CN116835876A - 固体废物熔融玻璃化及成纤系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种固体废物熔融玻璃化及成纤系统和方法，系统中，至少一个熔池燃烧器布置于熔池底部，熔池燃烧器具有伸入熔池底部的燃烧孔的燃烧器喷口，烟气挡板自熔池本体靠近均化池本体一侧远离均化池本体延伸，均化池本体连通熔池本体，均化池本体包括位于远离熔池本体一侧的均化池出口、位于靠近熔池本体另一侧上部的用于导出来自熔池本体的烟气的熔池烟气通道以及位于靠近熔池本体另一侧下部的用于流通来自熔池本体的熔融态固体废物的流通通道，流通通道连通均化池出口，成纤离心机承接来自均化池出口的熔融态固体废物以离心甩丝形成纤维产品，成纤燃烧器位于成纤离心机上方且加热来自均化池出口的熔融态固体废物。本系统热效率高且高效成纤。

Description

固体废物熔融玻璃化及成纤系统和方法

技术领域

本发明涉及固体废物处理技术领域，尤其涉及一种固体废物熔融玻璃化及成纤系统和方法。

背景技术

固体废物主要包括危险废物、工业固体废物和城市生活垃圾三类，其成分复杂，常混杂重金属、多环芳烃以及无机盐等，并且产生量巨大，2021年以来，每年产生量均在40亿吨以上，对环境造成极大威胁，并占用了大量宝贵土地资源。加强固体废物处理成为社会各界共同关注的焦点，资源与环境的双重压力之下，固体废物减量化、无害化、资源化需求强烈。

目前固体废物大部分以堆放、填埋方式处置，造成严重的土地资源浪费和环境污染问题；而规模化处置利用主要聚焦在建工建材、生态治理等方面，但因其含杂质高、碳量高等特点，导致建工建材掺量低、品质不稳定，生态治理二次污染严重等问题，经济和环境效益差。固体废物如大宗工业固废以及危险废物、城市生活垃圾等均可玻璃化成纤。玻璃化处理技术是目前国内外一种对固体废物进行无害化处理的方法，特别适用于含有重金属等有害物质的危险废物，它利用1300℃以上的高温将固体废物高温熔融转化为具有无定形结构的玻璃态物质。目前玻璃化处理技术主要采用辐射式加热，如等离子熔融等，存在热效率较低，能耗过高，熔融成本高等问题，而且玻璃化灰渣冷却后一般作为路基材料等低值化产品，导致玻璃化处理市场推进缓慢。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的目的是提供一种固体废物熔融玻璃化及成纤系统和方法，主要由底吹浸没式熔池、均化池和成纤系统三部分组成，熔池燃烧器直接插入熔池底部，在燃烧器的剧烈搅动以及高温影响下，固体废物在熔池内翻滚沸腾，燃烧放出热量大部分被熔体吸收，传热传质大大改善，热效率显著提高、熔融强度大，处理规模可调，原料适用性强，熔融态物料经均化池沉淀混匀后经成纤系统生产高价值纤维产品，即有效利用熔渣显热，降低能耗与碳排放，又实现了固废处理高值化，可显著促进固体废物无害化以及资源化处理。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明的一种固体废物熔融玻璃化及成纤系统包括：

熔池系统，其包括，

熔池本体，其为中空的双层容纳结构，双层容纳结构的夹层中循环冷却流体，所述熔池本体包括穿设于一侧中上部以导入待处理的固体废物的进料管以及设于底部的燃烧孔，

至少一个熔池燃烧器，其布置于熔池底部以提供热源，熔池燃烧器具有伸入熔池底部的燃烧孔的燃烧器喷口，

烟气挡板，其自所述熔池本体靠近均化池本体一侧远离均化池本体延伸，

均化池系统，其连接所述熔池系统，所述均化池系统包括，

均化池本体，其连通所述熔池本体，均化池本体包括位于远离所述熔池本体一侧的均化池出口、位于靠近所述熔池本体另一侧上部的用于导出来自熔池本体的烟气的熔池烟气通道以及位于靠近所述熔池本体另一侧下部的用于流通来自熔池本体的熔融态固体废物的流通通道，所述流通通道连通所述均化池出口，均化池本体的底部高于所述熔池本体的底部，

