CN209084775U - 等离子熔融烟气冷却设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种等离子熔融烟气冷却设备，属于环保技术领域，解决了现有等离子体熔融处理后产生的烟气中携带有飞灰，具有粘性，在管路中凝固易堵塞管道的技术问题。该装置包括二燃室本体、通气装置、温度测量装置和温度调节装置，所述通气装置和所述温度调节装置均与所述二燃室本体相连通，所述温度测量装置设置于烟气出口上，通过所述通气装置向所述二燃室本体内通气以对烟气降温使熔融态飞灰冷却成固态粉尘，通过所述温度测量装置能监测烟气出口处的温度，所述温度调节装置能通过所述温度测量装置监测的温度调节所述二燃室本体内的烟气温度，保证烟气中飞灰的冷却，以及一氧化碳、氢气和硫化氢等可燃性气体的燃烧。

Description

等离子熔融烟气冷却设备

技术领域

本实用新型涉及环保技术领域，尤其是涉及一种等离子熔融烟气冷却设备。

背景技术

用等离子体熔融处理废弃物是环保行业无害化处理废物的优选方法，等离子体火炬可以产生约5000℃高温以对废弃物进行快速高温熔融，在熔融过程中，废弃物中的有机物被燃烧成二氧化碳、水等简单小分子物质，废弃物中的无机物被熔融成液态，液态熔融物在进行快速冷却后，成为玻璃体物质，玻璃体物质没有毒性，可以重新回收利用。

目前，在熔融过程中，会产生温度约为1300～1500℃的高温烟气，烟气由烟气入口通入二燃室，经过二次燃烧后在由烟气出口通入急冷装置急冷至200℃，在流入下游进行粉尘分离。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：烟气始终会带有一些飞灰，当烟气在1100℃以上时，因为高温的原因，烟气中挟带的飞灰呈熔融状态，具有粘黏性，在输送过程中，如果保温不好或烟气遇冷温度降低，烟气中熔融的飞灰会发生凝固，并结块附着在管道内表面，形成堵塞，影响装置运行。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种等离子熔融烟气冷却设备，以解决现有等离子体熔融处理后产生的烟气中携带有飞灰，具有粘性，在管路中凝固易堵塞管道的技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供了一种等离子熔融烟气冷却设备，包括二燃室本体、通气装置、温度测量装置和温度调节装置，所述通气装置和所述温度调节装置均与所述二燃室本体相连通，所述温度测量装置设置于烟气出口上，通过所述通气装置向所述二燃室本体内通气以对烟气降温使熔融态飞灰冷却成固态粉尘，通过所述温度测量装置能监测烟气出口处的温度，所述温度调节装置能通过所述温度测量装置监测的温度调节所述二燃室本体内的烟气温度。

优选地，所述通气装置包括多条相互连通的通气管路，多条所述通气管路沿所述二燃室本体的水平方向环形阵列分布。

优选地，所述二燃室本体内设置有与所述通气装置相连通的喷嘴，所述喷嘴的轴线在同一水平面内且所述喷嘴的轴线与所述喷嘴和所述二燃室本体接触处的法线之间具有倾斜方向一致的夹角。

优选地，所述二燃室本体上开设有通气口，所述通气装置通过所述通气口与所述二燃室本体相连通，所述通气口设置于烟气入口的下方且靠近所述烟气入口。

优选地，所述温度测量装置通过控制器与所述通气装置和所述温度调节装置电连接。

优选地，所述通气装置上设置有控制阀，所述控制阀通过控制器与所述温度测量装置电连接。

优选地，所述温度调节装置设置于所述二燃室本体的顶部，所述温度调节装置包括燃气管路和打火装置，所述燃气管路伸入所述二燃室本体内且与所述二燃室本体相连通，所述打火装置设置于所述燃气管路的自由端且所述打火装置通过所述控制器与所述温度测量装置电连接。

优选地，所述燃气管路上设置有开关阀，所述开关阀通过控制器与所述温度测量装置电连接。

优选地，所述燃气管路包括可燃气管路和助燃气管路，所述可燃气管路在靠近所述二燃室本体处伸入所述助燃气管路内以使所述可燃气管路与所述助燃气管路同轴。

优选地，所述烟气入口设置于所述二燃室本体的上部，所述烟气出口设置于所述二燃室本体的下部，所述烟气入口和所述烟气出口的轴线平行且不重合。

本实用新型提供的一种等离子熔融烟气冷却设备，在二燃室本体上连通有通气装置，通过将通气装置内的气体通入二燃室本体以对烟气进行降温，使烟气中挟带的熔融态、具有粘性的飞灰冷却成固态粉尘而不具粘性，避免了粘性飞灰粘着在管壁造成管路堵塞影响装置运行的弊端，同时本设备还包括温度测量装置和温度调节装置，使二燃室本体内的烟气温度控制在预设值，以保证烟气中飞灰的冷却，以及一氧化碳、氢气和硫化氢等可燃性气体的燃烧。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对现有技术描述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实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型俯视的结构示意图；

