一种熔融焚烧系统及其进行焚烧的工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种熔融焚烧系统及其进行焚烧的工艺。本发明的目的是缩小设备占用空间，提高热能的循环利用，提高金属回收率。本发明的技术方案是：本发明包括等离子焚烧热解炉的主体为一个竖向布置的炉体，由集成一体的熔融室、热解室、一燃室和二燃室构成，上部是热解室，热解室两侧有烟气室，经中部Y形的通道后连接下部的熔融室和二燃室，该两室的一侧连接一燃室，在熔融室内安装有三个等离子电极；燃油供给及油气回收部分：油箱、输油泵、油气燃烧器、油气冷凝分离器、燃气引风机、双旋风除尘机、氨气储罐和连接管道；高温烟气冷却除尘部分：双旋风除尘机、重力除尘器、蓄热急冷器、旋风除尘器、催化吸附器、水淋塔及烟囱；还包括进料机构。
【专利说明】一种熔融焚烧系统及其进行焚烧的工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种熔融焚烧系统及其进行焚烧的工艺，适用于危险废物等的焚烧处理。
【背景技术】
[0002]等离子焚烧技术能彻底摧毁各种有毒、有害物质，是一种具有高温、高焓、热传输快、热量集中的可应用于工业的新热能。等离子热解系统是利用等离子体的高温火焰及强大的热气流，在炉内将所有的有机物气化、裂解、还原，将未燃尽的无机残渣及飞灰再次进行熔烧，且等离子体在高电压下将周围的气体直接电离，产生的火焰中心温度能够持续达到5000°C，为危废的迅速熔融提供集中的热源。国内外，采用等离子体炬焚烧技术的设备也已经很多，但尚未实现产业化，其主要原因是等离子体焚烧炉体设计不合理，热效率不高，废气中氮氧化物排放量大等缺点，大多是样机水平，更没有实现对焚烧废气的循环利用。而常规熔融焚烧工艺对氧的需求很大，贵金属物质在熔炼过程中产生氧化反应，降低了金属回收率；且工艺设备占用空间大，不利于热能的循环利用和危险废物处置的资源化、减量化和无害化，同时不能保证尾气排放满足国家环保监督管理体系的各项要求。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是:针对上述存在的问题，提供一种熔融焚烧系统及其进行焚烧的工艺，缩小设备占用空间，提高热能的循环利用，利用等离子技术大幅度降低贵金属物质在熔炼过程中的氧化反应，提高金属回收率，并保证尾气排放满足国家环保监督管理体系的各项要求。
[0004]本发明所采用的技术方案是:一种熔融焚烧系统，其特征在于:所述熔融焚烧系统由等离子焚烧热解炉、燃油供给及油气回收部分、高温烟气冷却除尘部分和进料机构组成，其中:
[0005]所述等离子焚烧热解炉的主体为一个竖向布置的炉体，由集成一体的熔融室、热解室、一燃室和二燃室构成，上部是热解室，热解室两侧有烟气室，经中部γ形的通道后连接下部的熔融室和二燃室，该两室的一侧连接一燃室，在熔融室内安装有三个等离子电极；
[0006]所述燃油供给及油气回收部分由油箱、输油泵、油气燃烧器、油气冷凝分离器、燃气引风机、双旋风除尘机、氨气储罐和连接管道组成，其中油箱经输油泵连接油气燃烧器，油气燃烧器连接一燃室；油气冷凝分离器的输入端经双旋风除尘机分别与氨气储罐及热解室的顶部相连，油气冷凝分离器的输出端经燃气引风机与油气燃烧器相连、底部直接与油箱8的顶部相接；
[0007]所述高温烟气冷却除尘部分由双旋风除尘机、重力除尘器、蓄热急冷器、旋风除尘器、催化吸附器、水淋塔及烟?组成，其中双旋风除尘机的输入端与所述烟气室连通，双旋风除尘机的输出端依次经重力除尘器、蓄热急冷器、旋风除尘器、催化吸附器、另一个旋风除尘器、水淋塔至烟囱，所述蓄热急冷器同时还与外部空气相通且经管道与油气燃烧器连接，将加热的空气送入油气燃烧器；
