CN207394872U - 一种处理炉灰及炉渣的等离子焚烧熔化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种处理炉灰及炉渣的等离子焚烧熔化系统，所述系统包括除尘器、炉渣料仓、炉灰料仓、添加剂料仓、炉渣进料装置、炉灰进料装置、添加剂进料装置、混合装置、提升装置、进料料仓、螺旋输送装置、等离子焚烧炉、水淬机、玻璃体料箱、压缩机和空气储罐。本系统可对危险废弃物焚烧炉炉灰及炉渣进行无害化、资源化处理，使得同属于危险废弃物产品的危废处置回转窑尾部炉渣及飞灰，形成了无毒无害的玻璃体，可作为建筑建材回收利用，节约了资源，同时也利于环保，因此，本系统可以广泛地应用于回转窑尾部炉渣及飞灰无害化、资源化处理方面中，该系统也可实现全程自动化控制。

Description

一种处理炉灰及炉渣的等离子焚烧熔化系统

技术领域

本实用新型属于环保技术领域，涉及危险废弃物处置回转窑系统，尤其是一种处理炉灰及炉渣的等离子焚烧熔化系统，该系统是一种处置回转窑产生的炉灰及炉渣至无害化的设备。

背景技术

众所周知，固体危险废物具有毒害性、爆炸性、腐蚀性、化学反应性、传染性、放射性等多种危害特性，对环境造成严重污染，且影响时间长，对环境和经济的可持续发展造成了严重的危害。据统计，全球固体危险废物的排量每年大约为3.3亿吨，固体危废对人类带来的环境危害和生存影响是不容忽视的，固体危废的处理已成为令各国政府头痛的社会性问题。

由于危险废物处理技术及经济上的制约，我国目前对于危险废物的处理大多采用直接填埋或堆放的方法，该法不仅占用大量土地，且严重污染土壤、地下水和大气，威胁人们的健康，并对我们的子孙后代将造成长远的危害。使得大量危险废物处于临时贮存的状态，对环境安全构成了严重威胁。而采用回转窑对危险废弃物进行焚烧处理后将产生大量炉渣，炉渣的密度低、体积大，并且含有二恶英和重金属物质，危害周边居民的健康，且对其无法直接综合利用，需将这些炉渣进入危险废物填埋场进行填埋处理。但是，危险废物填埋场占有大量土地资源，且建设成本高，填埋手续复杂，使用维护费用高，并需要20多年的维护后才能封场，难以长期推行。即便在封场后，也可能发生底膜破裂的问题，造成炉渣中的危害物质渗透进土壤中，严重污染土壤及地下水。

因此，研发出一种针对危险废弃物焚烧炉灰炉渣的处理方法及相关处理设备，使炉灰炉渣经无害化处理后消除残存的二恶英及重金属等危害物质、并具有超低浸出毒性的优点，产物可资源化利用，将产生巨大的社会和经济效应。

通过检索，尚未发现与本实用新型专利申请相关的专利公开文献。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种处理炉灰及炉渣的等离子焚烧熔化系统，该系统可对危险废弃物焚烧炉炉灰及炉渣进行无害化、资源化处理，也可实现全程自动化控制。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种处理炉灰及炉渣的等离子焚烧熔化系统，所述系统包括除尘器、炉渣料仓、炉灰料仓、添加剂料仓、炉渣进料装置、炉灰进料装置、添加剂进料装置、混合装置、提升装置、进料料仓、螺旋输送装置、等离子焚烧炉、水淬机、玻璃体料箱、压缩机和空气储罐，所述炉渣料仓的进料端与原回转窑系统的尾部的炉渣排放处相连接设置，该炉渣料仓能够存放炉渣，该炉渣料仓的出料端与炉渣进料装置的进料端相连接设置；所述炉灰料仓的进料端与炉灰相连接设置，该炉灰料仓能够存放炉灰，该炉灰料仓的出料端与炉灰进料装置的进料端相连接设置；所述添加剂料仓的进料端与添加剂相连接设置，该添加剂料仓能够存放添加剂，该添加剂料仓的出料端与添加剂进料装置的进料端相连接设置；

所述炉渣料仓、炉灰料仓分别均连接设置一除尘器，该除尘器能够收集炉渣、炉灰至炉渣料仓、炉灰料仓内；

所述炉渣进料装置、炉灰进料装置、添加剂进料装置的出料端分别均与混合装置的输入端相连接设置，该混合装置能够将炉渣、炉灰、添加剂进行混合操作；

所述混合装置的输出端与提升装置的输入端相连接设置，该提升装置的输出端与进料料仓的输入端相连接设置，该进料料仓的输出端与螺旋输送装置的输入端相连接设置，该螺旋输送装置的输出端与等离子焚烧炉的输入端相连接设置，该等离子焚烧炉的输出端包括废气输出端、溢流输出端和底流输出端，所述废气输出端与原回转窑系统的二燃室相连接设置，所述溢流输出端和底流输出端分别与水淬机的输入端相连接设置，该水淬机的输出端与玻璃体料箱的输入端相连接设置；

