CN209893414U - 助熔等离子炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种助熔等离子炉，包括熔融炉体及烟气处理室，所述熔融炉体设有进料口及出料口，所述熔融炉体的底部设有加热单元，所述熔融炉体的上部设有等离子炬，所述烟气处理室与所述熔融炉体的端部连通以供形成合成气。本实用新型的助熔等离子炉其结构简明，能充分克服现有技术缺失，确保熔融后的无机物始终处于流动状态，避免过厚凝固。

Description

助熔等离子炉

技术领域

本实用新型涉及一种助熔等离子炉。

背景技术

等离子体气化熔融炉用于危废处置领域，具有适用范围广、减量、无害等诸多优点。其原理是利用等离子炬作为热源，其产生的热等离子体使危中有机物气化生成合成气，无机物熔融后流出冷却为无毒无害的玻璃体。

目前，现有的等离子体炉通常采用顶插、侧插等离子体炬，其炉内熔浆液面低于等离子体炬。这种等离子体炉的主要缺点包括：a.熔浆仅能接受上部的热传导和热辐射，而熔浆的热导率低，对辐射的吸收率较低，致使炉子热效率较低；b.熔浆上下温差大，底部易析晶凝固，可能导致出浆中断甚至停产，且恢复生产困难；c.烟气中的大量颗粒物容易受垂直气流影响而飞入后处理段，会增加后处理负荷及固废排放。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种助熔等离子炉。

为实现以上目的，通过以下技术方案实现：

一种助熔等离子炉，包括熔融炉体及烟气处理室，所述熔融炉体设有进料口及出料口，所述熔融炉体的底部设有加热单元，所述熔融炉体的上部设有等离子炬，所述烟气处理室与所述熔融炉体的端部连通以供形成合成气。

优选地，所述熔融炉体内具有水平设置的容腔，竖置的所述烟气处理室与所述容腔连通进而形成L形结构。

优选地，所述熔融炉体的一端设置所述进料口，所述熔融炉体的另一端与所述烟气处理室连通。

优选地，所述等离子炬靠近所述进料口的一端设置。

优选地，所述加热单元包括间隔设于所述容腔底部的多个助熔电极，所述电极可与电源电连接地设置；所述电极与电源电连接时，使得熔浆内通过电流地设置。

优选地，所述熔融炉体为非导体炉体或者所述熔融炉体的内壁设置有非导体层。

优选地，所述加热单元为电加热丝，所述电加热丝用于与电源电连接；所述电加热丝与电源电连接时可发热地设置。

优选地，所述熔融炉体设置有高导热层和低导热层，所述低导热层包覆于所述低导热层之外；所述高导热层导热系数大于所述低导热层导热系数；所述电加热丝埋设于所述高导热层内。

优选地，所述出料口包括出浆口及出铁口，所述出浆口及出铁口分设于所述容腔的前后两侧。

优选地，所述烟气处理室的侧壁开设有补风口。

优选地，所述烟气处理室的顶部开设有出烟口。

优选地，所述容腔的长度为L，所述容腔内容纳有熔浆，所述容腔的高度为H，L∶H≥2∶1。

本实用新型助熔等离子炉的有益效果包括：

1)熔融炉体的底部设有加热单元，配合上部的等离子炬，从而确保熔融后的无机物处于可流动的状态，防止熔融后的无机物过厚(特别是底部)凝固，如此，可以在原先厚度(假设5CM厚)的无机物处理量上增加一次性熔融的无机物处理量(可增加到10CM厚)，进而显著加大危险废料的一次性处理量(比如，原5吨的处理量增加到10吨的处理量)；亦或者是，在单位时间内、等量处理量的条件下，显著提高处理效率且降低能耗；

2)熔融炉体的上部连通有烟气处理室，有机物分解气化后的气体经过该烟气处理室，并通过补风口进风生成高品质的合成气或可进行二次燃烧，最后通过出烟口排出以待后处理；

3)出料口分设有两个，其中，出浆口可用于排出玻璃液，出铁口用于排出金属液。

附图说明

图1为本实用新型助熔等离子炉的侧面结构示意图。

图2为对应图1的俯视结构示意图。

图3为对应图2中A-A截面的剖视结构示意图。

图4为对应图1中B-B截面的剖视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细的描述：

如图1和图2所示，一种助熔等离子炉，包括熔融炉体1及烟气处理室3，所述熔融炉体1设有进料口4及出料口，所述熔融炉体1的底部设有加热单元6，所述熔融炉体1的上部(炉顶2的表面)设有多个等离子炬5，所述烟气处理室3与所述熔融炉体1的上表面右端(炉顶2)连通以供形成合成气。

进一步地，长方形的所述熔融炉体1水平设置且内部设有水平延伸的容腔11，所述熔融炉体1为非导体炉体或者所述熔融炉体1的内壁设置有非导体层。

结合图3和图4所示，加热单元包括间隔设于所述容腔11底部的多个助熔电极6，助熔电极6由熔融炉体1伸入容腔11内部以直接与熔浆接触加热，所述助熔电极6可与电源电连接地设置；所述助熔电极6与电源电连接时，使得熔浆内通过电流地设置，呈圆筒状的所述烟气处理室3竖向设置，并且，烟气处理室3的内腔12与所述容腔11连通，进而烟气处理室3与所述熔融炉体1形成立体的L形结构。所述熔融炉体1的一端设置所述进料口4，所述熔融炉体1的另一端与所述烟气处理室3连通。所述等离子炬5靠近所述进料口4的一端设置。