[0008]所述进料机构由无阻塞破碎机、添加剂漏斗、皮带输送机和螺旋输送机组成，所述螺旋输送机的出口位于热解室上部一侧。
[0009]利用上述熔融焚烧系统进行焚烧的工艺，其步骤如下:
[0010]1、待焚烧的预混料通过进料机构中的无阻塞破碎机破碎、从添加剂漏斗往皮带输送机上加料、再跌落至螺旋输送机上送入热解室；于此同时，安装在熔融室中的三个等离子电极通电工作，在熔融室产生火焰中心温度高达5000°C的超高温度场，在无氧或低氧的状态下迅速熔解预混料，使预混料中的贵金属呈熔融状态；
[0011]2、大量的热量通过辐射和高温烟气热对流的方式进入到热解室使该区域预混料中的有机物裂解成有机物含量极高的油气，这些油气通过管道进入燃油供给及油气回收部分，油气经过氨气储罐内的氨气脱酸后再经过双旋风除尘机除尘、油气冷凝分离器冷凝，分离的油进入油箱存储，并通过输油泵和油气燃烧器为一燃室、二燃室提供燃油；分离的气进入油气燃烧器燃烧；
[0012]3、同时在一燃室和二燃室中，通过直接燃烧的方式消除高温烟气中不可回收的可燃气体和从热解室落下来的未燃尽物质，并将燃烧产生的热量回馈到熔融室作为热量补充，连续生产时，高温烟气燃烧产生的热量在熔融室集中释放，足以维持熔融室的工作温度在1200 - 1600°C，此时等离子电极停止工作，从而达到节能的效果；
[0013]4、另一些未燃烧掉的高温烟气通过烟气室进入高温烟气冷却除尘部分，通过双旋风除尘机、重力除尘器除尘后进入蓄热急冷器冷却后成为预热空气和低温烟气，经过蓄热急冷器换热的预热空气回馈到一燃室助燃，低温烟气继续通过旋风除尘器、催化吸附器、另一个旋风除尘器和水淋塔后，最终通过烟?排出外部，其中蓄热急冷器与外部大气连通。
[0014]本发明的有益效果是:1、本发明将熔融室、热解室、一燃室和二燃室集成为一体，缩小了设备占用空间，并通过除尘、脱酸、冷凝等工艺提炼生物质燃料，提高了热能的循环利用；2、本发明在技术上、处置成本上、操作的易用性上都具有明显的优势，实现并保证了危险废物处理的资源化、减量化和无害化，同时保证了尾气的排放满足国家环保监督管理体系的各项要求，更加安全、洁净、节能；3、本发明中裂解和热解反应对含氧量的要求极低，大幅度降低了贵金属物质在熔炼过程中的氧化反应，提高了金属回收率。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明的工艺流程图。
[0016]图2为本发明中熔融室的剖面图。
【具体实施方式】
[0017]如图1、图2所示，本实施例是一种熔融焚烧系统及其进行焚烧的工艺，其熔融焚烧系统由等离子焚烧热解炉、燃油供给及油气回收部分、高温烟气冷却除尘部分和进料机构组成。
[0018]等离子焚烧热解炉的主体为一个竖向布置的炉体，由集成一体的熔融室2、热解室1、一燃室3和二燃室4构成，上部是热解室1，热解室两侧设有烟气室5，经中部Y形的通道后连接下部的熔融室2和二燃室4，该两室的一侧连接一燃室3，在熔融室2内安装有三个等离子电极100。
[0019]燃油供给及油气回收部分由油箱8、输油泵7、油气燃烧器6、油气冷凝分离器9、燃气引风机10、双旋风除尘机11、氨气储罐12和连接管道组成，油箱8经输油泵7连接油气燃烧器6，油气燃烧器连接一燃室3 ;油气冷凝分离器9的输入端经双旋风除尘机11后分别与氨气储罐12及热解室1的顶部相连，油气冷凝分离器9的输出端经燃气引风机10与油气燃烧器6相连、而底部直接与油箱8的顶部相接。
