CN220532594U - 一种用于垃圾处理的飞灰熔炉装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于垃圾处理的飞灰熔炉装置，包括飞灰熔炉本体和混料机构；飞灰熔炉本体为炉盖、气化炉体段、熔融炉体段、炉底次焊接形成的中空腔室结构，其上安装有燃烧器、液态氯盐排出管、玻璃熔渣排出管、液态合金排出管、烟气排出管、进料管；混料机构包括飞灰仓、飞灰螺旋输送机、添加剂仓、添加剂螺旋输送机、下锥型给料斗和进料螺旋输送机。该用于垃圾处理的飞灰熔炉装置通过混料机构能够将飞灰与添加剂混合后，再送入飞灰熔炉本体内进行加热，不仅可解决单一飞灰熔融所带来的耗能高、运维难、寿命短等问题，还能产生品质高、无毒、无害的玻璃质熔渣，从而从彻底实现固废处理过程产物飞灰的减量化、无害化、稳定化、资源化。

Description

一种用于垃圾处理的飞灰熔炉装置

技术领域

本实用新型涉及飞灰处理装置，特别涉及一种用于垃圾处理的飞灰熔炉装置。

背景技术

不管是炉排焚烧炉、回转窑焚烧炉、流化床焚烧炉或热解气化炉，还是低温绝氧热解碳化炉，焚烧或碳化温度普遍在400~1050℃，达不到飞灰熔点，无法直接熔融飞灰。不管是在技术能力上还是在投资经济上，飞灰螯合固化稳定化处理后，进入垃圾填埋场安全填埋处置是存在一定的不确定性和环境影响风险的，如何实现飞灰中残留重金属及二次污染物的妥善处理与处置已成为有机固废处理行业亟待解决的问题。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种用于垃圾处理的飞灰熔炉装置，该用于垃圾处理的飞灰熔炉装置能够将飞灰与添加剂混合后进行加热，既可以解决飞灰熔点高所带来的能源浪费问题，也能够产生高品质的、无毒无害的、具有玻璃等离子体结构的熔渣。

本实用新型采用的技术方案为：

一种用于垃圾处理的飞灰熔炉装置，该用于垃圾处理的飞灰熔炉装置包括飞灰熔炉本体和混料机构；

所述飞灰熔炉本体为炉盖、气化炉体段、熔融炉体段、炉底由上向下依次焊接形成的中空腔室结构，其熔融炉体段上部安装有延伸至中空腔室内的燃烧器，其熔融炉体段下部两侧分别设有与中空腔室连通的液态氯盐排出管、玻璃熔渣排出管和液态合金排出管，其气化炉体段的上部一侧设有与中空腔室连通烟气排出管，其气化炉体段与气化炉体段衔接处设有与中空腔室连通进料管，飞灰熔炉本体通过进料管与混料机构连接；

所述混料机构包括飞灰仓、飞灰螺旋输送机、添加剂仓、添加剂螺旋输送机、下锥型给料斗和进料螺旋输送机，下锥型给料斗安装于进料螺旋输送机上，进料螺旋输送机的出料口通过法兰盘与进料管连接，飞灰仓和添加剂仓分别通过飞灰螺旋输送机和添加剂螺旋输送机与下锥型给料斗连接。

进一步，所述飞灰仓和添加剂仓的底部均安装有称重器。

进一步，所述飞灰仓和添加剂仓与飞灰螺旋输送机和添加剂螺旋输送机连接的管路上均安装有控制阀门。

进一步，所述飞灰熔炉本体的炉盖上设有与中空腔室连通的泄爆孔和顶部观察孔，所述飞灰熔炉本体的气化炉体段上设有与中空腔室连通的检修孔。

进一步，所述飞灰熔炉本体的内壁上覆盖有耐火材料层，其外壁上覆盖有保温材料层。

进一步，所述飞灰熔炉本体底部安装用底座，其通过底座安装于应急熔池上；灰熔炉本体的炉底外中心处设有与中空腔室连通的应急排放管，应急排放管延伸至应急熔池内，其上安装有控制阀门。

进一步，所述飞灰熔炉本体的炉盖上设有与中空腔室连通的捞渣机安装口，捞渣机安装口与应急排放管同轴设置，飞灰熔炉本体通过捞渣机安装口能够安装捞渣机。

进一步，所述飞灰熔炉本体的外部设有多个用于吊装的吊装耳板。

进一步，所述飞灰熔炉本体上还安装有检测装置和监控装置，以及若干热电偶。

进一步，所述玻璃熔渣排出口处还设有用于玻璃熔渣输送的耐高温耐摩擦型输送机，以及用于收纳玻璃熔渣的收集箱。

本实用新型的有益效果是：

该用于垃圾处理的飞灰熔炉装置通过混料机构将飞灰与添加剂混合后，再送入飞灰熔炉本体内进行加热，既可以解决飞灰熔点高所带来的能源浪费问题，也能够产生高品质的、无毒无害的、具有玻璃等离子体结构的熔渣。玻璃等离子体结构的熔渣可再回收制备成型工艺品、建筑材料或铺路材料，有效地实现了废物资源化再利用。