加热单元的另一种设置形式是，所述加热单元为电加热丝，所述电加热丝用于与电源电连接；所述电加热丝与电源电连接时可发热地设置。所述熔融炉体1设置有高导热层和低导热层，所述低导热层包覆于所述低导热层之外；所述高导热层导热系数大于所述低导热层导热系数；所述电加热丝埋设于所述高导热层内。

另一方面，所述出料口包括出浆口7及出铁口8，所述出浆口7及出铁口8分设于所述容腔11的前后两侧。进而，在炉内熔浆中，金属液因密度比玻璃液更大而沉淀至底部出铁口8流出。同时，所述烟气处理室3的侧壁开设有补风口9。所述烟气处理室3的顶部开设有出烟口10。

较为优选地，细看图1，所述容腔11的长度为L，所述容腔11内容纳有熔浆99，所述容腔11的高度为H，L∶H≥2∶1。这样，熔融后所形成的烟气可均匀地存在于熔浆99之上，增加了烟气的行程(行程长)，以确保进入到烟气处理室3的烟气保持在850℃，进而便于空气进入烟气处理室3后助燃，显著减少有害气体的形成。

在具有上述结构特征后，结合图1至图4所示，本实用新型可按以下过程实施：

危险废料由进料口4进入炉内，在等离子体炬5、电极6的双层作用下，无机物熔融后经出浆口7和出铁口8流出；

有机物分解、气化后的合成气经烟气处理室3，并由补风口9配风后生成高品质合成气，或者，也可在烟气处理室3内进行烟气的二次燃烧；

最终，烟气由烟气出口10排出以待后处理再加以处理。

本实用新型所提供的助熔等离子炉，炉内熔浆受上部热离子体传热、底部助熔双重作用，从而保证熔浆上下温度均匀，提高炉子热效率、保证稳定生产、降低成本；熔融段的长方形设计使烟气沿浆面水平流动，进一步加强了熔浆与烟气的换热作用、提高炉子热效率，并有利于烟气中颗粒物沉降减少后处理负荷，减少固废排放；而充足的烟气停留时间和还原氛围可降低烟气的有害成分。

以下通过具体的数据对比，以体现本申请实际所形成的有益效果：

处置相同单位物料加电极等离子体熔融炉的优势(与不加电极相比)

耗电量节约	10％
		玻化率	＞98％
耐火材料寿命延长	20％
		耐材维护费用节省	25％

此外，处置相同单位物料时加电极等离子体熔融炉内的温度变化范围更小，本专利的炉型提高了处置过程中温度的稳定性。

本实用新型中的实施例仅用于对本实用新型进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域内技术人员可以想到的其他实质上等同的替代，均在本实用新型的保护范围内。

Claims (12)

1.一种助熔等离子炉，其特征在于，包括熔融炉体及烟气处理室，所述熔融炉体设有进料口及出料口，所述熔融炉体的底部设有加热单元，所述熔融炉体设有等离子炬，所述烟气处理室与所述熔融炉体的端部连通。

2.根据权利要求1所述的助熔等离子炉，其特征在于，所述熔融炉体内具有水平设置的容腔，竖置的所述烟气处理室与所述容腔连通进而形成L形结构。

3.根据权利要求2所述的助熔等离子炉，其特征在于，所述熔融炉体的一端设置所述进料口，所述熔融炉体的另一端与所述烟气处理室连通。

4.根据权利要求2所述的助熔等离子炉，其特征在于，所述等离子炬靠近所述进料口的一端设置。

5.根据权利要求2所述的助熔等离子炉，其特征在于，所述加热单元包括间隔设于所述容腔的底部的多个电极，所述电极可与电源电连接地设置；所述电极与电源电连接时，使得熔浆内通过电流地设置。

6.根据权利要求5所述的助熔等离子炉，其特征在于，所述熔融炉体为非导体炉体或者所述熔融炉体的内壁设置有非导体层。

7.根据权利要求1所述的助熔等离子炉，其特征在于，所述加热单元为电加热丝，所述电加热丝用于与电源电连接；所述电加热丝与电源电连接时可发热地设置。

8.根据权利要求7所述的助熔等离子炉，其特征在于，所述熔融炉体设置有高导热层和低导热层，所述低导热层包覆于所述低导热层之外；所述高导热层导热系数大于所述低导热层导热系数；所述电加热丝埋设于所述高导热层内。

9.根据权利要求2所述的助熔等离子炉，其特征在于，所述出料口包括出浆口及出铁口，所述出浆口及出铁口分设于所述容腔的前后两侧。

10.根据权利要求2所述的助熔等离子炉，其特征在于，所述烟气处理室的侧壁开设有补风口。

11.根据权利要求2所述的助熔等离子炉，其特征在于，所述烟气处理室的顶部开设有出烟口。

12.根据权利要求2所述的助熔等离子炉，其特征在于，所述容腔的长度为L，所述容腔的高度为H，L∶H≥2∶1。

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