图中1、二燃室本体；11、烟气入口；12、烟气出口；2、通气装置；21、通气管路；211、控制阀；212、通气口；22、喷嘴；3、温度测量装置；4、天然气管路；41、空气管路；411、开关阀；42、打火装置。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“侧向”、“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“侧”等指示的方位或位置关系为基于图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

如图1和图2所示，本实用新型提供了一种等离子熔融烟气冷却设备，包括二燃室本体1、通气装置2、温度测量装置3和温度调节装置，通气装置2和温度调节装置均与二燃室本体1相连通，温度测量装置3设置于烟气出口12上，通过通气装置2向二燃室本体1内通气以对烟气降温使熔融态飞灰冷却成固态粉尘，通过温度测量装置3能监测烟气出口12处的温度，温度调节装置能通过温度测量装置3监测的温度调节二燃室本体1内的烟气温度。

本实用新型的通气装置2中通入的是常温空气，由于空气的温度相比1300～1500℃的高温烟气温度低得多，所以将空气通入二燃室本体1时空气能将高温烟气降温至1100℃，从而使熔融态飞灰冷却成固态粉尘通入急冷装置冷却，在进入下游进行粉尘分离。工作时，由通气装置2向二燃室内部通气，当温度高于预设温度时通入的空气能使烟气温度降低至预设温度，当温度低于预设温度时温度调节装置开启以使烟气温度升高至预设温度。

本实用新型在二燃室本体1上连通有通气装置2，通过将通气装置2内的气体通入二燃室本体1以对烟气进行降温，使烟气中挟带的熔融态、具有粘性的飞灰冷却成固态粉尘而不具粘性，避免了粘性飞灰粘着在管壁造成管路堵塞影响装置运行的弊端，同时本设备还包括温度测量装置3和温度调节装置，使二燃室本体1内的烟气温度控制在预设值，以保证烟气中飞灰的冷却，以及一氧化碳、氢气和硫化氢等可燃性气体的燃烧。

作为可选的实施方式，通气装置2包括多条相互连通的通气管路21，多条通气管路21沿二燃室本体1的水平方向环形阵列分布。

此种结构可使二燃室内部多方位的通入足量的空气，以保证对烟气的降温效果和提升降温速度，同时环形阵列分布使空气与烟气混合均匀，避免空气与烟气中粘性飞灰接触不充分所导致的冷却不彻底仍会产生堵塞管路的问题。

作为可选的实施方式，二燃室本体1内设置有与通气装置2相连通的喷嘴22，喷嘴22的轴线在同一水平面内且喷嘴22的轴线与喷嘴22和二燃室本体1接触处的法线之间具有倾斜方向一致的夹角。

具体的，喷嘴22与通气管路21连通，喷嘴22的数量为多个，优选为2～8个，本实施例中为4个，喷嘴22既能保证空气与烟气的充分混合，也能对空气的流向起导向作用，同向倾斜的喷嘴22可使空气形成旋流，增大了空气与烟气中飞灰的接触面及流动速度，使空气与烟气充分混合，加快了二燃室内部烟气的运动速度，也就加快了降温除灰的速度，具体的，夹角可为30°～60°，避免喷嘴22过于靠近二燃室内壁或与内壁呈90°影响旋流的形成效果。

作为可选的实施方式，二燃室本体1上开设有通气口212，通气装置2通过通气口212与二燃室本体1相连通，通气口212设置于烟气入口11的下方且靠近烟气入口11，使高温烟气一进入二燃室就能和空气接触，接触时间长，混合充分，距离越靠近越能在较短的时间使烟气与空气相接触，冷却效果好。

作为可选的实施方式，温度测量装置3通过控制器与通气装置2和温度调节装置电连接，具体的，温度测量装置3可为热电偶，其中，通气装置2上设置有控制阀211，控制阀211通过控制器与温度测量装置3电连接。

具体的，通气装置2包括多条相互连通的支管路，每条支管路的一端与二燃室本体1连通，另一端汇聚成主管路，主管路上设置有控制阀211，控制器能控制通气管路21上的控制阀211的开启以及开启的大小，避免烟气温度过低时易产生二恶英等有害物质，或者烟气温度过高熔融状态飞灰冷却不充分堵塞管路。本实施例中烟气出口12的温度为800℃～1500℃，烟气冷却到1100℃左右，烟气中熔融态飞灰能冷却成固态粉尘，当温度低于1100℃时控制阀211开小，减小空气通入量，当温度高于1100℃时控制阀211开大，增大空气通入量，保证二燃室内熔融态飞灰冷却成固态粉尘，不会在管道设备表面结块。

作为可选的实施方式，温度调节装置设置于二燃室本体1的顶部，温度调节装置包括燃气管路和打火装置42，燃气管路伸入二燃室本体1内且与二燃室本体1相连通，打火装置42设置于燃气管路的自由端且打火装置42通过控制器与温度测量装置3电连接。