[0020]高温烟气冷却除尘部分由双旋风除尘机11、重力除尘器13、蓄热急冷器14、旋风除尘器15、催化吸附器16、水淋塔17及烟? 18组成，其中双旋风除尘机11的输入端与所述烟气室5连通，双旋风除尘机11的输出端依次经重力除尘器13、蓄热急冷器14、旋风除尘器15、催化吸附器16、另一个旋风除尘器15、水淋塔17至烟囱18，所述蓄热急冷器14同时还与外部空气相通且经管道与油气燃烧器6连接，将加热的空气送入油气燃烧器6。
[0021]进料机构由无阻塞破碎机19、添加剂漏斗20、皮带输送机21和螺旋输送机22组成，螺旋输送机的出口位于热解室1上部一侧。
[0022]本实施例利用等离子火炬产生的超高温度场(5000°C以上)在无氧或者在低氧的状态下迅速熔解预混料，使熔融室2中的贵金属呈熔融状态，大量的热量通过辐射和高温烟气25热对流的方式进入到热解室1，使该区域的预混料中的有机物被迅速裂解成有机物含量极高的油气28，为油气净化过程中冷凝提取可燃液体创造了良好的条件；同时通过在一燃室3、二燃室4中以直接燃烧的方式消除高温烟气25中不可回收的可燃气体和从热解室1落下来的未燃尽物质29，并将燃烧产生的热量回馈到熔融室2作为热量补充，当连续生产时，烟气通过一燃室3和二燃室4的燃烧后进入熔融室2，高温烟气25的热量在熔融室2内集中释放，使熔融室2维持在的1200 — 1600°C工作温度，此时等离子电极100停止工作，从而达到节能的效果。具体焚烧的工艺步骤如下:
[0023]1、待焚烧的预混料通过进料机构中的无阻塞破碎机19破碎、从添加剂漏斗20往皮带输送机21上加料、再跌落至螺旋输送机22上送入热解室1 ;于此同时，安装在熔融室2中的三个等离子电极100通电工作，在熔融室2产生火焰中心温度高达5000°C的超高温度场，在无氧或低氧的状态下迅速熔解预混料，使预混料中的贵金属呈熔融状态；
[0024]2、大量的热量通过辐射和高温烟气25热对流的方式进入到热解室1使该区域预混料中的有机物裂解成有机物含量极高的油气28，这些油气通过管道进入燃油供给及油气回收部分，油气28经过氨气储罐12内的氨气脱酸后再经过双旋风除尘机11除尘、油气冷凝分离器9冷凝，分离的油进入油箱8存储，并通过输油泵7和油气燃烧器6为一燃室3、二燃室4提供燃油30 ;分离的气进入油气燃烧器6燃烧；
[0025]3、同时在一燃室3和二燃室4中，通过直接燃烧的方式消除高温烟气25中不可回收的可燃气体和从热解室1落下来的未燃尽物质29，并将燃烧产生的热量回馈到熔融室2作为热量补充，连续生产时，高温烟气25燃烧产生的热量在熔融室2集中释放，足以维持熔融室的工作温度在1200 - 1600°C，此时等离子电极100停止工作，从而达到节能的效果；
[0026]4、另一些未燃烧掉的高温烟气25通过烟气室5进入高温烟气冷却除尘部分，通过双旋风除尘机11、重力除尘器13除尘后进入蓄热急冷器14冷却后成为预热空气27和低温烟气26，经过蓄热急冷器14换热的预热空气27回馈到一燃室3助燃，低温烟气26继续通过旋风除尘器15、催化吸附器16、另一个旋风除尘器15和水淋塔17后，最终通过烟囱排出外部，其中蓄热急冷器14与外部大气连通。
【权利要求】