电加热部件，其导热连接所述均化池本体的底部以加热，

烟气出口，其设于所述均化池本体远离所述熔池本体一侧，所述烟气出口气体连通所述熔池烟气通道，

均化池燃烧器，其设于所述均化池本体的上部为均化池本体补充热量；

成纤系统，其连接所述均化池系统，所述成纤系统包括，

成纤离心机，其承接来自所述均化池出口的熔融态固体废物以离心甩丝形成纤维产品，

成纤燃烧器，其位于成纤离心机上方且加热来自所述均化池出口的熔融态固体废物。

所述的一种固体废物熔融玻璃化及成纤系统中，所述熔池燃烧器喷口伸入熔池底部沿伸出长度为-5-10cm。

所述的一种固体废物熔融玻璃化及成纤系统中，所述熔池燃烧器下部通过法兰与熔池本体密封连接。

所述的一种固体废物熔融玻璃化及成纤系统中，所述熔池燃烧器包括燃料入口、助燃剂入口、冷却剂入口与冷却剂出口，进入燃料入口的燃料包括可燃烧气体或可燃烧液体，可燃烧气体包括天然气、液化石油气、煤气、乙烷、丙烷、丁烷或乙炔，可燃烧液体包括柴油，汽油或酒精，进入助燃剂入口的助燃剂包括空气或氧，冷却剂入口连通冷却剂出口且其中的冷却剂包括液态水、气态空气或惰性气体。

所述的一种固体废物熔融玻璃化及成纤系统中，述熔池燃烧器还包括切换燃料入口的电磁阀和远程控制装置，电磁阀响应于远程控制装置将可燃烧气体切换为氮气。

所述的一种固体废物熔融玻璃化及成纤系统中，所述进料管倾斜角度为60°-80°，进料管长度为0.1-1.5m，进料管下端口距离熔池底部高度为0.5-2m。

所述的一种固体废物熔融玻璃化及成纤系统中，所述挡板为中空的水平板。

所述的一种固体废物熔融玻璃化及成纤系统中，所述熔池本体在熔池底部设有熔池排渣口。

所述的一种固体废物熔融玻璃化及成纤系统中，成纤离心机包括多个成纤离心机辊轮。

一种固体废物熔融玻璃化及成纤系统的处理方法包括以下步骤，

熔池本体和均化池本体的夹层建立冷却循环且熔池本体和均化池本体内为负压状态；

开启熔池燃烧器使得熔池温度和沉淀池温度达到1350℃，进料管输入待处理的固体废物，来自熔池本体的熔融态固体废物进入均化池均化后排出到成纤离心机进行纤维生产，控制均化池出口的阀门开度，保持进料与熔融态固体废物排出达到动态平衡；

保持均化池出口阀门打开状态，逐渐降低熔池燃烧器负荷，待熔池和均化池内熔融态固体废物排尽后，熔池燃烧器自动切换将燃气和氧气快速切换为氮气，保持熔池燃烧器气量和背压以防止熔池内残留熔融态固体废物进入熔池燃烧器内，待熔池温度降低至600℃以下，关闭熔池燃烧器氮气，保持冷却剂入口流量，待熔池温度降低至100℃以下，关闭冷却剂入口。

在上述技术方案中，本发明提供的一种固体废物熔融玻璃化及成纤系统和方法，具有以下有益效果：燃烧器直接插入熔池底部，在燃烧器的剧烈搅动以及高温影响下，固体废物在熔池内翻滚沸腾，燃烧放出热量大部分被熔体吸收，传热传质大大改善，热效率显著提高、熔融强度大，处理规模可调，原料适用性强，熔融态物料经均化池沉淀混匀后经成纤系统生产高价值纤维产品，即有效利用熔渣显热，降低能耗与碳排放，又实现了固废处理高值化，可显著促进固体废物无害化以及资源化处理。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种固体废物熔融玻璃化及成纤系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

