烧，达到节能减排目的。

Description

一种等离子体火炬医疗废弃物处理系统及其应用方法

技术领域

本发明涉及危险固体废物处理领域，具体是一种等离子体火炬医疗废弃物处理系统及其应用方法。

背景技术

随着我国城市生活垃圾不断增长，垃圾围城态势日益凸显，并且对环境安全构成了严重威胁。为保护家园、可持续发展，我国近年来非常注重环境保护，急需发展新一代节能环保的垃圾处理技术。

传统的城市固体废弃物等生活垃圾处理以卫生填埋为主，堆肥与焚烧为辅。垃圾填埋由于占用大量空间和污染地下水而被公认为是垃圾处理的最后选择；堆肥虽然可以实现部分垃圾二次利用，但成本高、肥效低，对周围空气环境存在污染，且存在燃烧、爆炸等安全隐患，发展仍然受限；焚烧处理一般以直接焚烧发电、发热为主，可以一定程度上实现垃圾减量化、垃圾能量的二次利用，但直接焚烧往往导致烟气超标、臭气熏天，且焚烧工艺易产生二恶英和重金属等二次污染，易引起居民恐慌，带来环境危害等一系列环保难题。

等离子体技术发展已逾百年。由于高温等离子体具有很高的温度，且富含化学反应活性粒子，其核心温区3000摄氏度的高温热环境可以摧毁各种难以处理的生活垃圾等固体废弃物，其中包括棘手的医疗垃圾处理。

采用高温等离子体处理垃圾是目前减容效果最显著、无害化最彻底、资源化程度最高的绿色环保技术之一，在废物处理领域具有广阔的应用前景，对处理对象有很强的适应性，如可以无害化处理医疗废物、电子垃圾、化学品垃圾等，尤其擅长处理传统方法难以处理的危险废物，如废农药和多氯联苯等POPs、化学战剂、有毒有害化工废物和低放射性废物等。

高温等离子体焚烧炉有立式和卧式之分，立式焚烧炉的物料采用自由落体方式焚烧，下落速度不可控，一般用于垃圾日处理量较小的场所；卧式焚烧炉的物料采用传送带方式焚烧，焚烧速度可根据焚烧情况控制，一般用于日处理量较大的场所。

发明内容

本发明针对医疗固体废弃物难以无害化处理，燃烧产物烟气超标、易产生二恶英和重金属等二次污染等难题，同时针对等离子火炬工作寿命短难题，提出一种等离子体火炬医疗废弃物处理系统及其应用方法，彻底实现医废垃圾的无害化处理，同时可利用燃烧物的热能发电或回收参与烘烤、二次燃烧，达到节能减排目的。同时本发明采用卧式焚烧炉技术，实现垃圾日储量百立方以上级别。

本发明等离子体火炬医疗废弃物处理系统，包括废物送料系统、废物等离子体燃烧系统、尾气处理系统与补风系统、回风系统。

所述废物送料系统由碎料机粉碎医疗垃圾废弃物，并由垃圾传送带传送粉碎后的医疗垃圾废弃物。

所述废物等离子体燃烧系统包括卧式主燃烧炉与立式副燃烧炉，两者间通过管路连接；垃圾传送带位于主燃烧炉底部，贯穿整个主燃烧炉。主燃烧炉内分为4个区段；每个区段安装有等离子体枪组，对传送过程中的医疗垃圾进行高温烘烤、高温裂解焚烧。

所述副燃烧炉内安装有等离子体枪组，用于焚烧主燃烧炉产生的可燃气体。副燃烧炉上开设两个进气口，一个连通主燃烧炉上靠近垃圾传送带末端侧壁上开设的出气口；另一个连通补风系统，由补风系统向副燃烧炉内导入常温空气。副燃烧炉上开设有一个出气口，连通下游的接尾气处理装置，将燃尽的尾气输送至尾气处理装系统，由尾气处理系统通过热交换器实现尾气与热空气间热交换，并通过冷却塔对尾气降温，通过活性炭吸附装置净化尾气中的二恶英、重金属，通过除尘器去除尾气中的固体颗粒物、灰烬，通过除酸塔去除二氧化硫及酸性物质，最终通过引风机直排大气。同时将被升温的空气通过补风系统经主燃烧炉上靠近垃圾传送带末端侧壁上开设的出气口送入主燃烧炉内。