所述压缩机的输入端与空气相连接设置，该压缩机的输出端与空气储罐的输入端相连接设置，该空气储罐的输出端也与等离子焚烧炉的输入端相连接设置，该压缩机能够压缩空气并对空气进行除尘除油处理，然后经除尘除油后进入空气储罐，该空气储罐用于向等离子焚烧炉内提供压缩处理后的空气；

所述螺旋输送装置设置有水冷装置，水冷装置的设置使得螺旋输送装置在工作时能够降低其输送时的温度，保证了螺旋输送装置输送的物料不会由于高温而发生质弯，保证了反应的正常、准确地进行，保证螺旋输送装置的运行可靠性。

而且，所述炉渣进料装置采用震动进料或者螺旋进料方式，该炉渣进料装置耐磨、防腐蚀，主体传输设备选用耐磨不锈钢；该炉渣进料装置设置称重称，能够计量进料剂量；

所述炉灰进料装置耐磨、防腐蚀，主体传输设备选用耐磨不锈钢；该炉灰进料装置设置称重称，能够计量进料剂量；该炉灰进料装置包括输灰管路，输灰管路采用内衬陶瓷的碳钢管路，输灰管路转弯半径不小于0.5米。

而且，所述混合装置为双螺旋混合设备，所述螺旋输送装置耐温在1800℃以内；所述热空气停留区的容积占焚烧炉本体的中空内部容积的70～90％。

而且，所述进料料仓为等离子焚烧炉窑头料仓；所述提升装置为皮带输送机或斗式提升机；

所述炉渣料仓、炉灰料仓的材质均选用碳钢材质。

或者，所述炉渣料仓、炉灰料仓为方形或圆形形状，炉渣料仓、炉灰料仓的存储量满不小于一吨；

或者，所述炉渣料仓、炉灰料仓内均设置振打器，防止炉灰、炉渣沉积到料仓内壁上；所述炉渣料仓、炉灰料仓内上部均设置除尘器，捕集进料时的灰尘，捕集后的灰尘再落入料仓。

而且，所述水冷装置为水冷回路，所述螺旋输送内设有水冷装置。

而且，所述等离子焚烧炉包括焚烧炉本体、炉灰炉渣进料口、空气入口、烟气出口、等离子枪、热空气停留区、熔池、熔液溢流口、熔液底流口和防爆阀门；

所述焚烧炉本体呈四周封闭的中空状，该焚烧炉本体的顶部与中空内部相连通同轴设置防爆阀门，靠近该防爆阀门一侧的焚烧炉本体的侧壁上设置烟气出口，该烟气出口与焚烧炉本体的中空内部相连通设置，该焚烧炉本体的中空内部的底部同轴设置熔池，该焚烧炉本体的底部设有熔液底流口，该熔液底流口与熔池相连通设置，该熔液底流口的出口端与水淬机的输入端相连接设置；

所述熔池上方的焚烧炉本体的中空内部同轴设有热空气停留区，该热空气停留区含有大量热量，该热空气停留区的底部与熔池的顶部相连接设置；

所述热空气停留区的底部的焚烧炉本体的侧壁上间隔设置空气入口、熔液溢流口，该空气入口与热空气停留区的底部相连通设置，该熔液溢流口与熔池的顶部上方的热空气停留区的底部相连通设置；

所述热空气停留区的中上部的焚烧炉本体的侧壁上沿圆周方向均布间隔设置三个等离子枪，该等离子枪的枪口与热空气停留区相连通设置，等离子枪能够向焚烧炉本体内发出等离子火焰；

所述烟气出口与热空气停留区之间的焚烧炉本体的侧壁上设置炉灰炉渣进料口，该炉灰炉渣进料口与焚烧炉本体的中空内部相连通设置；

所述等离子枪的空气输入端、空气入口分别均与空气储罐的输出端相连接设置。

而且，所述等离子枪沿水平方向倾斜设置，其水平夹角为20～45°，与焚烧炉本体的中心轴线夹角为5～15°，等离子枪的枪口中心线的夹角互为120°；

或者，所述等离子枪为直流枪，采用非转移弧式加热；所述等离子枪的火焰根部温度为 2500～3000℃，距离熔池的液面高度为150～400mm；

或者，所述熔池的液位高度小于1米，所述焚烧炉本体内的温度控制在1000～1800℃。

而且，所述等离子焚烧炉还包括温度传感器、压力传感器和液位检测装置，所述焚烧炉本体的内部的顶部和底部均间隔设置温度传感器、压力传感器，通过温度传感器和等离子枪的功率能够控制焚烧炉本体内的温度，当焚烧炉内温度大于1700℃时，调低等离子枪功率至 75KW/h，当焚烧炉内温度大于1800℃时，停止等离子枪加热；所述液位检测装置能够检测熔池的液位，通过液位检测装置控制熔化液位高度，当液位小于600mm高度时，炉灰炉渣正常进料，当液位在600～800mm高度时，炉灰炉渣进料速度为正常速度的一半，当液位大于 800mm时，炉灰炉渣停止进料。

而且，所述焚烧炉本体包括保温层、耐火保温层和耐火层，所述保温层的外表面上紧密设置耐火保温层，该耐火保温层的外表面上紧密设置耐火层。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：