参见图1所示，在一个实施例中，本发明的一种固体废物熔融玻璃化及成纤系统包括，

熔池系统1，其包括，

熔池本体，其为中空的双层容纳结构，双层容纳结构的夹层中循环冷却流体，所述熔池本体包括穿设于一侧中上部以导入待处理的固体废物的进料管6以及设于底部的燃烧孔，

至少一个熔池燃烧器5，其布置于熔池底部以提供热源，熔池燃烧器5具有伸入熔池底部的燃烧孔的燃烧器喷口，

烟气挡板11，其自所述熔池本体靠近均化池本体13一侧远离均化池本体13延伸，

均化池系统2，其连接所述熔池系统1，所述均化池系统2包括，

均化池本体13，其连通所述熔池本体，均化池本体13包括位于远离所述熔池本体一侧的均化池出口15、位于靠近所述熔池本体另一侧上部的用于导出来自熔池本体的烟气的熔池烟气通道10以及位于靠近所述熔池本体另一侧下部的用于流通来自熔池本体的熔融态固体废物的流通通道，所述流通通道连通所述均化池出口15，均化池本体13的底部高于所述熔池本体的底部，

电加热部件14，其导热连接所述均化池本体13的底部以加热，

烟气出口16，其设于所述均化池本体13远离所述熔池本体一侧，所述烟气出口16气体连通所述熔池烟气通道10，

均化池燃烧器18，其设于所述均化池本体13的上部为均化池本体13补充热量；

成纤系统4，其连接所述均化池系统2，所述成纤系统4包括，

成纤离心机22，其承接来自所述均化池出口15的熔融态固体废物以离心甩丝形成纤维产品23，

成纤燃烧器19，其位于成纤离心机22上方且加热来自所述均化池出口15的熔融态固体废物。

所述的一种固体废物熔融玻璃化及成纤系统的优选实施例中，所述熔池燃烧器5喷口伸入熔池底部沿伸出长度为-5-10cm。熔池本体由于耐材存在，熔池壁面有20cm以上厚度，相对熔池底部稍深入耐材一部分距离(即-5cm)，有利于保护燃烧器本体。

所述的一种固体废物熔融玻璃化及成纤系统的优选实施例中，所述熔池燃烧器5下部通过法兰与熔池本体密封连接。

所述的一种固体废物熔融玻璃化及成纤系统的优选实施例中，所述熔池燃烧器5包括燃料入口20、助燃剂入口21、冷却剂入口与冷却剂出口，进入燃料入口20的燃料包括可燃烧气体或可燃烧液体，可燃烧气体包括天然气、液化石油气、煤气、乙烷、丙烷、丁烷或乙炔，可燃烧液体包括柴油，汽油或酒精，进入助燃剂入口21的助燃剂包括空气或氧，冷却剂入口连通冷却剂出口且其中的冷却剂包括液态水、气态空气或惰性气体。

所述的一种固体废物熔融玻璃化及成纤系统的优选实施例中，所述熔池燃烧器5还包括切换燃料入口20的电磁阀和远程控制装置，电磁阀响应于远程控制装置将可燃烧气体切换为氮气。

所述的一种固体废物熔融玻璃化及成纤系统的优选实施例中，所述进料管6倾斜角度为60°-80°，进料管6长度为0.1-1.5m，进料管6下端口距离熔池底部高度为0.5-2m。

