CN215808501U - 应用于熔融炉的出料口装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于熔融炉的出料口装置，其设置在熔融炉上，熔融炉包括炉底、炉身以及炉顶，熔融炉内部包括炉膛，出料口装置包括排烟口、溶液溢流口、水淬装置、主排烟管以及下排烟管；排烟口设置在炉顶上；溶液溢流口设置在炉底与炉身的连接处，被熔融的液态炉料在炉膛底部形成熔池；水淬装置设置在溶液溢流口的下方，水淬装置用以承接从溶液溢流口溢出的液态炉料；主排烟管与排烟口连接；下排烟管与溶液溢流口连通；其中熔融炉产生的烟气能够从主排烟管及下排烟管排出。借此，可通过强制将高温烟气随着液态炉料经过溶液溢流口后再由下排烟管排出，利用高温烟气对液态炉料进行辅助加热使其保持液体状态，从而解决了顺利出料的问题。

Description

应用于熔融炉的出料口装置

技术领域

本实用新型是关于焚烧类危废处理领域，特别是关于一种应用于熔融炉的出料口装置。

背景技术

垃圾焚烧产生的飞灰在《国家危险废物名录》中已经明确其为危险废物，危险废物编号为HW18。飞灰含有较高浓度的Cd、Pb、Cu、Zn、Cr、Hg等多种重金属物质、盐类及强致癌物质二噁英，具有较强的毒性和腐蚀性。对飞灰进行科学有效的处理对环境保护和资源利用都有着十分重要的意义。

等离子体熔融技术是目前国内兴起的一种处理飞灰的方式，它是利用等离子体高温把飞灰熔融形成玻璃体后作为建材使用的一种彻底的无害化处理工艺。

但是该技术也存在一定缺点，如等离子体高温能量融化飞灰后，形成的熔池流动性较差，存在出料不顺畅的情况。具体原因在于飞灰形成熔池后，玻璃液在出料口的溢流过程与外部冷空气接触从而迅速被冷凝固化，堵塞出料口，进而故障停机。这部分冷凝的玻璃体，硬度极高，通常需要风镐才能事后清理，维护工作量很大。虽然市场上也采用了诸如出料口加装燃烧器补充热量，高频感应辅助加热等手段，但受限于熔融炉运行的恶劣工况，效果都不太理想。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种应用于熔融炉的出料口装置，其通过强制将高温烟气随着液态炉料经过溶液溢流口后再由下排烟管排出，利用高温烟气对液态炉料进行辅助加热使其保持液体状态，从而解决了顺利出料的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种应用于熔融炉的出料口装置，其设置在熔融炉上，熔融炉包括炉底、炉身以及炉顶，熔融炉内部包括炉膛，出料口装置包括排烟口、溶液溢流口、水淬装置、主排烟管以及下排烟管；排烟口设置在炉顶上；溶液溢流口设置在炉底与炉身的连接处，被熔融的液态炉料在炉膛底部形成熔池；水淬装置设置在溶液溢流口的下方，水淬装置用以承接从溶液溢流口溢出的液态炉料；主排烟管与排烟口连接；下排烟管与溶液溢流口连通；其中熔融炉产生的烟气能够从主排烟管及下排烟管排出。

在一优选的实施方式中，应用于熔融炉的出料口装置还包括主闸阀以及下闸阀；主闸阀设置在主排烟管上，用以控制主排烟管的开通或关闭；下闸阀设置在下排烟管上，用以控制主排烟管的开通或关闭。

在一优选的实施方式中，当熔池内的液态炉料的液面未达到溶液溢流口的高度时，主闸阀开启，下闸阀关闭，熔融炉产生的烟气从主排烟管排出。

在一优选的实施方式中，当熔池内的液态炉料的液面已达到溶液溢流口的高度时，主闸阀关闭，下闸阀开启，熔融炉产生的烟气被强制随液态炉料经过溶液溢流口后从下排烟管排出。

在一优选的实施方式中，下排烟管包括水封结构，水封结构为下排烟管从溶液溢流口先向下垂直伸入水淬液面以下后拐弯水平延伸一段距离后在返回向上伸出水淬液面以上。

在一优选的实施方式中，应用于熔融炉的出料口装置还包括排烟母管，其一端同时与主排烟管和下排烟管连通，另一端连接烟气处理系统。

在一优选的实施方式中，应用于熔融炉的出料口装置还包括耐材钢管，其内衬在主排烟管、下排烟管以及排烟母管的内壁上。

在一优选的实施方式中，熔融炉还包括进料口、石墨电极以及底电极；进料口设置在炉顶上，进料口用于向炉膛内输送待处理的炉料；石墨电极可伸缩地设置在炉顶上；底电极与石墨电极位置对应地设置在炉底上；其中石墨电极与底电极之间产生的高温等离子体电弧，高温等离子体电弧能对炉料进行高温熔融。