1、本系统包括除尘器、炉渣料仓、炉灰料仓、添加剂料仓、炉渣进料装置、炉灰进料装置、添加剂进料装置、混合装置、提升装置、进料料仓、螺旋输送装置、等离子焚烧炉、水淬机、玻璃体料箱、压缩机和空气储罐，能够将炉渣、炉灰最后制备成玻璃体，该系统可对危险废弃物焚烧炉炉灰及炉渣进行无害化、资源化处理，使得同属于危险废弃物产品的危废处置回转窑尾部炉渣及飞灰，形成了无毒无害的玻璃体，可作为建筑建材回收利用，节约了资源，同时也利于环保；另外，炉灰炉渣经无害化处理后消除残存的二恶英及重金属等危害物质、并具有超低浸出毒性的优点，产物可资源化利用，将产生巨大的社会和经济效应；因此，本系统可以广泛地应用于回转窑尾部炉渣及飞灰无害化、资源化处理方面中，该系统也可实现全程自动化控制。

2、本系统设置有水冷装置，水冷装置的设置使得螺旋输送装置在工作时能够降低其输送时的温度，保证了螺旋输送装置输送的物料不会由于高温而发生质弯，保证了反应的正常、准确地进行，保证螺旋输送装置的运行可靠性。

3、本实用新型系统及方法所使用的设备及材料成熟或易得，成本低，该系统能够满足全程自动化控制，有利于实现系统的工业化应用。

4、本实用新型系统对等离子炉灰炉渣处理焚烧炉的关键设备等离子枪的数量和安装位置、角度及距液面高度进行了优化设计，促使熔化液在熔池内顺时针或逆时针旋转，加速熔液面上固化物的熔化，提高了熔池的热效率，加强了焚烧炉温度场的均匀性和稳定性。

5、本系统的炉渣进料装置设置称重称，能够计量进料剂量，炉灰进料装置设置称重称，能够计量进料剂量，通过设置进料称重对炉渣、炉灰和添加剂进行自动配比，再通过混合装置提供进料均匀性，自动配比便捷可控，有利于后续熔液的玻璃化，加强重金属的固化能力。

6、本系统的等离子焚烧炉设置的防爆阀装置和熔液底流口，加强了系统运行的安全性和可靠性，防爆阀的设置，能够防止炉体损伤，若出现残余有机气体累积达到爆炸极限时，防爆阀会自动开启，等离子焚烧炉恢复正常运行时，关闭防爆阀；热空气停留区能提高等离子焚烧炉的蓄热性能。

附图说明

图1为本实用新型系统的工艺流程示意图；

图2为本实用新型系统等离子焚烧炉的结构连接示意图；

图3为图2的A-A向的截面剖视示意图。

具体实施方式

下面以实施方式为例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

本实用新型中所使用的原料或设备，如无特殊说明，均为常规的市售产品；本实用新型中所使用的方法，如无特殊说明，均为本领域的常规方法。

一种处理炉灰及炉渣的等离子焚烧熔化系统，如图1所示，所述系统包括除尘器、炉渣料仓、炉灰料仓、添加剂料仓、炉渣进料装置、炉灰进料装置、添加剂进料装置、混合装置、提升装置、进料料仓、螺旋输送装置、等离子焚烧炉、水淬机、玻璃体料箱、压缩机和空气储罐，所述炉渣料仓的进料端与原回转窑系统的尾部的炉渣排放处相连接设置，该炉渣料仓能够存放炉渣，该炉渣料仓的出料端与炉渣进料装置的进料端相连接设置；所述炉灰料仓的进料端与炉灰相连接设置，该炉灰料仓能够存放炉灰，该炉灰料仓的出料端与炉灰进料装置的进料端相连接设置；所述添加剂料仓的进料端与添加剂相连接设置，该添加剂料仓能够存放添加剂，该添加剂料仓的出料端与添加剂进料装置的进料端相连接设置；

所述炉渣料仓、炉灰料仓分别均连接设置一除尘器，该除尘器能够收集炉渣、炉灰至炉渣料仓、炉灰料仓内；

所述炉渣进料装置、炉灰进料装置、添加剂进料装置的出料端分别均与混合装置的输入端相连接设置，该混合装置能够将炉渣、炉灰、添加剂进行混合操作；

所述混合装置的输出端与提升装置的输入端相连接设置，该提升装置的输出端与进料料仓的输入端相连接设置，该进料料仓的输出端与螺旋输送装置的输入端相连接设置，该螺旋输送装置的输出端与等离子焚烧炉的输入端相连接设置，该等离子焚烧炉的输出端包括废气输出端、溢流输出端和底流输出端，所述废气输出端与原回转窑系统的二燃室相连接设置，所述溢流输出端和底流输出端分别与水淬机的输入端相连接设置，该水淬机的输出端与玻璃体料箱的输入端相连接设置；

所述压缩机的输入端与空气相连接设置，该压缩机的输出端与空气储罐的输入端相连接设置，该空气储罐的输出端也与等离子焚烧炉的输入端相连接设置，该压缩机能够压缩空气并对空气进行除尘除油处理，然后经除尘除油后进入空气储罐，该空气储罐用于向等离子焚烧炉内提供压缩处理后的空气；