所述的一种固体废物熔融玻璃化及成纤系统的优选实施例中，所述挡板为中空的水平板。

所述的一种固体废物熔融玻璃化及成纤系统的优选实施例中，所述熔池本体在熔池底部设有熔池紧急排渣口12。

所述的一种固体废物熔融玻璃化及成纤系统的优选实施例中，成纤离心机22包括多个成纤离心辊轮。

在一个实施例中，所述熔池本体和均化池本体13一体成型，进一步地，熔池本体和均化池本体13为一体的双层结构。

在一个实施例中，所述熔池烟气通道10为一字型或倒L形通道，有利于将熔池本体内高温烟气通入均化池本体13，利用烟气余热为均化池本体13保温，以保障均化池本体13内熔渣保持较好的流动性，进一步地，烟气挡板11位于熔池烟气通道10的下方，因此，熔池烟气通道10位于熔池本体的一侧具有更大的口径。进一步地，熔池烟气通道10为自熔池本体延伸到均化池本体13方向为渐缩结构，这有利于熔池本体的烟气排出效果。

在一个实施例中，熔池本体为双层钢材质，焊接密封，分为熔池耐材层8和熔池冷却壳体9，熔池冷却壳体9内部中空并设置导流管，可通入液态水、气态空气、水蒸气以及其他惰性气体等介质，为钢材质熔池本体降温，保护熔池本体。熔池本体炉壁内侧为耐材层，喷涂耐火材料，进一步保护熔池本体。进料口位于熔池本体上部，实现固体废物顺畅入炉的功能。进料管6水平夹角的角度为60°-80°，进料管6长度为0.1-1.5m，进料管6下端口距离熔池底部高度为0.5-2m。进料管6具体水平角度、长度以及距离熔池底部高度应根据熔池内燃烧器布置确定，保障入炉物料燃烧器扰动中心附近，以提高物料反应速率。进料管6本体为钢材质，焊接密封，内侧管壁喷涂耐火材料，保护进料管6避免超温损坏。熔池排渣口7采用溢流方式排渣，用于将熔池内熔融态固体废物输送至均化池内，并减少进入均化池内气泡。依据处理规模和熔池规格设计，熔池排渣口7高度高于熔池底部20-100cm。熔池排渣口7材质为熔池本体耐材，具有耐高温和耐腐蚀功能，厚度为5-20cm。熔池烟气通道10将熔池内高温烟气通入均化池，利用烟气余热为均化池保温，以保障均化池内熔渣保持较好的流动性。熔池烟气通道10为熔池本体耐材开孔，具有耐高温和耐腐蚀功能。烟气通道直径为0.2-1.0m，根据熔融处理规模以及产生的烟气量确定具体直径。烟气挡板11用于防止熔体喷溅进入熔池烟气通道10，进而堵塞熔池烟气通道10。烟气挡板11材质可采用钢材，中空设计，并设置导流板，通入冷却剂避免挡板本体受高温影响发生变形或熔化。烟气挡板11也可采用全耐材，与熔池本体一体设计，避免断裂脱落。熔池紧急排渣口12布置于熔池底部，用于紧急停炉情况下熔池排渣，避免熔池内熔渣凝固。熔池紧急排渣口12材质为熔池本体耐材，具有耐高温和耐腐蚀功能，厚度为5-20cm。熔池燃烧器5布置于熔池底部，为熔池提供热源。熔池底部开孔，燃烧器喷口伸入熔池底部，相对熔池底部耐材上沿伸出长度可为5-10cm，燃烧器本体缠绕耐火纤维毯，燃烧器下部通过法兰与熔池本体连接，防止熔池内熔体泄漏。熔池底部燃烧器数量可根据处理规模设置为1-16套不等。燃烧器功率依据处理强度可设置为10-200kW/套。