所述回风系统由将不达标尾气回送至活性炭吸附装置入口，重新参与除尘、净化等工艺处理，直到达标为止。回风系统由第五截止阀、气体组份分析仪、第二气动阀、第二安全阀、回风机、第三气动阀、第四单向阀组成，通过管路连接。

其中，回风机入口管路与引风机出口管路连接，第二气动阀安装于回风机入口管路上，且靠近引风机出口管路。回风机出口管路与活性炭吸附装置入口管路连接；气体组份分析仪入口管路与回风机入口管路相连。第五截止阀安装于气体组份分析仪入口处；气体组分分析仪用于监测排放尾气的气体组份。当气体组份分析仪不工作时，关闭第五截止阀将其与系统断开，保护气体组份分析仪。第三气动阀与第四单向阀安装于回风机出口管路上；第三气动阀靠近活性炭吸附装置入口管路。第四单向阀位于第三气动阀与活性炭吸附装置入口管路之间；第二安全阀安装于回风机入口管路上；第三气动阀安装于回风机出口管路上。

上述等离子体火炬医疗废弃物处理系统的应用方法，包括以下几个步骤：

步骤一，启动引风机，实现系统引风。

步骤二，启动补风系统，实现系统补风。

步骤三，依次点燃主燃烧炉与副燃烧炉内的等离子体枪组，实现炉内高温环境。

步骤四，依次启动传送带、碎料机，粉碎、运输医疗废弃物。

步骤五，颗粒化废弃物通过传送带自动送入主燃烧炉，依次经过各个区段，实现废弃物的等离子体高温裂解燃烧。

步骤六，燃烧尾气在引风机的带动下，自动进入副燃烧炉继续燃烧，实现可燃气体去除。

步骤七，燃烧尾气依次经过尾气处理系统，实现尾气热能回收利用和尾气降温。

步骤八，降温后的尾气依次经活性炭吸附装置、除尘器、除酸塔，实现残余二恶英、重金属、灰尘颗粒物及酸性气体等有害物质的去除。

步骤九，利用气体组份分析仪分析尾气成份，符合环保要求则直排大气，否则关闭第四气动阀，通过回风机返回步骤八，继续净化尾气，直至达到环保要求为止。

步骤十，达标的洁净气体在引风机的带动下，实现直排大气，保护环境。

本发明的优点在于：

(1)本发明等离子体火炬医疗废弃物处理系统及其应用方法，废物送料系统能自动实现医疗废弃物粉碎和传送，粉碎后的细小粒径废弃物自动落入传送带；

(2)本发明等离子体火炬医疗废弃物处理系统及其应用方法，采用卧式主燃烧炉和立式副燃烧炉进行等离子体高温焚烧，固体颗粒裂解更彻底、尾气二次燃烧更彻底；

(3)本发明等离子体火炬医疗废弃物处理系统及其应用方法，采用卧式焚烧炉的高温等离子体焚烧技术，采用传送带自动传送物料焚烧，焚烧速度可根据焚烧情况由传送带自动控制，实现垃圾日储量百立方以上级别；

(4)本发明等离子体火炬医疗废弃物处理系统及其应用方法，根据燃烧炉高温裂解焚烧特点，将卧式燃烧炉划分为多个空间区域，每个区域内布置多组等离子体枪，增加燃烧效率的同时延长等离子体抢使用寿命；

(5)本发明等离子体火炬医疗废弃物处理系统，主燃烧炉和副燃烧炉下部共同设置一个灰烬收集器，自动收集燃烧炉渣，实现灰烬自动收集和降温；

(6)本发明等离子体火炬医疗废弃物处理系统及其应用方法，燃烧区不同部位设置温度传感器，便于监控相应区域的温度，避免炉内温度失控引发危险；

(7)本发明等离子体火炬医疗废弃物处理系统及其应用方法，设有压力传感器，远程监控系统压力，通过压力调节引风机速度，以保持炉内微负压状态，利于高温焚烧；

(8)本发明等离子体火炬医疗废弃物处理系统及其应用方法，通过尾气处理系统，实现了尾气热量回收、尾气降温、残余二噁英及重金属清除、残余灰烬清除、二氧化硫及酸性物质清除，使排放气体达到环保要求；

(9)本发明等离子体火炬医疗废弃物处理系统及其应用方法，采用单向阀组合的引风机，防止气体反流，克服了工艺管道及各设备的风阻，保障了医疗垃圾高温裂解焚烧的微负压环境；