所述螺旋输送装置设置有水冷装置，水冷装置的设置使得螺旋输送装置在工作时能够降低其输送时的温度，保证了螺旋输送装置输送的物料不会由于高温而发生质弯，保证了反应的正常、准确地进行，保证螺旋输送装置的运行可靠性。

本系统包括除尘器、炉渣料仓、炉灰料仓、添加剂料仓、炉渣进料装置、炉灰进料装置、添加剂进料装置、混合装置、提升装置、进料料仓、螺旋输送装置、等离子焚烧炉、水淬机、玻璃体料箱、压缩机和空气储罐，能够将炉渣、炉灰最后制备成玻璃体，使得同属于危险废弃物产品的危废处置回转窑尾部炉渣及飞灰，形成了无毒无害的玻璃体，可作为建筑建材回收利用，节约了资源，同时也利于环保，因此，本系统可以广泛地应用于回转窑尾部炉渣及飞灰无害化、资源化处理方面中。

在本实施例中，所述炉渣进料装置采用震动进料或者螺旋进料方式，该炉渣进料装置耐磨、防腐蚀，主体传输设备选用耐磨不锈钢；该炉渣进料装置设置称重称，能够计量进料剂量；

所述炉灰进料装置耐磨、防腐蚀，主体传输设备选用耐磨不锈钢；该炉灰进料装置设置称重称，能够计量进料剂量；该炉灰进料装置包括输灰管路，输灰管路采用内衬陶瓷的碳钢管路，输灰管路转弯半径不小于0.5米。

在本实施例中，所述混合装置为双螺旋混合设备，所述螺旋输送装置耐温在1800℃以内；所述热空气停留区的容积占焚烧炉本体的中空内部容积的70～90％。

在本实施例中，所述进料料仓为等离子焚烧炉窑头料仓；所述提升装置为皮带输送机或斗式提升机。

在本实施例中，所述炉渣料仓、炉灰料仓的材质均选用碳钢材质；较优地，所述炉渣料仓、炉灰料仓的内表面经过防腐耐磨处理；较优地，所述炉渣料仓、炉灰料仓为方形或圆形形状，炉渣料仓、炉灰料仓的存储量满不小于一吨；

较优地，所述炉渣料仓、炉灰料仓内均设置振打器，防止炉灰、炉渣沉积到料仓内壁上；所述炉渣料仓、炉灰料仓内上部均设置除尘器，捕集进料时的灰尘，捕集后的灰尘再落入料仓。

在本实施例中，所述水冷装置为水冷回路，所述螺旋输送内设有水冷装置。。

在本实施例中，如图2和图3所示，所述等离子焚烧炉包括焚烧炉本体13、炉灰炉渣进料口12、空气入口6、烟气出口2、等离子枪11、热空气停留区8、熔池9、熔液溢流口7、熔液底流口10和防爆阀门1；

所述焚烧炉本体呈四周封闭的中空状，该焚烧炉本体的顶部与中空内部相连通同轴设置防爆阀门，靠近该防爆阀门一侧的焚烧炉本体的侧壁上设置烟气出口，该烟气出口与焚烧炉本体的中空内部相连通设置，该焚烧炉本体的中空内部的底部同轴设置熔池，该焚烧炉本体的底部设有熔液底流口，该熔液底流口与熔池相连通设置，该熔液底流口的出口端与水淬机的输入端相连接设置；

所述熔池上方的焚烧炉本体的中空内部同轴设有热空气停留区，该热空气停留区含有大量热量，该热空气停留区的底部与熔池的顶部相连接设置；

所述热空气停留区的底部的焚烧炉本体的侧壁上间隔设置空气入口、熔液溢流口，该空气入口与热空气停留区的底部相连通设置，该熔液溢流口与熔池的顶部上方的热空气停留区的底部相连通设置；

所述热空气停留区的中上部的焚烧炉本体的侧壁上沿圆周方向均布间隔设置三个等离子枪，该等离子枪的枪口与热空气停留区相连通设置，等离子枪能够向焚烧炉本体内发出等离子火焰(高温火焰)；

所述烟气出口与热空气停留区之间的焚烧炉本体的侧壁上设置炉灰炉渣进料口，该炉灰炉渣进料口与焚烧炉本体的中空内部相连通设置；

所述等离子枪的空气输入端、空气入口分别均与空气储罐的输出端相连接设置。

本系统的等离子焚烧炉的防爆阀的设置，能够防止炉体损伤，若出现残余有机气体累积达到爆炸极限时，防爆阀会自动开启，等离子焚烧炉恢复正常运行时，关闭防爆阀；热空气停留区能提高等离子焚烧炉的蓄热性能；等离子枪位置和角度布置可使3个等离子枪产生的等离子体的动压促使熔化液在熔池内顺时针或逆时针旋转，加速熔液面上固化物的熔化，提高了熔池的热效率，加强了温度场的均匀性和稳定性。

在本实施例中，所述等离子枪沿水平方向倾斜设置，其水平夹角为20～45°，与焚烧炉本体的中心轴线夹角为5～15°，等离子枪的枪口中心线的夹角互为120°。

在本实施例中，所述等离子枪为直流枪，采用非转移弧式加热；所述等离子枪的火焰根部温度为2500～3000℃，距离熔池的液面高度为150～400mm，距离熔池的液面太近将导致熔液溅到枪体上，对枪造成损害；太远将降低等离子焚烧炉的热效率利用。