在一个实施例中，均化池本体13为双层钢材质，焊接密封，内部中空并设置导流管，可通入液态水、气态空气、水蒸气以及其他惰性气体等介质，为钢材质均化池本体13降温，保护均化池本体13。均化池本体13炉壁内侧喷涂耐火材料，进一步保护熔池本体。均化池本体13设有包裹其外壁的均化池耐材层17。电加热部件14位于均化池底部，采用电阻加热形式，为均化池辅助补充热量，避免均化池温度降低，导致熔渣流动性降低影响生产。电加热部件14加热功率依据熔融处理规模和均化池燃烧器18功率匹配。均化池出口15位于均化池底部，用于将均化后熔融态固体废物排出至成纤系统4。在均化池内熔渣流速降低，熔渣内气泡与熔融态固体废物分离，以保障均化池排渣正常，避免影响纤维生产质量。均化池排渣口材质为均化池本体13耐材，具有耐高温和耐腐蚀功能，厚度为5-20cm。为避免熔渣从均化池口排出过程温度降低过多，粘度过大，排渣不顺畅，亦可在均化池排渣口内布置电加热丝，利用电阻加热提高排渣口温度。烟气出口16位于均化池右侧顶部，烟气从均化池穿过后从烟气出口16排出。烟气出口16为均化池本体13耐材开孔，具有耐高温和耐腐蚀功能。烟气出口16直径为0.2-1.0m，根据熔融处理规模以及产生的烟气量确定具体直径。均化池燃烧器18布置于均化池上部，为均化池补充热量。均化池上部开孔，燃烧器喷口伸入均化池上部，相对均化池上部耐材下沿伸出长度可为0-50cm，燃烧器本体缠绕耐火纤维毯，燃烧器上部通过法兰与均化池本体13连接，防止均化池内烟气泄漏。熔池底部燃烧器数量可根据处理规模设置为1-5套不等。燃烧器功率依据处理强度可设置为10-200kW/套。

在一个实施例中，燃烧系统3包含熔池燃烧器5、均化池燃烧器18与成纤燃烧器19。燃烧器设置燃料入口20与助燃剂入口21所述燃料主要指可燃烧的气体或液体，气体包括但不限定于天然气，液化石油气，煤气，乙烷，丙烷，丁烷，乙炔等，优选天然气，煤气和乙烷，液体包括但不限定于柴油，汽油，酒精等。所述助燃剂包括但不限定于空气、纯氧、或富氧空气。燃烧器本体设置通道作为冷却剂入口与冷却剂出口，以保护燃烧器避免超温损坏。冷却剂包括但不限定于液态水、气态空气、惰性气体等。燃烧器系统配置电磁阀和远程控制装置，可快速切换燃烧器入口气体，用于紧急情况下切换气体，避免安全事故发生或燃烧器损坏情况发生。如燃烧器氧气或空气突然流量降低或停止通入，可快速停止燃气通入，避免燃气浓度过高，或者突发情况下，可快速将燃烧器内燃气和空气切换为氮气，避免熔池内熔渣进入燃烧器腔内损伤燃烧器。

在一个实施例中，成纤系统4包括成纤燃烧器19和成纤离心机22。均化池排出的熔渣落在成纤离心机22辊轮上，成纤离心机22利用高速旋转的辊轮离心甩丝，形成纤维产品23，纤维产品23可进一步地制作耐高温纤维以及矿棉等高值化产品。所述成纤离心机22包含3-4个辊轮，各辊轮直径依据生产规模确定，由各辊轮转速匹配生产纤维直径以及渣球含量等合格的纤维产品23。成纤燃烧器19为排出熔渣以及成纤离心机22辊轮加热，避免成纤过程中熔渣降温过多，流动性变差，影响纤维质量。燃烧器功率依据处理强度可设置为10-200kW/套。

一种固体废物熔融玻璃化及成纤系统的处理方法包括以下步骤，

熔池本体和均化池本体13的夹层建立冷却循环且熔池本体和均化池本体13内为负压状态；

开启熔池燃烧器5使得熔池温度和沉淀池温度达到1350℃，进料管6输入待处理的固体废物，来自熔池本体的熔融态固体废物进入均化池均化后排出到成纤离心机22进行纤维生产，控制均化池出口15的阀门开度，保持进料与熔融态固体废物排出达到动态平衡；

保持均化池出口15阀门打开状态，逐渐降低熔池燃烧器5负荷，待熔池和均化池内熔融态固体废物排尽后，熔池燃烧器5自动切换将燃气和氧气快速切换为氮气，保持熔池燃烧器5气量和背压以防止熔池内残留熔融态固体废物进入熔池燃烧器5内，待熔池温度降低至600℃以下，关闭熔池燃烧器5氮气，保持冷却剂入口流量，待熔池温度降低至100℃以下，关闭冷却剂入口。