温度调节装置设置于二燃室顶部，使高温的气体一进来，就可以和空气充分接触，接触时间长，混合充分，在保证二燃室内熔融态飞灰冷却成固态粉尘的同时，还能燃烧掉烟气里面的一氧化碳、氢气、硫化氢等可燃性气体。当烟气出口12温度低于800℃时，温度测量装置3将低温信号传递给控制器，控制器再将信号依次传递给燃气管路上的打火装置42和控制阀211，打火装置42启动打火，控制阀211开启，使燃气管路中可燃气体遇火星燃烧以对烟气加热，其中，打火装置42为打火器。

作为可选的实施方式，燃气管路上设置有开关阀411，开关阀411通过控制器与温度测量装置3电连接，当温度过低时，开关阀411开启，通入燃气；当温度达到预设值，开关阀411关闭，断开燃气，停止对烟气升温。

作为可选的实施方式，燃气管路包括可燃气管路和助燃气管路，可燃气管路在靠近二燃室本体1处伸入助燃气管路内以使可燃气管路与助燃气管路同轴。

具体的，在靠近二燃室本体1内可燃气管路与助燃气管路形成同心管结构，其中，可燃气为天然气，助燃气为空气，天然气管路4和空气管路41上均设置有开关阀411，将天然气管路4伸入空气管路41中的同心管结构，使足量的空气环绕在天然气周围，接触充分，燃烧效果好。

作为可选的实施方式，烟气入口11设置于二燃室本体1的上部，烟气出口12设置于二燃室本体1的下部，烟气入口11和烟气出口12的轴线平行且不重合，烟气入口11和烟气出口12不在同一直线上使烟气的流动路径变长，也就延长了烟气与空气的接触时间，使二者混合更充分，冷却效果好。

1300℃～1500℃高温烟气进入到二燃室，在二燃室内与空气均匀混合，空气与烟气中的一氧化碳、氢气、硫化氢等可燃性气体发生燃烧反应；同时不断通入空气，将高温烟气冷却到1100℃左右；在加入空气过程中，二燃室出口有烟气温度测量表监控温度，通过通气管路21上的控制阀211调整空气的通入量进而控制烟气温度，当烟气温度过低，启动天然气燃烧器提高烟气温度，以保证二燃室内的温度保持在1100℃左右。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种等离子熔融烟气冷却设备，其特征在于，包括二燃室本体、通气装置、温度测量装置和温度调节装置，所述通气装置和所述温度调节装置均与所述二燃室本体相连通，所述温度测量装置设置于烟气出口上，通过所述通气装置向所述二燃室本体内通气以对烟气降温使熔融态飞灰冷却成固态粉尘，通过所述温度测量装置能监测烟气出口处的温度，所述温度调节装置能通过所述温度测量装置监测的温度调节所述二燃室本体内的烟气温度。

2.根据权利要求1所述的一种等离子熔融烟气冷却设备，其特征在于，所述通气装置包括多条相互连通的通气管路，多条所述通气管路沿所述二燃室本体的水平方向环形阵列分布。

3.根据权利要求1所述的一种等离子熔融烟气冷却设备，其特征在于，所述二燃室本体内设置有与所述通气装置相连通的喷嘴，所述喷嘴的轴线在同一水平面内且所述喷嘴的轴线与所述喷嘴和所述二燃室本体接触点的法线之间具有倾斜方向一致的夹角。

4.根据权利要求1所述的一种等离子熔融烟气冷却设备，其特征在于，所述二燃室本体上开设有通气口，所述通气装置通过所述通气口与所述二燃室本体相连通，所述通气口设置于烟气入口的下方且靠近所述烟气入口。

5.根据权利要求1所述的一种等离子熔融烟气冷却设备，其特征在于，所述温度测量装置通过控制器与所述通气装置和所述温度调节装置电连接。

6.根据权利要求5所述的一种等离子熔融烟气冷却设备，其特征在于，所述通气装置上设置有控制阀，所述控制阀通过控制器与所述温度测量装置电连接。

7.根据权利要求5所述的一种等离子熔融烟气冷却设备，其特征在于，所述温度调节装置设置于所述二燃室本体的顶部，所述温度调节装置包括燃气管路和打火装置，所述燃气管路伸入所述二燃室本体内且与所述二燃室本体相连通，所述打火装置设置于所述燃气管路的自由端且所述打火装置通过所述控制器与所述温度测量装置电连接。

8.根据权利要求7所述的一种等离子熔融烟气冷却设备，其特征在于，所述燃气管路上设置有开关阀，所述开关阀通过控制器与所述温度测量装置电连接。

9.根据权利要求7所述的一种等离子熔融烟气冷却设备，其特征在于，所述燃气管路包括可燃气管路和助燃气管路，所述可燃气管路在靠近所述二燃室本体处伸入所述助燃气管路内以使所述可燃气管路与所述助燃气管路同轴。

10.根据权利要求5所述的一种等离子熔融烟气冷却设备，其特征在于，所述烟气入口设置于所述二燃室本体的上部，所述烟气出口设置于所述二燃室本体的下部，所述烟气入口和所述烟气出口的轴线平行且不重合。