在本实施例中，所述熔池的液位高度小于1米，所述焚烧炉本体内的温度控制在1000～1800℃。

在本实施例中，所述等离子焚烧炉还包括温度传感器、压力传感器和液位检测装置(图中均未示出)，所述焚烧炉本体的内部的顶部和底部均间隔设置温度传感器、压力传感器，通过温度传感器和等离子枪的功率能够控制焚烧炉本体内的温度，当焚烧炉内温度大于1700℃时，调低等离子枪功率至75KW/h，当焚烧炉内温度大于1800℃时，停止等离子枪加热；所述液位检测装置能够检测熔池的液位，通过液位检测装置控制熔化液位高度，当液位小于 600mm高度时，炉灰炉渣正常进料，当液位在600～800mm高度时，炉灰炉渣进料速度为正常速度的一半，当液位大于800mm时，炉灰炉渣停止进料。

在本实施例中，所述焚烧炉本体包括保温层3、耐火保温层4和耐火层5，所述保温层的外表面上紧密设置耐火保温层，该耐火保温层的外表面上紧密设置耐火层，该焚烧炉本体结构简单、牢固，不仅具有耐火功能，而且还具有保温功能，保证了焚烧炉本体内的反应的正常进行，同时也提高了其使用的安全性。

一种利用如上所述处理炉灰及炉渣的等离子焚烧熔化系统处理炉灰及炉渣的方法，步骤如下：

(1)将上述处理炉灰及炉渣的等离子焚烧熔化系统置于原回转窑系统的尾部，使炉渣料仓的进料端与原回转窑系统的尾部的炉渣排放处相连接设置，将回转窑处理后的炉渣通过除尘器收集至炉渣料仓；

(2)将除尘器收集的炉灰通过螺旋给料机输送至炉灰料仓；

(3)将添加剂盛装于添加剂料仓内，然后将炉渣料仓、炉灰料仓、添加剂料仓内的物料分别依次通过炉渣进料装置、炉灰进料装置、添加剂进料装置输送至混合装置内，经过混合装置混合；

其中，炉灰的添加量不大于总质量的30％，根据炉灰、炉渣成分不同，添加二氧化硅或碎玻璃作为添加剂，添加剂的添加量不超过总质量的30％；

(4)混合后的物料进入提升机提升至进料料仓；通过螺旋输送装置将混合物料输送至等离子焚烧炉内；

(5)混合物料在等离子焚烧炉内熔化后，熔化液通过溢流输出端流至水淬机，急冷形成玻璃体后，将玻璃体排至玻璃体料箱；当等离子焚烧炉出现故障需进行检修时，熔化液由底流输出端流出至水淬机，急冷形成玻璃体后，将玻璃体排至玻璃体料箱；

生产过程中产生的废气接入原回转窑系统的二燃室，与原系统尾气装置合并处置尾气；

处理炉灰及炉渣的等离子焚烧熔化系统处理炉灰及炉渣即结束。

较优地，混合物料进入等离子焚烧炉内，等离子枪向焚烧炉本体内发出等离子高温火焰，将混合物料加热至熔化状态，得熔化液；

等离子枪及焚烧炉本体内所需气体均由同一空气储罐提供；

焚烧炉本体的顶部设置防爆阀，若出现残余有机气体累积达到爆炸极限时，防爆阀会自动开启，等离子焚烧炉恢复正常运行时，关闭防爆阀。

具体地，利用如上所述处理炉灰及炉渣的等离子焚烧熔化系统处理炉灰及炉渣的方法的实施例如下：

实施例1

一种利用如上所述的处理炉灰及炉渣的等离子焚烧熔化系统处理炉灰及炉渣的方法，步骤如下：

⑴将上述处理炉灰及炉渣的等离子焚烧熔化系统置于原回转窑系统的尾部，使炉渣料仓的进料端与原回转窑系统的尾部的炉渣排放处相连接设置，将回转窑处理后的炉渣通过除尘器收集至炉渣料仓；

⑵将除尘器收集的炉灰通过螺旋给料机输送至炉灰料仓；

⑶将添加剂盛装于添加剂料仓内，然后将炉渣料仓、炉灰料仓、添加剂料仓内的物料分别依次通过炉渣进料装置、炉灰进料装置、添加剂进料装置输送至混合装置内，经过混合装置混合；

其中，炉灰的添加量不大于总质量的30％，根据炉灰、炉渣成分不同，添加二氧化硅或碎玻璃作为添加剂，添加剂的添加量不超过总质量的30％；

⑷混合后的物料进入提升机提升至进料料仓；通过螺旋输送装置将混合物料输送至等离子焚烧炉内；

⑸混合物料在等离子焚烧炉内熔化后，熔化液通过溢流输出端流至水淬机，急冷形成玻璃体后，将玻璃体排至玻璃体料箱；当等离子焚烧炉出现故障需进行检修时，熔化液由底流输出端流出至水淬机，急冷形成玻璃体后，将玻璃体排至玻璃体料箱；