(10)本发明等离子体火炬医疗废弃物处理系统及其应用方法，两路补风机构成的补风系统，可同时或单独工作，也可互为备份，充分保证了系统补风需求，提高了系统工作可靠性。

(11)本发明等离子体火炬医疗废弃物处理系统及其应用方法，设有尾气回风系统，实现将不达标尾气回送至活性炭吸附装置，重新参与除尘、净化等工艺处理，彻底实现尾气排放零污染。

附图说明

图1是本发明等离子体火炬医疗废弃物处理系统结构示意图；

图2是本发明本发明等离子体火炬医疗废弃物处理系统中主燃烧炉A-A向视图

图3是本发明本发明等离子体火炬医疗废弃物处理系统中第一补风机单独工作流程；

图4是本发明本发明等离子体火炬医疗废弃物处理系统中第二补风机单独工作流程；

图5是本发明等离子体火炬医疗废弃物处理系统中第一补风机、第二补风机同时工作流程；

图6是本发明等离子体火炬医疗废弃物处理系统中回风系统工作流程。

图7是本发明等离子体火炬医疗废弃物处理系统应用方法流程图；

1-废物送料系统 2-废物等离子体燃烧系统 3-尾气处理系统

4-补风系统 5-回风系统 101-碎料机

102-垃圾传送带 201-主燃烧炉 202-副燃烧炉

203-灰烬收集器 201a-第一等离子体枪组 201b-第二等离子体枪组

201c-第三等离子体枪组 201d-第四等离子体枪组 201e-第一安全泄压装置

201f-栅板 201g-第一进气口 201h-第一出气口

201i-第一温度传感器 201j-第二温度传感器 201k-第三温度传感器

201l-第四温度传感器 201m-第一远程压力传感器 201n-第一现场压力表

201a-第五等离子体枪组 201b-第二进气口 201c-第三进气口

201d-第二出气口 201e-第二现场压力表 201f-第二远程压力传感器

201g-第五温度传感器 201h-第六温度传感器 201i-第二安全泄压装置

202a-第五等离子体枪组 202b-第二进气口 202c-第三进气口

202d-第二出气口 202e-第二现场压力表 202f-第二远程压力传感器

202g-第五温度传感器 202h-第六温度传感器 202i-第二安全泄压装置

301-热交换器 302-冷却塔 303-活性炭吸附装置

304-除尘装置 305-除酸塔 306-第一单向阀

307-引风机 308-气动阀 309-第七温度传感器

310-第八温度传感器 311-第九温度传感器 312-第二单向阀

313-第十温度传感器 401-第一补风机 402-第二补风机

403-第一截止阀 404-第二截止阀 405-第一气动阀

406-第三截止阀 407-第四截止阀 408-第二单向阀

409-第三单向阀 501-第五截止阀 502-气体组份分析仪

503-第二气动阀 504-第二安全阀 505-回风机

506-第三气动阀 507-第四单向阀

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明等离子体火炬医疗废弃物处理系统，包括废物送料系统1、废物等离子体燃烧系统2、尾气处理系统3与补风系统4、回风系统5五部分，如图1所示。

所述废物送料系统1负责医疗废弃物粉碎和传送，由碎料机101和垃圾传送带102组成。其中，碎料机102用于将医疗垃圾废弃物粉碎成细小粒径，便于提高高温焚烧效率；碎料机102置于垃圾传送带102始端上方，使经碎料机102粉碎后的医疗垃圾自动落入垃圾传送带101始端。

所述废物等离子体燃烧系统2由主燃烧炉201、副燃烧炉202与灰烬收集器203组成，副燃烧炉202位于主燃烧炉201下游，两者间通过管路连接。

其中，主燃烧炉201为卧式布局，垃圾传送带101位于主燃烧炉201底部，贯穿整个主燃烧炉201，其运输速度可根据燃烧情况自动调整；垃圾传送带101将医疗垃圾自动传送到主燃烧炉201中参与高温烘烤、高温裂解焚烧。主燃烧炉201从一端到另一端横向化区分段燃烧，主要用于干燥和高温焚烧医疗废弃物，增加纵深燃烧深度，进一步提高燃烧效率。副燃烧炉202为立式布局，自下而上燃烧，用于焚烧主燃烧炉201产生的可燃气体和进一步高温裂解硫化物等大分子气体，去除甲烷等可燃气体、硫化物等难分解气体，进一步净化空气。灰烬收集器203位于垃圾传送带102末端和副燃烧炉202下部，灰烬收集器203的宽度e大于垃圾传送带102和副燃烧炉202间距d与副燃烧炉202宽度c之和，即e>c+d，灰烬收集器203内设有液态水，用于自动收集主燃烧炉201和副燃烧炉202产生的炉渣，实现灰烬自动收集和降温。医疗垃圾经过主燃烧炉201充分高温焚烧后形成的灰烬，行至垃圾传送带101末端后自动落入灰烬收集器203中。