与现有技术相比，本实用新型的应用于熔融炉的出料口装置具有以下有益效果：当熔池高度已经达到溢流要求的时候，玻璃液从溶液溢流口中流出，同时炉内烟气通过下排烟管排放到烟气处理系统，此时主闸阀关闭，下闸阀打开，通过强制大部分高温烟气从溶液溢流口排出，玻璃液在溢流的过程中被此部分高温烟气加热始终保持在液态，可以实现连续出料。这种利用炉内高温烟气强制加热溢流玻璃体液的方法，使得后者始终保持在液态状态下不会凝固，从而就解决了以往熔融炉在出料过程中玻璃体容易被冷凝后固化堵住出料口的问题。这种高温烟气被强制从溶液溢流口排出来补热溢流玻璃液的方式，也间接也提高了高温烟气的被利用效果，节约了能源。下排烟管先向下的垂直深入到水淬装置液面以下，采用水封的方式保障溶液溢流口出口处的下排烟管全部密封，防止烟气外串。同时炉身和炉底均采用耐高温，耐腐蚀的耐火材料以及所有的烟气管道均采用内衬耐材的钢管，提高了设备的耐高温、耐腐蚀的性能。

附图说明

图1是根据本实用新型一实施方式的应用于熔融炉的出料口装置的结构示意图。

主要附图标记说明：

1-石墨电极，2-熔融炉，3-炉顶，4-进料口，5-炉身，6-排烟口，61-主排烟管，62-下排烟管，63-排烟母管，71-主闸阀，72-下闸阀，8-熔池，9-炉底，10-底电极，11-溶液溢流口，12-水淬装置，13-水淬液面。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1所示，根据本实用新型优选实施方式的一种应用于熔融炉的出料口装置，出料口装置主要设置在熔融炉2上，熔融炉2主要包括炉底9、炉身5以及炉顶3，熔融炉2内部包括炉膛。出料口装置主要包括排烟口6、溶液溢流口11、水淬装置12、主排烟管61以及下排烟管62等。排烟口6设置在炉顶3上，溶液溢流口11设置在炉底9与炉身5的连接处，被熔融的液态炉料在炉膛底部形成熔池8。水淬装置12设置在溶液溢流口11的下方，水淬装置12用以承接从溶液溢流口11溢出的液态炉料。主排烟管61与排烟口6连接，下排烟管62与溶液溢流口11连通。其中熔融炉2产生的烟气能够从主排烟管61及下排烟管62排出。

在一些实施方式中，出料口装置还包括主闸阀71以及下闸阀72。主闸阀71设置在主排烟管61上，用以控制主排烟管61的开通或关闭。下闸阀72设置在下排烟管62上，用以控制主排烟管61的开通或关闭。

在一些实施方式中，当熔池8内的液态炉料的液面未达到溶液溢流口11的高度时，主闸阀71开启，下闸阀72关闭，熔融炉2产生的烟气从主排烟管61排出。当熔池8内的液态炉料的液面已达到溶液溢流口11的高度时，主闸阀71关闭，下闸阀72开启，熔融炉2产生的烟气被强制随液态炉料经过溶液溢流口11后从下排烟管62排出。

在一些实施方式中，下排烟管62包括水封结构，水封结构为下排烟管62从溶液溢流口11先向下垂直伸入水淬液面13以下后拐弯水平延伸一段距离后在返回向上伸出水淬液面13以上。

在一些实施方式中，出料口装置还包括排烟母管63，排烟母管63的一端同时与主排烟管61和下排烟管62连通，另一端连接烟气处理系统。

在一些实施方式中，出料口装置还包括耐材钢管，其内衬在主排烟管61、下排烟管62以及排烟母管63的内壁上。

在一些实施方式中，本实用新型的应用于熔融炉的出料口装置的运行原理及方法如下：首先危废废弃物(飞灰)通过吨袋，进行输送，混料等前处理工艺后，从进料口进入到熔融炉2。

在工作过程中，石墨电极1从顶部深入到炉膛内部，与底电极10之间产生高温等离子体电弧，对进料(飞灰)进行高温熔融，使得加进来的炉料被加热溶解为液态炉料，并在炉膛的底部形成液态熔池8，同时也对整个炉体内部进行缓慢升温。

形成液态熔池8以后，石墨电极1与底电极10在熔池8已经形成稳定导电通道，炉料在熔池8内部进行进一步升温熔融，最后形成玻璃溶液，当玻璃溶液达到一定量后从溶液溢流口11中流出，通过水淬装置12冷却后，检测合格可以作为建材资源化利用。一般情况下熔池8内部温度约为1300～1400度左右。

在熔池8液面上方与侧壁溶液溢流口11之间留有垂直向下的空间通道，允许炉内部分高温烟气从下排烟管62排出。

在熔融炉2正常运行的情况下，当熔池8高度未能足够满足要求的时候，暂时没有玻璃液从溶液溢流口11中流出，同时炉内烟气通过主排烟管61排放到烟气处理系统；此时主闸阀71打开，下闸阀72关闭。当熔池8高度已经达到溢流要求的时候，玻璃液从溶液溢流口11中流出，同时炉内烟气通过下排烟管62排放到烟气处理系统，此时主闸阀71关闭，下闸阀72打开，这时大部分高温烟气被强制从溶液溢流口11排出，玻璃液在溢流的过程中被此部分高温烟气加热，始终保持在液态，可以做到连续出料不凝固，这样就解决了以往熔融炉2在出料过程中，玻璃体容易被冷凝后固化堵住出料口的问题。

