一种多电极等离子熔融炉的制作方法

本发明涉及固态废弃物无害化处理技术领域，具体为一种多电极等离子熔融炉及处理方法。

背景技术：

目前，我国生活垃圾的年处理量为20000万吨以上，接近50％采用焚烧发电的处理方法，焚烧炉飞灰产生量约为入炉垃圾量的3-5％，取4％计算，每年需要处理的飞灰量达到400万吨以上。

焚烧飞灰作为危险废物，二噁英和重金属含量都较高，其治理技术受到人们的广泛关注。目前处理的主要方式是飞灰螯合稳定化进入危险废物安全填埋场处置，这种处理方式成本高，需要土地资源大，不能从根本上解决问题，因此寻找一项既能减少灰渣体积、有效除去毒性又能使处理后的产物可以再利用的技术已成为一项紧迫的任务。

等离子高温熔融技术是把垃圾焚烧飞灰在1300℃以上的高温状态下熔化成液态，再将液态熔渣经过气冷或水淬处理，产生玻璃态熔渣，飞灰中的二噁英等有机污染物受热分解破坏，飞灰中的重金属有效地固溶在玻璃态熔渣中。焚烧飞灰经过熔融后，密度大大增加，减容可达2/3以上，而且稳定的熔渣可作为路基等建筑材料，达到有效利用的目的。

然而，等离子体熔融炉炉体结构复杂、稳定性差、耗电量大，高昂的运行与维护成本等问题严重阻碍了该项技术的推广应用由此可见，有必要为飞灰处置提供一种性能稳定、能效高、运行成本低的等离子熔融炉，以解决上述技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种多电极等离子熔融炉，用以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种多电极等离子熔融炉，包括炉体，所述炉体内设置有熔融池，所述熔融池包括至少两呈直线排列的隔离加热区，各加热区的底部相互连通，各加热区上对应设置有至少一等离子炬，各等离子炬沿熔融池径向排布，所述炉体上设置有进料口以及熔融液出料口，进料口上连接有进料装置，熔融液出料口上可拆卸连接有出料装置，末端加热区顶部设置有烟气孔。

优选的，所述熔融池为长方形结构，所述等离子炬位于加热区的顶部，并沿熔融池长度方向排布。

优选的，通过隔墙将所述熔融池分隔成至少两所述加热区，隔墙的底部与熔融池底面之间形成熔融液通道，熔融液通过所述熔融液通道，隔墙的底部与熔融液之间存在间隙。

优选的，所述间隙的高度为50毫米--300毫米。

优选的，所述熔融液出料口位于熔融液面的下方，其顶面至少低于熔融液面6毫米。

优选的，所述熔融液出料口上设置有电加热棒。避免玻璃液流出等离子熔融炉前凝固。

优选的，所述炉体包括耐火砖，所述耐火砖的外部设置有外壳，所述外壳与耐火砖的外壁之间填充有保温材料。

优选的，所述炉体包括下部腔体以及设置于下部腔体上方的顶盖。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供一种多电极等离子熔融炉，用长方形的熔融池和两个以上的等离子炬，等离子炬间有分隔墙，能够更加有效控制飞灰熔融与玻璃化的加热过程，提高热效率，减少二次飞灰量，另外，可拆卸的电加热玻璃液出料装置，结构简单、模块化程度高，降低了设备制造与维护成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：

一种多电极等离子熔融炉，包括炉体100，所述炉体内设置有熔融池，所述熔融池包括两呈直线排列的隔离加热区，两加热区的底部相互连通，两加热区上分别对应设置有第一等离子炬120和第二等离子炬121，所述炉体上设置有进料口以及熔融液出料口116，进料口上连接有进料装置130，熔融液出料口上可拆卸连接有出料装置118，末端加热区顶部设置有烟气孔；所述炉体由内到外依次为耐火砖、保温材料以及外壳110；具体的所述耐火砖的外部设置有外壳，所述外壳与耐火砖的外壁之间填充有保温材料113，所述炉体包括下部腔体112以及设置于下部腔体上方的顶盖111，下部腔体形成所述熔融池，分体式的结构便于安装维护；进料口设置在顶盖左侧，下部腔体右侧设置有熔融液出料口，所述熔融液出料口位于熔融液面的下方，其顶面至少低于熔融液面6毫米。具体的，所述熔融池为长方形结构，所述等离子炬位于加热区的顶部，并沿熔融池长度方向排布，通过隔墙115将所述熔融池分隔成至少两所述加热区，隔墙的底部与熔融池底面之间形成熔融液通道，熔融液通过所述熔融液通道，隔墙的底部与熔融液液面150之间存在间隙，所述间隙的高度为50毫米--300毫米；隔墙115的顶部与顶盖111紧密安装。为了解决玻璃液出口的保温与出料口的维护问题，采用可拆卸的电加热出料装置，在熔融液出料口上设置有电加热棒117，优选硅钼棒作为加热元件，可以精度控制出料口的温度，避免玻璃液流出等离子熔融炉前凝固。