所述主燃烧炉201内部从始端到末端横向分段划分为干燥区、第一燃烧区、第二燃烧区与第三燃烧区，各区段之间由隔板分割；主燃烧炉201还具有第一等离子体枪组201a、第二等离子体枪组201b、第三等离子体枪组201c、第四等离子体枪组201d、第一安全泄压装置201e、栅板201f、第一进气口201g、第一出气口201h、第一温度传感器201i、第二温度传感器201j、第三温度传感器201k、第四温度传感器201l、第一远程压力传感器201m与第一现场压力表201n组成。

主燃烧炉201的顶板向主燃烧炉201的始端倾斜一定角度，倾角1～3度，便于密度轻的可燃气体流向主燃烧炉201的始端。栅板201f位于主燃烧炉201的顶板下方，用于固定等离子体枪；栅板201f为网状结构，便于主燃烧炉201内部气体顺利通过。

上述第一等离子体枪组201a布置于干燥区内，起到初步干燥和初步焚烧的作用；第一等离子体枪组201a包含5个等离子体枪，干燥区顶部垂直布置1个等离子体枪，干燥区周向每面侧壁上布置1个等离子体枪，侧壁上的等离子体枪向下倾斜，与垃圾传送带101成45度角。

第二等离子体枪组201b布置于第一燃烧区内，起到进一步干燥和初步焚烧的作用；第二等离子体枪组201b包含5个等离子体枪，顶部栅板201f上垂直布置1个等离子体枪，干燥区四周每面侧壁上布置有1个等离子体枪，侧壁上的等离子体枪向下倾斜，与垃圾传送带101成45度角。

第三等离子体枪组201c布置与第二燃烧区内，起到充分高温裂解焚烧和部分可燃尾气初步焚烧的作用。第三等离子体枪组201c包含5个等离子体枪，顶部栅板201f上垂直布置1个等离子体枪，干燥区四周每面侧壁上布置有1个等离子体枪，侧壁上的等离子体枪向下倾斜，与垃圾传送带101成45度角。

第三燃烧区内布置第四等离子体枪组201d，起到进一步高温裂解焚烧和部分可燃尾气初步焚烧的作用。第四等离子体枪组201d包含5个等离子体枪，顶部栅板201f上垂直布置1个等离子体枪，干燥区四周每面侧壁上设有1个等离子体枪，侧壁上的等离子体枪向下倾斜，与垃圾传送带101成45度角。

如图1所示的系统结构示意图以及图2所示的主燃烧炉A-A向视图可以看出，各区段的5个等离子体枪轴向相交于垃圾传送带102上表面，这种布局使得垃圾废弃物的干燥更彻底、等离子体高温裂解焚烧更彻底，大大提高焚烧效率，减小尾气处理系统的工作负担。

主燃烧炉201始端侧壁上开设有第一进气口201g，位于干燥区上部，主要用于向干燥区输送热空气，提高医疗废弃物的干燥效率；主燃烧炉201末端端面上开设有第一出气口201h，位于第三燃烧区上部，主要用于将焚烧产生的可燃气体混合物输送至副燃烧炉202。

第一～第四温度传感器201i～201l分别安装于干燥区、第一燃烧区、第二燃烧区与第三燃烧区，分别监控相应区域的温度，避免主燃烧炉201的炉内温度失控引发危险。第一现场压力表201n、第一远程压力传感器201m均安装于主燃烧炉201顶部，用于现场和远程监控主燃烧炉201的炉体压力，通过主燃烧炉201内压力调节引风机速度，以保持主燃烧炉201内微负压状态。第一安全泄压装置201e安装在主燃烧炉201顶部，用于保证设备安全，防止超压。

