CN214223109U - 一种等离子气化熔融炉进料密封冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种等离子气化熔融炉进料密封冷却装置，包括进料内管、夹套管和环形圈，环形圈套接于进料内管前端的外壁上，夹套管沿环形圈后侧套接于进料内管的外壁上；所述环形圈与进料内管之间形成一环形气腔，环形圈上设置有进气口，对应环形圈位置的进料内管管壁上均匀设置有若干个进气孔；所述夹套管和进料内管之间形成一环形水冷腔，在环形水冷腔内设置有水冷夹套，夹套管管壁上设置有冷却水进口和冷却水出口。本实用新型可通过水冷夹套降低进料口浇注料温度，避免特殊物料因高温发生粘结，出现堵塞情况，通过设置密封圆形环充入氮气形成气帘，避免合成气反串进入前端给料系统，确保装置安全运行。

Description

一种等离子气化熔融炉进料密封冷却装置

技术领域

本实用新型涉及等离子气化熔融炉的配套设备，具体是一种等离子气化熔融炉进料密封冷却装置。

背景技术

目前国内用于危险废物热处理技术主要有回转窑焚烧技术与等离子气化熔融技术。回转窑炉因其结构简单，对危险废物的适应能力较强、控制稳定、操作容易、技术成熟、运行成本较低等优点被国内外广泛使用；但稳定运行对废物的热值有较高要求，焚烧后的残渣和飞灰需要固化后再进行安全填埋处置，且难以保证残渣热酌减率达标，从而存在较大的运营风险。

等离子体气化处理技术是采用等离子火炬将废物加热至超高温，在超高温和反应活性粒子的作用下，废物分子被彻底分解成原子状态，有机物分解为简单的气体分子形成合成气（主要为CO、H₂），可用作燃料或化工原料；无机物熔融形成玻璃体炉渣（主要成分为硅酸盐和金属），可用于回收金属和建筑材料。等离子体气化熔融技术可处置毒性较高、热值低、化学性质稳定，并能长期存在于环境中的危险废物，特别适宜处置垃圾焚烧后的飞灰、危险废物回转窑焚烧残渣和飞灰、粉碎后的电子垃圾、放射性废物、液态或气态有毒危险废弃物等。

在以往的项目运行中，等离子气化炉常用的进料方式有液压推杆、螺旋输送机或轧辊投料，但因气化炉内压力及温度的波动，进料存在密封问题容易导致合成气外泄，对运行安全造成一定的影响，从而影响气化炉的正常运行。此外，由于在炉膛进料口处温度较高，特殊废弃物在进料过程中容易出现堵塞的情况，粘结在耐火材料上，导致送料不稳定。

实用新型内容

本实用新型针对等离子气化熔融炉进料过程存在因炉内压力波动引起的合成气反串、进料口高温引起的物料堵塞等问题，提供了一种等离子气化熔融炉进料密封冷却装置，可通过水冷夹套降低进料口浇注料温度，避免特殊物料因高温发生粘结，出现堵塞情况，通过设置密封圆形环充入氮气形成气帘，避免合成气反串进入前端给料系统，确保装置安全运行。

本实用新型的技术方案如下：

一种等离子气化熔融炉进料密封冷却装置，其特征在于：包括进料内管、夹套管和环形圈，环形圈套接于进料内管前端的外壁上，夹套管沿环形圈后侧套接于进料内管的外壁上；所述环形圈与进料内管之间形成一环形气腔，环形圈上设置有进气口，对应环形圈位置的进料内管管壁上均匀设置有若干个进气孔；所述夹套管和进料内管之间形成一环形水冷腔，在环形水冷腔内设置有水冷夹套，夹套管管壁上设置有冷却水进口和冷却水出口。

所述环形圈上至少设置有一个进气口。

所述进气孔均垂直于进料内管管壁，或者均沿进料方向有一定的倾角。

所述水冷夹套包括一块长中间隔板和一块短中间隔板，长中间隔板和短中间隔板分别沿进料内管轴向布置于进料内管外壁和夹套管之间，长中间隔板与环形水冷腔长度相同，短中间隔板一端与长中间隔板齐平，另一端与夹套管之间留有一定的间距；长中间隔板和短中间隔板将环形水冷腔分隔开，一半为进水腔体，另一半为回水腔体，冷却水进口设置于进水腔体所在的夹套管管壁上，冷却水出口设置于回水腔体所在的夹套管管壁上。