生产过程中产生的废气接入原回转窑系统的二燃室，与原系统尾气装置合并处置尾气；

处理炉灰及炉渣的等离子焚烧熔化系统处理炉灰及炉渣即结束。

较优地，所述等离子枪接口沿水平方向倾斜设置，其水平夹角为20～45°，与焚烧炉本体的中心轴线夹角为5～15°，该离子枪接口与热空气停留区相连通设置，该等离子枪接口与等离子枪相连接设置，等离子枪设置于焚烧炉本体外壁上，等离子枪的枪口中心线的夹角互为120°，等离子枪能够向焚烧炉本体内发出等离子高温火焰；

较优地，所述等离子枪为直流枪，采用非转移弧式加热.。

较优地，所述等离子枪的火焰根部温度为2500～3000℃，距离熔池的液面高度为150～400mm；

较优地，所述熔池的液位高度小于1米，所述焚烧炉本体内的温度控制在1000～1800℃。

实施例2

一种利用如上所述处理炉灰及炉渣的等离子焚烧熔化系统处理炉灰及炉渣的方法，步骤如下：

(1)等离子焚烧熔化系统位于回转窑尾部，炉渣排放处，将回转窑处理后的炉渣收集至炉渣料仓，炉渣进料装置选用螺旋进料方式，进料装置耐磨，防腐蚀，主体传输设备选用耐磨不锈钢。进料装置设置称重称，计量进料剂量。

(2)将电除尘器收集的炉灰通过螺旋给料机输送至炉灰料仓，进料装置耐磨，防腐蚀，主体传输设备选用耐磨不锈钢。进料装置设置称重称，计量进料剂量，输灰管路采用内衬陶瓷的碳钢管路，输灰管路转弯半径为0.8米。

(3)上述两种原料和添加剂经过混合装置混合，混合装置为双螺旋混合设备，炉灰添加量为总质量的30％，添加二氧化硅作为添加剂，添加剂量为总质量的30％。炉灰炉渣及添加剂的质量配比通过进料装置称重配置后自动进入双螺旋混合设备。

(4)混合后的物料进入提升机提升至等离子焚烧炉窑头料仓，提升装置可以选用斗式提升机；通过水冷装置的螺旋输送装置将炉灰炉渣输送至等离子焚烧炉内，螺旋输送装置耐温在1800度以内，装置内设有水冷回路，冷却水通过接管进入螺旋输送装置，换热后从另外一支接管流出。

(5)等离子炉灰炉渣处理焚烧炉包括焚烧炉炉灰炉渣进料口、空气入口、等离子枪接口、等离子枪、热空气停留区、熔池、熔液溢流口、熔液底流口、温度传感器、压力传感器、液位检测装置、防爆阀门。

(6)炉灰炉渣由侧进式进料方式进入等离子焚烧炉内，等离子焚烧炉为圆形炉，在炉内通过等离子枪发出的等离子高温火焰将炉灰炉渣加热至熔化状态，等离子枪的数量为3个，枪口中心线的夹角互为120°，等离子枪的水平夹角为20°；与炉体的中心轴线夹角为5°。等离子枪选用直流枪，采用非转移弧式加热。等离子枪的火焰根部温度2500～3000℃，距熔液面150mm。熔池的液位高度为0.5米，炉内温度控制在1200～1800℃，通过液位检测装置控制熔化液位高度，通过上部和底部温度传感器和等离子枪功率控制炉内温度。等离子枪及等离子焚烧炉所需气体由同一空气储罐提供，空气进入压缩机后经除尘除油后进入空气储罐。

(7)等离子焚烧炉的顶部设置防爆阀，若出现残余有机气体累积达到爆炸极限时，防爆阀会自动开启，等离子焚烧炉恢复正常运行时，关闭防爆阀。

(8)熔化液通过溢流口流至水淬机，急冷形成玻璃体后，将玻璃体排至玻璃体料仓；在炉出现故障需进行检修时，熔液由熔液底流口流出至水淬机，急冷形成玻璃体后，将玻璃体排至玻璃体料仓。

(9)产生的废气接入原回转窑系统的二燃室，与原系统尾气装置合并处置尾气。

实施例3

一种利用如上所述处理炉灰及炉渣的等离子焚烧熔化系统处理炉灰及炉渣的方法，步骤如未特殊说明均同实施例1，不同之处如下：

(1)等离子焚烧熔化系统位于回转窑尾部，炉渣排放处，将回转窑处理后的炉渣收集至炉渣料仓，炉渣进料装置选用震动进料方式，进料装置耐磨，防腐蚀，主体传输设备选用耐磨不锈钢。进料装置设置称重称，计量进料剂量。

(2)将电除尘器收集的炉灰通过螺旋给料机输送至炉灰料仓，进料装置耐磨，防腐蚀，主体传输设备选用耐磨不锈钢。进料装置设置称重称，计量进料剂量，输灰管路采用内衬陶瓷的碳钢管路，输灰管路转弯半径为0.7米。