所述副燃烧炉202具有第五等离子体枪组202a、第二进气口202b、第三进气口202c、第二出气口202d、第二现场压力表202e、第二远程压力传感器202f、第五温度传感器、第六温度传感器202h与第二安全泄压装置202i。

副燃烧炉202中，第五等离子体枪组202a包含5个等离子体枪，副燃烧炉202顶部中间垂直布置1个等离子体枪，中部侧壁四周均匀布置4个等离子体枪。第五等离子体枪组202a用于焚烧进入到副燃烧炉202内的主燃烧炉201产生的可燃气体和进一步高温裂解硫化物等大分子气体，便于后期尾气环保处理。副燃烧炉202侧壁四周离子体枪向下倾斜设置，喷射火焰轴线与尾气垂直流动方向成45度角，形成主动对流高温焚烧方式，增加燃烧、裂解效率，进一步延长等离子体抢的使用寿命。

第二进气口202b与第三进气口202c开设于副燃烧炉202下部侧壁上；第二进气口202b通过管路与第一出气口201h连通；第三进气口202c连接补风系统4，实现向副燃烧炉202内导入常温空气。第三进气口202c位置高于第二进气口202b位置100～300mm，便于密度轻的尾气与密度相对重的空气充分混合，提高后续燃烧效率。第二出气口202d开设于副燃烧炉202的炉体上部侧壁，通过管路连下游的接尾气处理装置3，便于燃尽的尾气输送至下游尾气处理装系统3。

第二现场压力表202e、第二远程压力传感器202f均安装于副燃烧炉202的炉体顶部，用于现场和远程监控副燃烧炉202的炉体压力，通过副燃烧炉202内压力调节引风机速度，以保持副燃烧炉202内微负压状态。第五温度传感器202g、第六温度传感器202f分别安装于副燃烧炉202的炉体上部和下部，监控副燃烧炉202的炉体上部空间和下部空间环境温度，为自动化控制热交换器和补风系统4提供输入条件，同时避免副燃烧炉202的炉体内温度失控引发危险；第二安全泄压装置202i安装在副燃烧炉202的炉体顶部，用于保证设备安全，防止超压。

所述尾气处理系统3包括热交换器301、冷却塔302、活性炭吸附装置303、除尘装置304、除酸塔305、第一单向阀306、引风机307、气动阀308、第七温度传感器309、第八温度传感器310、第九温度传感器311、第二单向阀312与第十温度传感器313，均通过尾气处理管路连接。

其中，热交换器301的进口通过管路连接副燃烧炉202的第二出气口202d，使常温空气与副燃烧炉202内二次燃烧后产生的1000～1500度高温尾气在热交换器301内充分热交换，回收其中热量。热交换器301通过管路与主燃烧炉201的第一进气口201g连通，将被升温后的空气引入干燥区，参与干燥和燃烧，提高主燃烧炉内初始温度和能量，提高烘干效率，实现节能减排、降低生产成本。冷却塔302位于热交换器301下游，采用喷淋降温方法，进一步降低尾气温度至常温，便于下游设备对尾气的进一步净化处理；活性炭吸附装置303位于位于冷却塔302下游，内置活性炭、消石灰，用于吸收尾气中少量残余的二恶英及重金属，进一步净化尾气；除尘装置304位于活性炭吸附装置303下游，用于进一步清除尾气中的固体颗粒物、灰烬，避免环境污染。除酸塔305位于除尘装置304下游，采用25％氢氧化钠溶液，用于清除尾气中残留的二氧化硫及酸性物质，使排放气体达到环保要求；第一单向阀306位于引风机出口处，用于防止尾气反流；引风机307位于尾气处理管路末端，引风机出口直通大气，引风机采用变频调速风机，风速可调，用于克服工艺管道及各设备的风阻，将净化后的尾气直排大气，同时引风机307可使等离子体高温裂解焚烧系统工作于微负压状态，避免管路超压、燃气外漏等不利现象发生；第一气动阀308位于尾气处理管路最末端，用于远程控制气体排放的开关；第七温度传感器309位于副燃烧炉第二出气口202d和热交换之间的管路上，用于监测该段管路温度，实时采集温度数据，为自动化控制提供参考；第八温度传感器310位于热交换器301和冷却塔302之间的管路上，用于监测该段管路温度，实时采集温度数据，为自动化控制提供参考；第九温度传感器311位于冷却塔302和活性炭吸附装置303之间的管路上，用于监测该段管路温度，实时采集温度数据，为自动化控制提供参考；第二单向阀312位于冷却塔302出口处，用于防止尾气反流至冷却塔302；第十温度传感器313位于热交换器301和主燃烧炉201之间的管路上，实时采集温度数据，用于监测该段管路温度，为自动化控制提供参考。