在一个优选实施方式中，方法包括，

1)启动前准备

熔池燃烧器5和均化池燃烧器18安装就位，打开熔池与均化池冷却剂进出口阀门，建立冷却循环。打开烟气出口16阀门，打开烟气风机，控制熔池和均化池为微负压。

2)熔融炉启动

(1)打开熔池燃烧器5和均化池燃烧器18空气阀门，通入空气，打开熔池燃烧器5和均化池燃烧器18燃气阀门，通入燃气，同时打开各燃烧器启动装置，燃烧器点燃。按照不同氧浓度阶梯，逐渐将燃烧器空气切换为纯氧，烘炉约5小时左右，待熔池温度和均化池温度达到1350℃左右时，开始进料。

(2)固体废物物料从进料口进入熔池内，逐渐建立熔池液位，在此过程中观察燃烧器情况，逐渐提高燃烧器负荷和背压，打开均化池电加热，调整加热功率。观察熔池和均化池冷却剂回路温度，适时调整冷却剂入口流量或降低温度，避免冷却剂达到沸点挥发。

(3)打开成纤燃烧器19空气阀门，通入空气，打开熔池和均化池燃烧器18燃气阀门，通入燃气，同时打开燃烧器启动装置，燃烧器点燃，加热成纤离心机22辊轮，使辊轮温度达到400℃以上。

(4)待熔液深度达到均化池出口15以上后，开始进入正常纤维生产过程。

3)正常成纤生产

调整均化池排渣口与离心机辊轮角度和距离。打开离心机电源开关，调整离心机辊轮转速，调整离心机喷吹气体流量。

均化池排渣到离心机辊轮上，开始纤维生产过程。

保持进料过程，并打开均化池出口15，根据固体废物物料组分，控制均化池阀门开度，保持进料与熔渣排出达到基本动态平衡。

正常生产过程保持观察燃烧器情况以及冷却剂回路温度，避免燃烧器熄灭或者冷却剂超温。

4)停炉

停止进料，保持均化池排渣口阀门打开状态，逐渐降低燃烧器负荷，均化池熔渣排尽后，打开熔池紧急排渣口12阀门，先停止成纤燃烧器19燃气输入，再停止成纤燃烧器19空气输入，关闭离心机电源开关，停止离心机喷吹气体输入。待熔池和均化池内熔渣排尽后，开启熔池和均化池燃烧器18自动切换气体功能，将燃烧器内燃气和氧气快速切换为氮气，保持燃烧器气量和背压，防止熔池内残留熔液进入燃烧器内。

待熔池温度降低至600℃以下后，关闭熔池和均化池燃烧器18氮气。保持冷却剂入口流量。

待熔池温度降低至100℃以下后，关闭冷却剂入口阀门。

各系统温度降至室温后，检查燃烧器以及熔池、均化池和成纤系统4各部位情况。

5)紧急停炉

紧急停炉情况下，开启燃烧器自动切换气体功能，将燃烧器内燃气和氧气快速切换为氮气，保持燃烧器气量和背压，防止熔池内残留熔液进入燃烧器内。打开熔池紧急排渣口12阀门、均化池出口15阀门，快速排渣。待熔池和均化池内熔渣排尽后，停止成纤燃烧器19燃气输入，再停止成纤燃烧器19空气输入，关闭离心机电源开关，停止离心机喷吹气体输入。

待熔池温度降低至600℃以下后，关闭熔池和均化池燃烧器18氮气。保持冷却剂入口流量。

待熔池温度降低至100℃以下后，关闭冷却剂入口阀门。

各系统温度降至室温后，检查燃烧器以及熔池、均化池和成纤系统4各部位情况。

实施例1：

选择某煤化工园区煤气化灰渣作为原料。该煤气化灰渣含碳量15％左右，无机组分以S i O2、A l 2O3、CaO、MgO为主，S i O2和A l 2O3含量与CaO和MgO比值在2.3左右。将园区内主要含有Ca(OH)2和CaCO3的电石渣以1:4的比例与煤气化灰渣混合作为调质物料入炉，调质物料S i O2和A l 2O3含量与CaO和MgO比值在1.3左右。分别在熔池安装100kW功率燃烧器8支，4x2分布，在均化池和成纤系统4安装1支100kW燃烧器。打开熔池与均化池冷却剂进出口阀门，建立冷却循环。打开烟气出口16阀门，打开烟气风机，控制熔池和均化池为微负压。