1.一种熔融焚烧系统，其特征在于:所述熔融焚烧系统由等离子焚烧热解炉、燃油供给及油气回收部分、高温烟气冷却除尘部分和进料机构组成，其中: 所述等离子焚烧热解炉的主体为一个竖向布置的炉体，由集成一体的熔融室(2)、热解室(I)、一燃室(3)和二燃室(4)构成，上部是热解室(I)，热解室两侧有烟气室(5)，经中部Y形的通道后连接下部的熔融室(2)和二燃室(4)，该两室的一侧连接一燃室(3)，在熔融室(2)内安装有三个等离子电极(100)； 所述燃油供给及油气回收部分由油箱(8)、输油泵(7)、油气燃烧器(6)、油气冷凝分离器(9)、燃气引风机(10)、双旋风除尘机(11)、氨气储罐(12)和连接管道组成，其中油箱(8)经输油泵(7)连接油气燃烧器(6)，油气燃烧器连接一燃室(3);油气冷凝分离器(9)的输入端经双旋风除尘机(11)分别与氨气储罐(12)及热解室(I)的顶部相连，油气冷凝分离器(9)的输出端经燃气引风机(10)与油气燃烧器(6)相连、底部直接与油箱8的顶部相接； 所述高温烟气冷却除尘部分由双旋风除尘机(11)、重力除尘器(13)、蓄热急冷器(14)、旋风除尘器(15)、催化吸附器(16)、水淋塔(17)及烟囱(18)组成，其中双旋风除尘机(11)的输入端与所述烟气室(5)连通，双旋风除尘机(11)的输出端依次经重力除尘器(13)、蓄热急冷器(14)、旋风除尘器(15)、催化吸附器(16)、另一个旋风除尘器(15)、水淋塔(17)至烟囱(18)，所述蓄热急冷器(14)同时还与外部空气相通且经管道与油气燃烧器(6)连接，将加热的空气送入油气燃烧器(6)； 所述进料机构由无阻塞破碎机(19)、添加剂漏斗(20)、皮带输送机(21)和螺旋输送机(22)组成，所述螺旋输送机的出口位于热解室(I)上部一侧。
2.一种如权利要求1所述的熔融焚烧系统进行焚烧的工艺，其工艺步骤如下: 2.1待焚烧的预混料通过进料机构中的无阻塞破碎机(19)破碎、从添加剂漏斗(20)往皮带输送机(21)上加料、再跌落至螺旋输送机(22)上送入热解室(I);于此同时，安装在熔融室(2)中的三个等离子电极(100)通电工作，在熔融室(2)产生火焰中心温度高达5000°C的超高温度场，在无氧或低氧的状态下迅速熔解预混料，使预混料中的贵金属呈熔融状态； 2.2大量的热量通过辐射和高温烟气(25)热对流的方式进入到热解室(I)使该区域预混料中的有机物裂解成有机物含量极高的油气(28)，这些油气通过管道进入燃油供给及油气回收部分，油气(28)经过氨气储罐(12)内的氨气脱酸后再经过双旋风除尘机(11)除尘、油气冷凝分离器(9)冷凝，分离的油进入油箱(8)存储，并通过输油泵(7)和油气燃烧器(6)为一燃室(3)、二燃室(4)提供燃油(30);分离的气进入油气燃烧器(6)燃烧； 2.3同时在一燃室(3)和二燃室(4)中，通过直接燃烧的方式消除高温烟气(25)中不可回收的可燃气体和从热解室(I)落下来的未燃尽物质(29)，并将燃烧产生的热量回馈到熔融室(2)作为热量补充，连续生产时，高温烟气(25)燃烧产生的热量在熔融室(2)集中释放，足以维持熔融室的工作温度在1200 — 1600°C，此时等离子电极(100)停止工作，从而达到节能的效果； 2.4另一些未燃烧掉的高温烟气(25)通过烟气室(5)进入高温烟气冷却除尘部分，通过双旋风除尘机(11)、重力除尘器(13)除尘后进入蓄热急冷器(14)冷却后成为预热空气(27)和低温烟气(26)，经过蓄热急冷器(14)换热的预热空气(27)回馈到一燃室(3)助燃， 低温烟气(26)继续通过旋风除尘器(15)、催化吸附器(16)、另一个旋风除尘器(15)和水 淋塔(17)后，最终通过烟囱排出外部，其中蓄热急冷器(14)与外部大气连通。
【文档编号】C22B11/00GK104456576SQ201410739737
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月8日 优先权日:2014年12月8日
【发明者】王威平 申请人:王威平