进一步的，进水腔体内设置有进水导流板，回水腔体内设置有回水导流板；进水导流板和回水导流板均为多块沿进料内管径向布置的圆弧形板，位于同一腔体内的相邻两块圆弧形板交错布置于长中间隔板和短中间隔板之间，分别形成进水流道和回水流道；进水流道和回水流道通过短中间隔板与夹套管之间的间距连通。

进一步的，所述冷却水进口和冷却水出口均靠近进料内管前端，因此冷却水可以从环形水冷腔前端的冷却水进口进入进水腔体，经过多次折返结构的进水流道后于进料内管的尾端进入回水腔体，再同样经多次折返结构的回水流道，流回到环形水冷腔前端，从冷却水出口流出。流体在腔体内充满度高，确保夹套不会因高温烧坏。

本实用新型的前端安装于气化熔融炉的进料口处，后端连接物料输送设备，例如螺旋输送机，管径保持一致。

本实用新型具有以下优点：

（1）本实用新型结构简单紧凑，方便更换。

（2）本实用新型设置的冷却夹套，可有效降低物料在炉膛浇注料附近的温度，避免物料在此处发生粘结，整个进料过程不会在进料管发生堵塞现象，进料过程顺利。

（3）本实用新型设置的气体密封环形圈，能避免合成气反串从炉体进料口进入前端系统，保证等离子气化过程稳定安全运行。

附图说明

图1为本实用新型的外形结构示意图。

图2本实用新型的冷却夹套内部结构示意图。

图3本实用新型的冷却夹套冷却水流向示意图。

其中，附图标记为：1进料内管，2夹套管，2-1短中间隔板，2-2长中间隔板，2-3进水导流板，2-4回水导流板，3环形圈，4进气口，5进气孔，6冷却水进口，7冷却水出口。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种等离子气化熔融炉进料密封冷却装置，包括进料内管1、夹套管2和环形圈3，环形圈3套接于进料内管1前端的外壁上，夹套管2沿环形圈3后侧套接于进料内管1的外壁上；所述环形圈3与进料内管1之间形成一环形气腔，环形圈3上设置有进气口4，对应环形圈3位置的进料内管1管壁上均匀设置有若干个进气孔5；所述夹套管2和进料内管1之间形成一环形水冷腔，在环形水冷腔内设置有水冷夹套，夹套管2管壁上设置有冷却水进口6和冷却水出口7。

所述等离子气化熔融炉进料密封冷却装置的前端安装于气化熔融炉的进料口处，后端采用法兰与物料输送设备连接，例如螺旋输送机，管径保持一致。物料经过螺旋输送机，进入进料内管1后，挤压落到炉膛内。

实施例2

在实施例1的基础上，可以在环形圈3上设置多个进气口4，也可以设置一个进气口4。

本实施例中，可以设置八个进气孔5，所述进气孔5均垂直于进料内管1管壁，或者均沿进料方向有一定的倾角。

所述进气口4可通过螺纹连接氮气管线，氮气管线压力0.5MPa，打开管线电磁阀，通过进气口4充入氮气，氮气由进气口4进入环形气腔内，并均匀通过八个进气孔5，在进料内管1的出口端形成气帘起到一定的气体密封作用，可以防止合成气反串进入前端系统中。

实施例3

在实施例1或2的基础上，所述水冷夹套包括一块长中间隔板2-2和一块短中间隔板2-1，长中间隔板2-2和短中间隔板2-1分别沿进料内管1轴向布置于进料内管1外壁和夹套管2之间，长中间隔板2-2与环形水冷腔长度相同，短中间隔板2-1一端与长中间隔板2-2齐平，另一端与夹套管2之间留有一定的间距；长中间隔板2-2和短中间隔板2-1将环形水冷腔分隔开，一半为进水腔体，另一半为回水腔体，冷却水进口6设置于进水腔体所在的夹套管2管壁上，冷却水出口7设置于回水腔体所在的夹套管2管壁上。