该用于垃圾处理的飞灰熔炉装置使得飞灰处理过程具有减容率高、熔渣化学性质稳定、无重金属溶出、无二次环境污染等优点，利于在垃圾焚烧发电厂推广使用。

附图说明

图1为用于垃圾处理的飞灰熔炉装置结构示意图；

图1中，1—飞灰仓，2—飞灰螺旋输送机，3—添加剂仓，4—添加剂螺旋输送机，5—下锥型给料斗，6—进料螺旋输送机，7—称重器，8—控制阀门，9—炉盖，10—气化炉体段，11—熔融炉体段，12—炉底，13—燃烧器，14—液态氯盐排出管，15—玻璃熔渣排出管，16—液态合金排出管，17—烟气排出管，18—进料管，19—泄爆孔，20—顶部观察孔，21—检修孔，22—底座，23—应急熔池，24—应急排放管，25—捞渣机安装口，26—吊装耳板，27—检测装置，28—监控装置，29—热电偶，30—输送机，31—收集箱。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

针对现有炉排焚烧炉、回转窑焚烧炉、流化床焚烧炉或热解气化炉、低温绝氧热解碳化炉焚烧或碳化温度普遍在400~1050℃，达不到飞灰熔点，无法直接熔融飞灰，存在飞灰中残留重金属及二次污染物问题，因而本实施例提供一种用于垃圾处理的飞灰熔炉装置，该用于垃圾处理的飞灰熔炉装置能够将飞灰与添加剂混合后进行加热，既可以解决飞灰熔点高所带来的能源浪费问题，也能够产生高品质的、无毒无害的、具有玻璃等离子体结构的熔渣。

具体的，如图1所示，该用于垃圾处理的飞灰熔炉装置由飞灰熔炉本体和混料机构两部分构成。其中，图1左侧部分为混料机构，混料机构由飞灰仓1、飞灰螺旋输送机2、添加剂仓3、添加剂螺旋输送机4、下锥型给料斗5和进料螺旋输送机6构成，下锥型给料斗5安装于进料螺旋输送机6上，进料螺旋输送机6的出料口通过法兰盘与飞灰熔炉本体的进料管18连接，飞灰仓1和添加剂仓3分别通过飞灰螺旋输送机2和添加剂螺旋输送机4与下锥型给料斗5连接，连接处通过耐酸碱橡胶软连接进行密封；螺旋输送机为市购成品设备，如：泊头友诚工厂机械所制造的螺旋输送机。

添加剂仓3存储有添加剂，添加剂是碱性氧化物、酸性氧化物细硅粉、粘接剂的组合物；飞灰仓1用于接收从垃圾、危废、医废等有机固废焚烧炉排出的飞灰。当飞灰螺旋输送机2和添加剂螺旋输送机4开启后，飞灰与添被输送至下锥型给料斗5，并在下锥型给料斗5内混合后通过进料螺旋输送机6送入飞灰熔炉本体的进料管18；送入飞灰熔炉本体的进料管18内的为飞灰与添加剂按（3～5）：1比例混合均匀的预混合颗粒料，预混合颗粒料平均粒径为0.1～10mm，其送入飞灰熔炉本体后，可以降低飞灰的熔融温度。

进一步的，为了控制飞灰与添加剂的混合比例，如图1所示，本实施例中在飞灰仓1和添加剂仓3的底部均安装有称重器7，以及在飞灰仓1和添加剂仓3与飞灰螺旋输送机2和添加剂螺旋输送机4连接的管路上均安装有控制阀门8。称重器7和控制阀门8均为市购成品设备，如：称重器7采用工业用电子秤或称重传感器，控制阀门8采用手自一体式的电磁阀。通过控制阀门8控制管路的通断，通过称重器7控制飞灰与添加剂的混合比例，实现对送入飞灰熔炉本体的预混合颗粒料的持续下料或暂停下料。

图1右侧部分为飞灰熔炉本体，飞灰熔炉本体包括炉盖9、气化炉体段10、熔融炉体段11、炉底12。气化炉体段10、熔融炉体段11、炉底12由上向下依次焊接，炉底12加厚铅化处理，炉盖9与气化炉体段10顶部焊接或机械卡扣连接，形成飞灰熔炉本体的中空腔室结构；中空腔室结构自上而下依次可划为：气相区Ⅰ、预混颗粒固相区Ⅱ、氯盐熔融区Ⅲ、玻璃熔渣区Ⅳ、合金熔融区Ⅴ。飞灰熔炉本体内壁上覆盖高温型刚玉材料制作的耐火材料层，外壁上覆盖有保温棉制作的保温材料层；考虑到安装问题，飞灰熔炉本体的外部设有多个用于吊装的吊装耳板26。熔融炉体段11的中下部分向内收缩，可使进入飞灰熔炉本体内的空气气流形成扰动流动，提供充分的氧气与预混合料接触，保证在熔炉箱内部彻底充分熔烧预混合颗粒料，提高熔炉的熔烧效率。