打开熔池与均化池燃烧器18空气阀门，通入空气，打开熔池与均化池燃烧器18燃气阀门，通入燃气，同时打开各燃烧器启动装置，燃烧器点燃。按照不同氧浓度阶梯，逐渐将燃烧器空气切换为纯氧，再逐渐提高氧气和燃气流量，调整燃烧器负荷为50％左右。烘炉约5小时左右，待熔池温度和均化池温度达到1350℃左右时，开始进料。

煤气化灰渣物料从进料口进入熔池内，逐渐建立熔池液位，在此过程中观察燃烧器情况，逐渐提高燃烧器负荷和背压，观察熔池和均化池冷却剂回路温度，适时调整冷却剂入口流量或降低温度，保持冷却剂出口温度低于50℃，避免冷却剂达到沸点挥发。

打开成纤燃烧器19空气阀门，通入空气，打开熔池和均化池燃烧器18燃气阀门，通入燃气，同时打开燃烧器启动装置，燃烧器点燃，加热成纤离心机22辊轮，使辊轮温度达到400℃以上。

待熔液深度达到均化池排渣口以上后，调整均化池排渣口与离心机辊轮角度和距离。打开离心机电源开关，调整离心机辊轮转速，调整离心机喷吹气体流量。

保持进料过程，并打开均化池出口15，液态熔渣排到到离心机辊轮上，开始纤维生产过程。纤维进一步通过吹离、施胶、集棉、固化等流程生产出矿棉板产品。

根据煤气化灰渣板物料组分，控制均化池排渣口阀门开度，保持进料与熔渣排出达到基本动态平衡，煤气化灰渣处理速率约为30t/d。生产过程中由于煤气化灰渣含有15％左右有机质，燃烧放热，可适当降低燃烧器负荷，减少能耗和成本。

正常生产过程保持观察燃烧器情况以及冷却剂回路温度，避免燃烧器熄灭或者冷却剂超温。

实施例2：

熔融炉运行正常，此时燃烧器负荷约80％，进料速率约1250kg/h。因后系统需要检修，停止进料，保持均化池出口15阀门打开状态，打开熔池紧急排渣口12，逐渐降低燃烧器负荷，待熔池和均化池内熔渣排尽后，开启燃烧器自动切换气体功能，将燃烧器内燃气和氧气快速切换为氮气，保持燃烧器气量和背压，防止熔池内残留熔液进入燃烧器内。停止成纤燃烧器19燃气输入，再停止成纤燃烧器19空气输入，关闭离心机电源开关，停止离心机喷吹气体输入。

待熔池温度降低至600℃以下后，关闭熔池和均化池燃烧器18氮气。保持冷却剂入口流量。

待熔池温度降低至100℃以下后，关闭冷却剂入口阀门。

各系统温度降至室温后，检查燃烧器以及熔池、均化池和成纤系统4各部位情况。

最后应该说明的是：所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (10)

1.一种固体废物熔融玻璃化及成纤系统，其特征在于，其包括：

熔池系统，其包括，

熔池本体，其为中空的双层容纳结构，双层容纳结构的夹层中循环冷却流体，所述熔池本体包括穿设于一侧中上部以导入待处理的固体废物的进料管以及设于底部的燃烧孔，

至少一个熔池燃烧器，其布置于熔池底部以提供热源，熔池燃烧器具有伸入熔池底部的燃烧孔的燃烧器喷口，

烟气挡板，其自所述熔池本体靠近均化池本体一侧远离均化池本体延伸，

均化池系统，其连接所述熔池系统，所述均化池系统包括，

均化池本体，其连通所述熔池本体，均化池本体包括位于远离所述熔池本体一侧的均化池出口、位于靠近所述熔池本体另一侧上部的用于导出来自熔池本体的烟气的熔池烟气通道以及位于靠近所述熔池本体另一侧下部的用于流通来自熔池本体的熔融态固体废物的流通通道，所述流通通道连通所述均化池出口，均化池本体的底部高于所述熔池本体的底部，