(3)上述两种原料和添加剂经过混合装置混合，混合装置为双螺旋混合设备，炉灰添加量为总质量的25％，根据炉灰炉渣成分不同，添加碎玻璃作为添加剂，添加剂量为总质量的25％。炉灰炉渣及添加剂的质量配比通过进料装置称重配置后自动进入双螺旋混合设备。

(4)炉灰炉渣由侧进式进料方式进入等离子焚烧炉内，等离子焚烧炉为圆形炉，在炉内通过等离子枪发出的等离子高温火焰将炉灰炉渣加热至熔化状态，等离子枪的数量为3个，枪口中心线的夹角互为120°，与炉体的中心轴线夹角为10°。等离子枪选用直流枪，采用非转移弧式加热。等离子枪的火焰根部温度为2700～3000℃，距熔液面175mm。熔池的液位高度为0.6米，炉内温度控制在1300～1800℃，通过液位检测装置控制熔化液位高度，通过上部和底部温度传感器和等离子枪功率控制炉内温度。

实施例4

一种利用如上所述处理炉灰及炉渣的等离子焚烧熔化系统处理炉灰及炉渣的方法，步骤如未特殊说明均同实施例1，不同之处如下：

(1)将电除尘器收集的炉灰通过螺旋给料机输送至炉灰料仓，进料装置耐磨，防腐蚀，主体传输设备选用耐磨不锈钢。进料装置设置称重称，计量进料剂量，输灰管路采用内衬陶瓷的碳钢管路，输灰管路转弯半径为0.6米。

(2)上述两种原料和添加剂经过混合装置混合，混合装置为双螺旋混合设备，炉灰添加量为总质量的20％，根据炉灰炉渣成分不同，添加碎玻璃作为添加剂，添加剂量为总质量的 15％。炉灰炉渣及添加剂的质量配比通过进料装置称重配置后自动进入双螺旋混合设备。

(3)炉灰炉渣由侧进式进料方式进入等离子焚烧炉内，等离子焚烧炉为方形炉，在炉内通过等离子枪发出的等离子高温火焰将炉灰炉渣加热至熔化状态，等离子枪的数量为3个，枪口分别位于炉体的其中三个外壁面，与炉体的中心轴线夹角为15°。等离子枪选用直流枪，采用非转移弧式加热。等离子枪的火焰根部温度为2700～2900℃，距熔液面350mm。熔池的液位高度为0.8米，炉内温度控制在1200～1700℃，通过液位检测装置控制熔化液位高度，通过上部和底部温度传感器和等离子枪功率控制炉内温度。

Claims (9)

1.一种处理炉灰及炉渣的等离子焚烧熔化系统，其特征在于：所述系统包括除尘器、炉渣料仓、炉灰料仓、添加剂料仓、炉渣进料装置、炉灰进料装置、添加剂进料装置、混合装置、提升装置、进料料仓、螺旋输送装置、等离子焚烧炉、水淬机、玻璃体料箱、压缩机和空气储罐，所述炉渣料仓的进料端与原回转窑系统的尾部的炉渣排放处相连接设置，该炉渣料仓能够存放炉渣，该炉渣料仓的出料端与炉渣进料装置的进料端相连接设置；所述炉灰料仓的进料端与炉灰相连接设置，该炉灰料仓能够存放炉灰，该炉灰料仓的出料端与炉灰进料装置的进料端相连接设置；所述添加剂料仓的进料端与添加剂相连接设置，该添加剂料仓能够存放添加剂，该添加剂料仓的出料端与添加剂进料装置的进料端相连接设置；

所述炉渣料仓、炉灰料仓分别均连接设置一除尘器，该除尘器能够收集炉渣、炉灰至炉渣料仓、炉灰料仓内；

所述炉渣进料装置、炉灰进料装置、添加剂进料装置的出料端分别均与混合装置的输入端相连接设置，该混合装置能够将炉渣、炉灰、添加剂进行混合操作；

所述混合装置的输出端与提升装置的输入端相连接设置，该提升装置的输出端与进料料仓的输入端相连接设置，该进料料仓的输出端与螺旋输送装置的输入端相连接设置，该螺旋输送装置的输出端与等离子焚烧炉的输入端相连接设置，该等离子焚烧炉的输出端包括废气输出端、溢流输出端和底流输出端，所述废气输出端与原回转窑系统的二燃室相连接设置，所述溢流输出端和底流输出端分别与水淬机的输入端相连接设置，该水淬机的输出端与玻璃体料箱的输入端相连接设置；

所述压缩机的输入端与空气相连接设置，该压缩机的输出端与空气储罐的输入端相连接设置，该空气储罐的输出端也与等离子焚烧炉的输入端相连接设置，该压缩机能够压缩空气并对空气进行除尘除油处理，然后经除尘除油后进入空气储罐，该空气储罐用于向等离子焚烧炉内提供压缩处理后的空气；

所述螺旋输送装置设置有水冷装置，水冷装置的设置使得螺旋输送装置在工作时能够降低其输送时的温度，保证了螺旋输送装置输送的物料不会由于高温而发生质弯，保证了反应的正常、准确地进行，保证螺旋输送装置的运行可靠性。