熔融炉体段11上部安装有延伸至中空腔室内的燃烧器13，固相区Ⅱ与氯盐熔融区Ⅲ之间至少安装有两个燃烧器13，且两个燃烧器13沿炉体周向均匀分布，燃烧器13与飞灰熔炉本体外壁的角度为45～50°。熔融炉体段11下部两侧分别设有与中空腔室连通的液态氯盐排出管14、玻璃熔渣排出管15和液态合金排出管16，液态氯盐排出管14、玻璃熔渣排出管15与水平面的角度为10～15°，液态合金排出管16与水平面的角度为2～3°；气化炉体段10的上部一侧设有与中空腔室连通烟气排出管17，气化炉体段10与气化炉体段10衔接处设有与中空腔室连通进料管18，进料管18与飞灰熔炉本体外壁的角度为30～45°，进料管18远离飞灰熔炉本体一端通过法兰盘与混料机构的进料螺旋输送机6的出料口连接。

进一步的，考虑到飞灰熔炉本体的使用安全、使用状态的检测、以及后续的维修，如图1所示，本实施例中在飞灰熔炉本体的炉盖9上设有与中空腔室连通的泄爆孔19和顶部观察孔20，飞灰熔炉本体的气化炉体段10上设有与中空腔室连通的检修孔21。进料管18也可沿炉体周向斜向上方均匀分布两个，一用一备，备用进料口保持常闭状态，检修时可当观察孔使用。此外，飞灰熔炉本体上还安装有检测装置27和监控装置28，以及若干热电偶29，通过检测装置27、监控装置28和热电偶29对飞灰熔炉本体的工作状态进行监测；其中，检测装置27包括测温元件、测压元件、变送器、数据线路等现有市购成品电器元件，监控装置28包括空气吹扫式广角摄像头、数据线路等现有市购成品电器元件，检测装置27、监控装置28和热电偶29的品牌型号可根据实际需求进行选择性市购。

飞灰熔炉本体的工作原理为：预混合颗粒料通过进料管18进入飞灰熔炉本体内，预混颗粒沉降至熔融炉体段11中下部固相区；燃烧器13为市购成品设备，如：鑫民福生产的工业熔炉重柴油低氮燃烧器，燃烧器13开启后持续对预混合颗粒料进行熔烧，燃烧器13喷气喷氧对预混合颗粒料急速加热，充分富氧燃烧，产生工作温度在1300～1650℃的高温气体。

预混合颗粒料中的有机物在熔融过程分解气化形成可燃气和烟气混合物，产生的可燃气在上升过程中进一步富氧燃烧，预烘干和加热陆续进入飞灰熔炉本体内的预混合颗粒料。预混合颗粒料中的无机物熔融后变成高温液体和等离子体，熔融无机物自然下沉至熔融炉体段11下部和炉底12底部区域，由上至下形成液态氯盐层、玻璃熔渣层和液态合金层，液态氯盐层、玻璃熔渣层和液态合金层出的物质分别通过液态氯盐排出管14、玻璃熔渣排出管15和液态合金排出管16进行排出至飞灰熔炉本体外，进行分层回收或处理各层熔渣可燃气充分燃烧后产生的烟气量少，继续上升至气化炉体段10，并通过烟气排出管17排出，烟气排出管17接入工厂现有的烟气净化处理系统。分层排出的熔渣中，液态氯盐和液态合金可直接资源化回收利用也可物理化学提纯后再利用；玻璃熔渣可制备成型工艺品、建筑材料或铺路材料，从而有效地实现了废物资源化再利用。

此外，考虑到飞灰熔炉本体使用过程中的应急处理，如图1所示，本实施例中在飞灰熔炉本体底部安装用底座22，飞灰熔炉本体通过底座22安装于应急熔池23上；灰熔炉本体的炉底12外中心处设有与中空腔室连通的应急排放管24，应急排放管24延伸至应急熔池23内。当需要进行应急排放时，可将炉内物质通过应急排放管24排放至应急熔池23内。为了能够对应急熔池23内的物质进行处理，如图1所示，本实施例中灰熔炉本体的炉盖9上设有与中空腔室连通的捞渣机安装口25，捞渣机安装口25与残渣排放管同轴设置，飞灰熔炉本体通过捞渣机安装口25能够安装捞渣机，捞渣机为市购成品设备，如：无锡巨环环保应急排放设备制造的格栅式捞渣机，通过捞渣机对应急熔池23内的急熔池内应急排放物质进行处理。