电加热部件，其导热连接所述均化池本体的底部以加热，

烟气出口，其设于所述均化池本体远离所述熔池本体一侧，所述烟气出口气体连通所述熔池烟气通道，

均化池燃烧器，其设于所述均化池本体的上部为均化池本体补充热量；

成纤系统，其连接所述均化池系统，所述成纤系统包括，

成纤离心机，其承接来自所述均化池出口的熔融态固体废物以离心甩丝形成纤维产品，

成纤燃烧器，其位于成纤离心机上方且加热来自所述均化池出口的熔融态固体废物。

2.根据权利要求1所述的一种固体废物熔融玻璃化及成纤系统，其特征在于，所述熔池燃烧器喷口伸入熔池底部沿伸出长度为-5-10cm。

3.根据权利要求1所述的一种固体废物熔融玻璃化及成纤系统，其特征在于，所述熔池燃烧器下部通过法兰与熔池本体密封连接。

4.根据权利要求1所述的一种固体废物熔融玻璃化及成纤系统，其特征在于，所述熔池燃烧器包括燃料入口、助燃剂入口、冷却剂入口与冷却剂出口，进入燃料入口的燃料包括可燃烧气体或可燃烧液体，可燃烧气体包括天然气、液化石油气、煤气、乙烷、丙烷、丁烷或乙炔，可燃烧液体包括柴油，汽油或酒精，进入助燃剂入口的助燃剂包括空气或氧，冷却剂入口连通冷却剂出口且其中的冷却剂包括液态水、气态空气或惰性气体。

5.根据权利要求4所述的一种固体废物熔融玻璃化及成纤系统，其特征在于，所述熔池燃烧器还包括切换燃料入口的电磁阀和远程控制装置，电磁阀响应于远程控制装置将可燃烧气体切换为氮气。

6.根据权利要求1所述的一种固体废物熔融玻璃化及成纤系统，其特征在于，所述进料管倾斜角度为60°-80°，进料管长度为0.1-1.5m，进料管下端口距离熔池底部高度为0.5-2m。

7.根据权利要求1所述的一种固体废物熔融玻璃化及成纤系统，其特征在于，所述挡板为中空的水平板。

8.根据权利要求1所述的一种固体废物熔融玻璃化及成纤系统，其特征在于，所述熔池本体在熔池底部设有熔池排渣口。

9.根据权利要求1所述的一种固体废物熔融玻璃化及成纤系统，其特征在于，成纤离心机包括多个成纤离心机辊轮。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的一种固体废物熔融玻璃化及成纤系统的处理方法，其特征在于，其包括以下步骤，

熔池本体和均化池本体的夹层建立冷却循环且熔池本体和均化池本体内为负压状态；

开启熔池燃烧器使得熔池温度和沉淀池温度达到1350℃，进料管输入待处理的固体废物，来自熔池本体的熔融态固体废物进入均化池均化后排出到成纤离心机进行纤维生产，控制均化池出口的阀门开度，保持进料与熔融态固体废物排出达到动态平衡；

保持均化池出口阀门打开状态，逐渐降低熔池燃烧器负荷，待熔池和均化池内熔融态固体废物排尽后，熔池燃烧器自动切换将燃气和氧气快速切换为氮气，保持熔池燃烧器气量和背压以防止熔池内残留熔融态固体废物进入熔池燃烧器内，待熔池温度降低至600℃以下，关闭熔池燃烧器氮气，保持冷却剂入口流量，待熔池温度降低至100℃以下，关闭冷却剂入口。