2.根据权利要求1所述的处理炉灰及炉渣的等离子焚烧熔化系统，其特征在于：所述炉渣进料装置采用震动进料或者螺旋进料方式，该炉渣进料装置耐磨、防腐蚀，主体传输设备选用耐磨不锈钢；该炉渣进料装置设置称重称，能够计量进料剂量；

所述炉灰进料装置耐磨、防腐蚀，主体传输设备选用耐磨不锈钢；该炉灰进料装置设置称重称，能够计量进料剂量；该炉灰进料装置包括输灰管路，输灰管路采用内衬陶瓷的碳钢管路，输灰管路转弯半径不小于0.5米。

3.根据权利要求1所述的处理炉灰及炉渣的等离子焚烧熔化系统，其特征在于：所述混合装置为双螺旋混合设备，所述螺旋输送装置耐温在1800℃以内。

4.根据权利要求1所述的处理炉灰及炉渣的等离子焚烧熔化系统，其特征在于：所述进料料仓为等离子焚烧炉窑头料仓；所述提升装置为皮带输送机或斗式提升机；

所述炉渣料仓、炉灰料仓的材质均选用碳钢材质；

或者，所述炉渣料仓、炉灰料仓为方形或圆形形状，炉渣料仓、炉灰料仓的存储量满不小于一吨；

或者，所述炉渣料仓、炉灰料仓内均设置振打器，防止炉灰、炉渣沉积到料仓内壁上；所述炉渣料仓、炉灰料仓内上部均设置除尘器，捕集进料时的灰尘，捕集后的灰尘再落入料仓。

5.根据权利要求1所述的处理炉灰及炉渣的等离子焚烧熔化系统，其特征在于：所述水冷装置为水冷回路，所述螺旋输送内设有水冷装置。

6.根据权利要求1所述的处理炉灰及炉渣的等离子焚烧熔化系统，其特征在于：所述等离子焚烧炉包括焚烧炉本体、炉灰炉渣进料口、空气入口、烟气出口、等离子枪、热空气停留区、熔池、熔液溢流口、熔液底流口和防爆阀门；

所述焚烧炉本体呈四周封闭的中空状，该焚烧炉本体的顶部与中空内部相连通同轴设置防爆阀门，靠近该防爆阀门一侧的焚烧炉本体的侧壁上设置烟气出口，该烟气出口与焚烧炉本体的中空内部相连通设置，该焚烧炉本体的中空内部的底部同轴设置熔池，该焚烧炉本体的底部设有熔液底流口，该熔液底流口与熔池相连通设置，该熔液底流口的出口端与水淬机的输入端相连接设置；

所述熔池上方的焚烧炉本体的中空内部同轴设有热空气停留区，该热空气停留区含有大量热量，该热空气停留区的底部与熔池的顶部相连接设置；

所述热空气停留区的底部的焚烧炉本体的侧壁上间隔设置空气入口、熔液溢流口，该空气入口与热空气停留区的底部相连通设置，该熔液溢流口与熔池的顶部上方的热空气停留区的底部相连通设置；

所述热空气停留区的中上部的焚烧炉本体的侧壁上沿圆周方向均布间隔设置三个等离子枪，该等离子枪的枪口与热空气停留区相连通设置，等离子枪能够向焚烧炉本体内发出等离子火焰；

所述烟气出口与热空气停留区之间的焚烧炉本体的侧壁上设置炉灰炉渣进料口，该炉灰炉渣进料口与焚烧炉本体的中空内部相连通设置；

所述等离子枪的空气输入端、空气入口分别均与空气储罐的输出端相连接设置。

7.根据权利要求1所述的处理炉灰及炉渣的等离子焚烧熔化系统，其特征在于：所述等离子枪沿水平方向倾斜设置，其水平夹角为20～45°，与焚烧炉本体的中心轴线夹角为5～15°，等离子枪的枪口中心线的夹角互为120°；

或者，所述等离子枪为直流枪，采用非转移弧式加热；所述等离子枪的火焰根部温度为2500～3000℃，距离熔池的液面高度为150～400mm；

或者，所述熔池的液位高度小于1米，所述焚烧炉本体内的温度控制在1000～1800℃。

8.根据权利要求1所述的处理炉灰及炉渣的等离子焚烧熔化系统，其特征在于：所述等离子焚烧炉还包括温度传感器、压力传感器和液位检测装置，所述焚烧炉本体的内部的顶部和底部均间隔设置温度传感器、压力传感器，通过温度传感器和等离子枪的功率能够控制焚烧炉本体内的温度，当焚烧炉内温度大于1700℃时，调低等离子枪功率至75KW/h，当焚烧炉内温度大于1800℃时，停止等离子枪加热；所述液位检测装置能够检测熔池的液位，通过液位检测装置控制熔化液位高度，当液位小于600mm高度时，炉灰炉渣正常进料，当液位在600～800mm高度时，炉灰炉渣进料速度为正常速度的一半，当液位大于800mm时，炉灰炉渣停止进料。

9.根据权利要求1至8任一项所述的处理炉灰及炉渣的等离子焚烧熔化系统，其特征在于：所述焚烧炉本体包括保温层、耐火保温层和耐火层，所述保温层的外表面上紧密设置耐火保温层，该耐火保温层的外表面上紧密设置耐火层。