所述补风系统4由第一补风机401、第二补风机402、第一截止阀403、第二截止阀404、第一气动阀405、第三截止阀406、第四截止阀407、第二单向阀408、第三单向阀409组成，通过管路链接。

其中，第一补风机401通过第一补风管路与热交换器301相连；第二补风机402通过第二补风管路与副燃烧炉的第三进气口202c相连；第一补风机401与第二补风机402可同时或单独工作，互为备份，用于向主燃烧炉201通热空气或向副燃烧炉202通常温空气，辅助高温焚烧。第一补风机401或第二补风机402可保证在任一台故障的情况下，另一台的补风量仍然满足系统补风需求。

第一截止阀403、第三截止阀406安装于第一补气管路上；第二截止阀404、第四截止阀407安装于第二补气管上；第一气动阀405安装于第一补齐管路与第二补气管路间安装的连通管路上，该连通管路一端连接于第一截止阀403、第三截止阀406之间，另一端连接于第二截止阀404、第四截止阀407。通过第一截止阀403、第二截止阀404、第一气动阀405用于控制第一补风机、第二补风机的工作模式及补风量大小，通过第一气动阀405相互控制，实现风机的同时工作或者单独各自补风工作。第二单向阀408与第三单向阀409分别安装在第一补气管路和第二补气管路上，用于防止可燃气体反流，造成设备危险。

如图3所示，上述第一补风机401单独工作流程为：

步骤一，关闭第二截止阀404；

步骤二，依次开启第一截止阀403、第三截止阀406、第四截止阀407、第一气动阀405；

步骤三，启动第一补风机401。

如图4所示，第二补风机402单独工作流程为：

步骤一，关闭第一截止阀403；

步骤二，依次开启第二截止阀404、第三截止阀406、第四截止阀407、第一气动阀405；

步骤三，启动第二补风机402。

当主燃烧炉201和副燃烧炉202的补风量需要单独精确控制时，启动第一补风机401单独为主燃烧炉201补风、启动第二补风机402单独为副燃烧炉202补风，如图5所示，第一补风机401、第二补风机402同时补风工作流程为：

步骤一，关闭第一气动阀405；

步骤二，依次开启第一截止阀403、第三截止阀406，启动第一补风机401；

步骤三，依次开启第二截止阀404、第四截止阀407，启动第二补风机402。

所述回风系统5由第五截止阀501、气体组份分析仪502、第二气动阀503、第二安全阀504、回风机505、第三气动阀506、第四单向阀507组成，通过管路连接。如图6所示，如果排放尾气不达环保要求，则启动回风系统5，将不达标尾气回送至活性炭吸附装置303入口，重新参与除尘、净化等工艺处理，直到达标为止。

其中，回风机505入口管路与引风机307出口管路连接，连接位置位于第一单向阀306与气动阀308之间。第二气动阀503安装于回风机505入口管路上，且靠近引风机307出口管路。回风机505出口管路与活性炭吸附装置303入口管路连接；气体组份分析仪502入口管路与回风机505入口管路相连，连接位置位于第二气动阀503与引风机307入口管路之间。第五截止阀501安装于气体组份分析仪502入口处；气体组分分析仪502用于监测排放尾气的气体组份；当气体组份分析仪502不工作时，关闭第五截止阀501将其与系统断开，保护气体组份分析仪502。第三气动阀506与第四单向阀507安装于回风机505出口管路上；第三气动阀506靠近活性炭吸附装置303入口管路；第四单向阀507位于第三气动阀506与活性炭吸附装置303入口管路之间；通过第三气动阀506，避免因阀门关闭时过多尾气进入该段管路；通过第四单向阀507防止活性炭吸附装置303入口处燃烧尾气反流至回风系统5，造成二次污染，导致回风系统5无法正常使用。第二安全阀504安装于回风机505入口管路上，靠近回风机505入口；第三气动阀506安装于回风机505出口管路上，位于回风机505出口与第四单向阀507之间，通过第二安全阀504与第三气动阀506避免各自所在管路压力过高。