实施例4

在实施例3的结构基础上，进水腔体内设置有进水导流板2-3，回水腔体内设置有回水导流板2-4；进水导流板2-3和回水导流板2-4均为多块沿进料内管1径向布置的圆弧形板，位于同一腔体内的相邻两块圆弧形板交错布置于长中间隔板2-2和短中间隔板2-1之间，分别形成进水流道和回水流道；进水流道和回水流道通过短中间隔板2-1与夹套管2之间的间距连通。所述进水流道和回水流道的设计，结合导流板设计，可以使冷却水流向均匀，避免形成死区，确保整个换热过程安全可靠。

进一步的，所述冷却水进口6和冷却水出口7均靠近进料内管1前端，因此冷却水可以从环形水冷腔前端的冷却水进口6进入进水腔体，流体在腔体内充满度高，确保夹套不会因高温烧坏。

本实施例中，安装后，进水腔体位于环形水冷腔的上半部分，回水腔体位于环形水冷腔的下半部分。通过这样的设计，打开冷却水进口6管线阀门，冷却水由冷却水进口6进入上部的进水腔体，水流方向如图3所示，经过多次折返结构的进水流道后于进料内管1的尾端进入回水腔体，再同样经多次折返结构的回水流道，流回到环形水冷腔前端，从冷却水出口7流出。流体在腔体内充满度高，确保夹套不会因高温烧坏。

Claims (7)

1.一种等离子气化熔融炉进料密封冷却装置，其特征在于：包括进料内管（1）、夹套管（2）和环形圈（3），环形圈（3）套接于进料内管（1）前端的外壁上，夹套管（2）沿环形圈（3）后侧套接于进料内管（1）的外壁上；所述环形圈（3）与进料内管（1）之间形成一环形气腔，环形圈（3）上设置有进气口（4），对应环形圈（3）位置的进料内管（1）管壁上均匀设置有若干个进气孔（5）；所述夹套管（2）和进料内管（1）之间形成一环形水冷腔，在环形水冷腔内设置有水冷夹套，夹套管（2）管壁上设置有冷却水进口（6）和冷却水出口（7）。

2.如权利要求1所述的等离子气化熔融炉进料密封冷却装置，其特征在于：所述环形圈（3）上至少设置有一个进气口（4）。

3.如权利要求1所述的等离子气化熔融炉进料密封冷却装置，其特征在于：所述进气孔（5）均垂直于进料内管（1）管壁，或者均沿进料方向有一定的倾角。

4.如权利要求1所述的等离子气化熔融炉进料密封冷却装置，其特征在于：所述水冷夹套包括一块长中间隔板（2-2）和一块短中间隔板（2-1），长中间隔板（2-2）和短中间隔板（2-1）分别沿进料内管（1）轴向布置于进料内管（1）外壁和夹套管（2）之间，长中间隔板（2-2）与环形水冷腔长度相同，短中间隔板（2-1）一端与长中间隔板（2-2）齐平，另一端与夹套管（2）之间留有一定的间距；长中间隔板（2-2）和短中间隔板（2-1）将环形水冷腔分隔开，一半为进水腔体，另一半为回水腔体，冷却水进口（6）设置于进水腔体所在的夹套管（2）管壁上，冷却水出口（7）设置于回水腔体所在的夹套管（2）管壁上。

5.如权利要求4所述的等离子气化熔融炉进料密封冷却装置，其特征在于：进水腔体内设置有进水导流板（2-3），回水腔体内设置有回水导流板（2-4）；进水导流板（2-3）和回水导流板（2-4）均为多块沿进料内管（1）径向布置的圆弧形板，位于同一腔体内的相邻两块圆弧形板交错布置于长中间隔板（2-2）和短中间隔板（2-1）之间，分别形成进水流道和回水流道；进水流道和回水流道通过短中间隔板（2-1）与夹套管（2）之间的间距连通。

6.如权利要求5所述的等离子气化熔融炉进料密封冷却装置，其特征在于：所述冷却水进口（6）和冷却水出口（7）均靠近进料内管（1）前端。

7.如权利要求1所述的等离子气化熔融炉进料密封冷却装置，其特征在于：所述进料内管（1）的前端安装于气化熔融炉的进料口处，进料内管（1）的后端连接物料输送设备。

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