为了实现分层排放，本实施例中在进料管18、液态氯盐排出管14、玻璃熔渣排出管15、液态合金排出管16、烟气排出管17、应急排放管24上均安装有控制阀门8，控制阀门8为采用电控耐高温电磁阀。进一步的，由于排出玻璃熔渣为只要在利用物质，因此，如图1所示，本实施例中在玻璃熔渣排出口处还设有用于玻璃熔渣输送的耐高温耐摩擦型输送机30，以及用于收纳玻璃熔渣的收集箱31。

综上所述，该用于垃圾处理的飞灰熔炉装置对垃圾、危废、医废等有机固废焚烧炉排出的飞灰的处理工艺如下：

首先通过混料机构将飞灰与添加剂进行混合；然后将混合后形成的预混合颗粒料送入飞灰熔炉本体进行急速加热充分富氧燃烧；最后预混合颗粒料燃烧后形成烟气、液态氯盐、液态合金和玻璃熔渣，烟气排入工厂现有的烟气净化处理系统，液态氯盐、液态合金和玻璃熔渣分别进行回收再利用，从而实现机固废处理产出物飞灰的减量化、无害化、稳定化、资源化。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种用于垃圾处理的飞灰熔炉装置，其特征在于：该用于垃圾处理的飞灰熔炉装置包括飞灰熔炉本体和混料机构；

所述飞灰熔炉本体为炉盖、气化炉体段、熔融炉体段、炉底由上向下依次焊接形成的中空腔室结构，其熔融炉体段上部安装有延伸至中空腔室内的燃烧器，其熔融炉体段下部两侧分别设有与中空腔室连通的液态氯盐排出管、玻璃熔渣排出管和液态合金排出管，其气化炉体段的上部一侧设有与中空腔室连通烟气排出管，其气化炉体段与气化炉体段衔接处设有与中空腔室连通进料管，飞灰熔炉本体通过进料管与混料机构连接；

所述混料机构包括飞灰仓、飞灰螺旋输送机、添加剂仓、添加剂螺旋输送机、下锥型给料斗和进料螺旋输送机，下锥型给料斗安装于进料螺旋输送机上，进料螺旋输送机的出料口通过法兰盘与进料管连接，飞灰仓和添加剂仓分别通过飞灰螺旋输送机和添加剂螺旋输送机与下锥型给料斗连接。

2.根据权利要求1所述的用于垃圾处理的飞灰熔炉装置，其特征在于：所述飞灰仓和添加剂仓的底部均安装有称重器。

3.根据权利要求1所述的用于垃圾处理的飞灰熔炉装置，其特征在于：所述飞灰仓和添加剂仓与飞灰螺旋输送机和添加剂螺旋输送机连接的管路上均安装有控制阀门。

4.根据权利要求1所述的用于垃圾处理的飞灰熔炉装置，其特征在于：所述飞灰熔炉本体的炉盖上设有与中空腔室连通的泄爆孔和顶部观察孔，所述飞灰熔炉本体的气化炉体段上设有与中空腔室连通的检修孔。

5.根据权利要求1所述的用于垃圾处理的飞灰熔炉装置，其特征在于：所述飞灰熔炉本体的内壁上覆盖有耐火材料层，其外壁上覆盖有保温材料层。

6.根据权利要求1所述的用于垃圾处理的飞灰熔炉装置，其特征在于：所述飞灰熔炉本体底部安装用底座，其通过底座安装于应急熔池上；灰熔炉本体的炉底外中心处设有与中空腔室连通的应急排放管，应急排放管延伸至应急熔池内，其上安装有控制阀门。

7.根据权利要求6所述的用于垃圾处理的飞灰熔炉装置，其特征在于：所述飞灰熔炉本体的炉盖上设有与中空腔室连通的捞渣机安装口，捞渣机安装口与应急排放管同轴设置，飞灰熔炉本体通过捞渣机安装口能够安装捞渣机。

8.根据权利要求1所述的用于垃圾处理的飞灰熔炉装置，其特征在于：所述飞灰熔炉本体的外部设有多个用于吊装的吊装耳板。

9.根据权利要求1所述的用于垃圾处理的飞灰熔炉装置，其特征在于：所述飞灰熔炉本体上还安装有检测装置和监控装置，以及若干热电偶。

10.根据权利要求1所述的用于垃圾处理的飞灰熔炉装置，其特征在于：所述玻璃熔渣排出口处还设有用于玻璃熔渣输送的耐高温耐摩擦型输送机，以及用于收纳玻璃熔渣的收集箱。