本发明等离子体火炬医疗废弃物处理系统的应用方法，如图6所示，包括以下几个步骤：

步骤一，启动引风机307，实现系统引风；

步骤二，启动补风系统4，实现系统补风；

步骤三，依次点燃第一等离子体枪组201a、第二等离子体枪组201b、第三等离子体枪组201c、第四等离子体枪组201d、第五等离子体枪组202a，实现炉内高温环境；

步骤四，依次启动传送带102、碎料机101，粉碎、运输医疗废弃物；

步骤五，颗粒化废弃物通过传送带102自动送入主燃烧炉201，依次经过干燥区、第一燃烧区、第二燃烧区、第三燃烧区，实现废弃物的等离子体高温裂解燃烧；

步骤六，燃烧尾气在引风机307的带动下，自动进入副燃烧炉202继续燃烧，实现可燃气体去除；

步骤七，燃烧尾气依次经过换热器301换热、冷却塔302降温，实现热能回收利用和尾气降温；

步骤八，降温后的尾气依次经活性炭吸附装置303、除尘器304、除酸塔305，实现残余二恶英、重金属、灰尘颗粒物及酸性气体等有害物质的去除；

步骤九，利用气体组份分析仪502分析尾气成份，符合环保要求则直排大气，否则关闭第四气动阀308，通过回风机505返回步骤八，继续净化尾气，直至达到环保要求为止；

步骤十，达标的洁净气体在引风机307的带动下，实现直排大气，保护环境。

Claims (7)

1.一种等离子体火炬医疗废弃物处理系统，其特征在于：包括废物送料系统、废物等离子体燃烧系统、尾气处理系统、补风系统、回风系统；

所述废物送料系统由碎料机粉碎医疗垃圾废弃物，并由垃圾传送带传送粉碎后的医疗垃圾废弃物；

所述废物等离子体燃烧系统包括卧式主燃烧炉与立式副燃烧炉，两者间通过管路连接；

垃圾传送带位于主燃烧炉底部，贯穿整个主燃烧炉；主燃烧炉内分为4个区段；每个区段安装有等离子体枪组，对传送过程中的医疗垃圾进行高温烘烤、高温裂解焚烧；主燃烧室每个区段内等离子体枪组的安装方式为：等离子体枪组包含主燃烧炉顶部安装的一个等离子体枪，以及区段周向壁面上安装的等离子枪，同时区段周向壁面上安装的等离子枪向下倾斜，且区段内所有等离子体枪轴向相交于垃圾传送带上表面；

所述副燃烧炉内安装有等离子体枪组，副燃烧炉上的等离子体枪组包括副燃烧炉顶部一个等离子体枪以及副燃烧炉中部侧壁周向上的等离子体枪；且周向上的等离子体枪向下倾斜设置；用于焚烧主燃烧炉产生的可燃气体；副燃烧炉上开设两个进气口，一个连通主燃烧炉上靠近垃圾传送带末端侧壁上开设的出气口；另一个连通补风系统，由补风系统向副燃烧炉内导入常温空气；副燃烧炉上开设有一个出气口，连通下游的尾气处理系统，将燃尽的尾气输送至尾气处理系统，由尾气处理系统通过热交换器实现尾气与热空气间热交换，并通过冷却塔对尾气降温，通过活性炭吸附装置净化尾气中的二恶英、重金属，通过除尘器去除尾气中的固体颗粒物、灰烬，通过除酸塔去除二氧化硫及酸性物质，最终通过引风机直排大气；同时将被升温的空气通过补风系统经主燃烧炉上靠近垃圾传送带末端侧壁上开设的出气口送入主燃烧炉内；

所述补风系统由第一补风机、第二补风机、第一截止阀、第二截止阀、第一气动阀、第三截止阀、第四截止阀、第二单向阀、第三单向阀组成，通过管路连接；

其中，第一补风机通过第一补风管路与热交换器相连；第二补风机通过第二补风管路与副燃烧炉的第三进气口相连；第一补风机与第二补风机可同时或单独工作，互为备份，用于向主燃烧炉通热空气或向副燃烧炉通常温空气，辅助高温焚烧；第一补风机或第二补风机可保证在任一台故障的情况下，另一台的补风量仍然满足系统补风需求；