同时这种高温烟气被强制从溶液溢流口11排出来补充溢流玻璃液热量的方式，也间接也提高了高温烟气的被利用效果，节约了能源。

溶液溢流口11出口的下排烟管62采用全部密闭设计防止烟气外串。采取的措施为下排烟管62先向下的垂直排烟管深入到水淬液面13以下后拐弯水平延伸一段再返回向上伸出水淬液面13以上，用水封的方式来保障密封性。

炉身5和炉底9均采用耐高温，耐腐蚀的耐火材料以及所有的烟气管道，均采用内衬耐材的钢管，以提高上述部件的耐高温和耐腐蚀性。

最后主排烟管61和下排烟管62的烟气统一汇合后从排烟母管63排出后，进入到下一步工艺烟气处理系统。

综上所述，本实用新型的应用于熔融炉的出料口装置具有以下优点：当熔池高度已经达到溢流要求的时候，玻璃液从溶液溢流口中流出，同时炉内烟气通过下排烟管排放到烟气处理系统，此时主闸阀关闭，下闸阀打开，通过强制大部分高温烟气从溶液溢流口排出，玻璃液在溢流的过程中被此部分高温烟气加热始终保持在液态，可以实现连续出料。这种利用炉内高温烟气强制加热溢流玻璃体液的方法，使得后者始终保持在液态状态下不会凝固，从而就解决了以往熔融炉在出料过程中玻璃体容易被冷凝后固化堵住出料口的问题。这种高温烟气被强制从溶液溢流口排出来补热溢流玻璃液的方式，也间接也提高了高温烟气的被利用效果，节约了能源。下排烟管先向下的垂直深入到水淬装置液面以下，采用水封的方式保障溶液溢流口出口处的下排烟管全部密封，防止烟气外串。同时炉身和炉底均采用耐高温，耐腐蚀的耐火材料以及所有的烟气管道均采用内衬耐材的钢管，提高了设备的耐高温、耐腐蚀的性能。

前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (8)

1.一种应用于熔融炉的出料口装置，其设置在所述熔融炉上，所述熔融炉包括炉底、炉身以及炉顶，所述熔融炉内部包括炉膛，其特征在于，所述出料口装置包括：

排烟口，其设置在所述炉顶上；

溶液溢流口，其设置在所述炉底与所述炉身的连接处，被熔融的液态炉料在所述炉膛底部形成熔池；

水淬装置，其设置在所述溶液溢流口的下方，所述水淬装置用以承接从所述溶液溢流口溢出的所述液态炉料；

主排烟管，其与所述排烟口连接；以及

下排烟管，其与所述溶液溢流口连通；

其中所述熔融炉产生的烟气能够从所述主排烟管及所述下排烟管排出。

2.如权利要求1所述的应用于熔融炉的出料口装置，其特征在于，还包括：

主闸阀，其设置在所述主排烟管上，用以控制所述主排烟管的开通或关闭；以及

下闸阀，其设置在所述下排烟管上，用以控制所述主排烟管的开通或关闭。

3.如权利要求2所述的应用于熔融炉的出料口装置，其特征在于，当所述熔池内的所述液态炉料的液面未达到所述溶液溢流口的高度时，所述主闸阀开启，所述下闸阀关闭，所述熔融炉产生的所述烟气从所述主排烟管排出。

4.如权利要求2所述的应用于熔融炉的出料口装置，其特征在于，当所述熔池内的所述液态炉料的液面已达到所述溶液溢流口的高度时，所述主闸阀关闭，所述下闸阀开启，所述熔融炉产生的所述烟气被强制随所述液态炉料经过所述溶液溢流口后从所述下排烟管排出。

5.如权利要求2所述的应用于熔融炉的出料口装置，其特征在于，所述下排烟管包括水封结构，所述水封结构为所述下排烟管从所述溶液溢流口先向下垂直伸入水淬液面以下后拐弯水平延伸一段距离后在返回向上伸出所述水淬液面以上。

6.如权利要求2所述的应用于熔融炉的出料口装置，其特征在于，还包括排烟母管，其一端同时与所述主排烟管和所述下排烟管连通，另一端连接烟气处理系统。

7.如权利要求6所述的应用于熔融炉的出料口装置，其特征在于，还包括耐材钢管，其内衬在所述主排烟管、所述下排烟管以及所述排烟母管的内壁上。

8.如权利要求1所述的应用于熔融炉的出料口装置，其特征在于，所述熔融炉还包括：

进料口，其设置在所述炉顶上，所述进料口用于向炉膛内输送待处理的炉料；

石墨电极，其可伸缩地设置在所述炉顶上；以及

底电极，其与所述石墨电极位置对应地设置在所述炉底上；

其中所述石墨电极与所述底电极之间产生的高温等离子体电弧，所述高温等离子体电弧能对所述炉料进行高温熔融。

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