本技术：
的工作原理为：需处理的飞灰由进料装置130加入熔融池，在等离子炬120的加热下快速熔化，向出料装置118方向流动。等离子炬121对玻璃液进一步加热，使其进一步玻璃化与均质化，保证玻璃体对重金属的有效固化，等离子炬120和等离子炬121的隔墙实现加热空间的分隔，提高了加热效率。同过，通过对进料量与等离子炬功率的控制，可以有效控制飞灰熔化与玻璃化的温度，控制飞灰玻璃化过程，提高熔融处置效率。同时，不同熔融池尺寸与等离子炬功率的配置，使本实例的熔融炉能够适应从几吨到100吨每天的飞灰处理量；其次，等离子炬120为飞灰的熔化提供热量，产生的烟气通过隔墙115与玻璃液150间的间隙进入右边空间，与等离子炬121产生的烟气混合后从烟气孔114排出进入后续处理系统，隔墙115对熔融工作空间的分隔，实现了烟气的除尘，有效减少了玻璃化过程产生的二次飞灰。

本实例还增设了一个能够使玻璃液快速冷却与固化的水喷射冷却出料装置140，冷却水喷嘴141喷射的冷水使玻璃液快速冷却与固化，获得能有效固化重金属的惰性玻璃体，送入玻璃体存储装置142中，冷却产生的蒸汽通过余热蒸汽回收系统可以在后续进行余热利用。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种多电极等离子熔融炉，其特征在于：包括炉体，所述炉体内设置有熔融池，所述熔融池包括至少两呈直线排列的隔离加热区，各加热区的底部相互连通，各加热区上对应设置有至少一等离子炬，各等离子炬沿熔融池径向排布，所述炉体上设置有进料口以及熔融液出料口，进料口上连接有进料装置，熔融液出料口上可拆卸连接有出料装置，末端加热区顶部设置有烟气孔。

2.根据权利要求1所述的一种多电极等离子熔融炉，其特征在于：所述熔融池为长方形结构，所述等离子炬位于加热区的顶部，并沿熔融池长度方向排布。

3.根据权利要求1所述的一种多电极等离子熔融炉，其特征在于：通过隔墙将所述熔融池分隔成至少两所述加热区，隔墙的底部与熔融池底面之间形成熔融液通道，熔融液通过所述熔融液通道，隔墙的底部与熔融液之间存在间隙。

4.根据权利要求3所述的一种多电极等离子熔融炉，其特征在于：所述间隙的高度为50毫米--300毫米。

5.根据权利要求1所述的一种多电极等离子熔融炉，其特征在于：所述熔融液出料口位于熔融液面的下方，其顶面至少低于熔融液面6毫米。

6.根据权利要求1所述的一种多电极等离子熔融炉，其特征在于：所述熔融液出料口上设置有电加热棒。

7.根据权利要求1所述的一种多电极等离子熔融炉，其特征在于：所述炉体包括耐火砖，所述耐火砖的外部设置有外壳，所述外壳与耐火砖的外壁之间填充有保温材料。

8.根据权利要求1所述的一种多电极等离子熔融炉，其特征在于：所述炉体包括下部腔体以及设置于下部腔体上方的顶盖。

技术总结
本发明公开了一种多电极等离子熔融炉，包括炉体，所述炉体内设置有熔融池，所述熔融池包括至少两呈直线排列的隔离加热区，各加热区的底部相互连通，各加热区上对应设置有至少一等离子炬，各等离子炬沿熔融池径向排布，所述炉体上设置有进料口以及熔融液出料口，进料口上连接有进料装置，熔融液出料口上可拆卸连接有出料装置，末端加热区顶部设置有烟气孔，用长方形的熔融池和两个以上的等离子炬，等离子炬间有分隔墙，能够更加有效控制飞灰熔融与玻璃化的加热过程，提高热效率，减少二次飞灰量，另外，可拆卸的电加热玻璃液出料装置，结构简单、模块化程度高，降低了设备制造与维护成本。

技术研发人员：杨以凡
受保护的技术使用者：浙江大凡智能科技有限公司
技术研发日：2020.03.31
技术公布日：2020.06.26