第一截止阀、第三截止阀安装于第一补风管路上；第二截止阀、第四截止阀安装于第二补气管上；第一气动阀安装于第一补风管路与第二补气管路间安装的连通管路上，该连通管路一端连接于第一截止阀、第三截止阀之间，另一端连接于第二截止阀、第四截止阀之间；通过第一截止阀、第二截止阀、第一气动阀控制第一补风机、第二补风机的工作模式及补风量大小，实现第一补风机、第二补风机的同时工作或者单独各自补风工作；第二单向阀与第三单向阀分别安装在第一补风管路和第二补气管路上，用于防止可燃气体反流，造成设备危险；

所述回风系统将不达标尾气回送至活性炭吸附装置入口，重新参与除尘、净化工艺处理，直到达标为止；回风系统由第五截止阀、气体组份分析仪、第二气动阀、第二安全阀、回风机、第三气动阀、第四单向阀组成，通过管路连接；

其中，回风机入口管路与引风机出口管路连接，第二气动阀安装于回风机入口管路上，且靠近引风机出口管路；回风机出口管路与活性炭吸附装置入口管路连接；气体组份分析仪入口管路与回风机入口管路相连；第五截止阀安装于气体组份分析仪入口处；气体组分分析仪用于监测排放尾气的气体组份；当气体组份分析仪不工作时，关闭第五截止阀将其与系统断开，保护气体组份分析仪；第三气动阀与第四单向阀安装于回风机出口管路上；第三气动阀靠近活性炭吸附装置入口管路；第四单向阀位于第三气动阀与活性炭吸附装置入口管路之间；第二安全阀安装于回风机入口管路上；第三气动阀安装于回风机出口管路上。

2.如权利要求1所述一种等离子体火炬医疗废弃物处理系统，其特征在于：还包括灰烬收集器，位于垃圾传送带末端和副燃烧炉下部，灰烬收集器内设有液态水，用于自动收集主燃烧炉和副燃烧炉产生的炉渣。

3.如权利要求1所述一种等离子体火炬医疗废弃物处理系统，其特征在于：主燃烧炉的顶板向主燃烧炉的始端倾斜，倾角1~3度。

4.如权利要求1所述一种等离子体火炬医疗废弃物处理系统，其特征在于：主燃烧炉内部上方安装有网状栅板，用于固定主燃烧炉顶部安装的等离子体枪。

5.如权利要求1所述一种等离子体火炬医疗废弃物处理系统，其特征在于：主燃烧炉上还安装有安全泄压装置、四个温度传感器、远程压力传感器与现场压力表；其中，四个温度传感器分别监控主燃烧炉4个区段的温度；现场压力表与远程压力传感器用于现场和远程监控主燃烧炉的炉体压力；第一安全泄压装置用于保证设备安全，防止超压。

6.如权利要求1所述一种等离子体火炬医疗废弃物处理系统，其特征在于：副燃烧炉上安装有现场压力表、远程压力传感器、安全泄压装置与两个温度传感器；其中，现场压力表与远程压力传感器用于现场和远程监控副燃烧炉压力；两个温度传感器分别监控副燃烧炉的炉体上部空间和下部空间环境温度；安全泄压装置用于保证设备安全，防止超压。

7.如权利要求1所述一种等离子体火炬医疗废弃物处理系统的应用方法，其特征在于：包括以下几个步骤：

步骤一，启动引风机，实现系统引风；

步骤二，启动补风系统，实现系统补风；

步骤三，依次点燃主燃烧炉与副燃烧炉内的等离子体枪组，实现炉内高温环境；

步骤四，依次启动传送带、碎料机，粉碎、运输医疗废弃物；

步骤五，颗粒化废弃物通过传送带自动送入主燃烧炉，依次经过各个区段，实现废弃物的等离子体高温裂解燃烧；

步骤六，燃烧尾气在引风机的带动下，自动进入副燃烧炉继续燃烧，实现可燃气体去除；

步骤七，燃烧尾气依次经过尾气处理系统，实现尾气热能回收利用和尾气降温；

步骤八，降温后的尾气依次经活性炭吸附装置、除尘器、除酸塔，实现残余二恶英、重金属、灰尘颗粒物及酸性气体有害物质的去除；

步骤九，利用气体组份分析仪分析尾气成份，符合环保要求则直排大气，否则关闭第四气动阀，通过回风机返回步骤八，继续净化尾气，直至达到环保要求为止；

步骤十，达标的洁净气体在引风机的带动下，实现直排大气，保护环境。

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