一种使用惰性气体炬的危废焚烧灰渣熔融炉的制作方法

1.本实用新型涉及熔融炉技术领域，具体公开了一种使用惰性气体炬的危废焚烧灰渣熔融炉。


背景技术：

2.危废处置厂中，有机危险废弃物通常采用焚烧的方式处置。首先将收到的危险废弃物进行配伍，保证热值以及有害成分能够达到进窑要求，随后在回转窑中进行燃烧，危废中的有机成分燃烧产生的气体进入后续的烟气处理系统，燃烧剩下的物质排出窑外进入捞渣系统，这部分物质称为灰渣。
3.灰渣是危险废物焚烧的副产物，含有大量的cr、cu、zn、ni、pb、as等重金属，且重金属浸出质量浓度高，依然是危废。目前我国对焚烧后产生的灰渣的处理方式大多数采用填埋法，少部分转化成低端建筑材料，如路基填充材料、填埋场的覆盖层等。焚烧灰渣填埋正面临着土地空间紧张和污染环境的问题。很多国家将焚烧灰渣归类为“危险固体废物”并颁布了严格的环境保护法律法规控制炉渣的最终处理，严禁直接填埋处置。使用等离子体处理危废焚烧灰渣将危废焚烧灰渣转变为无害化的玻璃体是目前比较受欢迎的处理方法，但是使用空气等离子体炬很容易产生nox，而惰性气体炬使用惰性气体作为工作气体可以避免nox的产生。因此针对现有灰渣处理问题，设计一种使用惰性气体炬为加热系统的新型熔融炉，通过熔融法使得危废焚烧灰渣变成玻璃体，并直接永久固封其内包含的重金属是一项有待解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足而提供一种使用惰性气体炬为加热系统的新型熔融炉。这种新型危废焚烧灰渣熔融炉处理技术不仅符合国家环境保护政策，而且代表处理技术的发展方向。
5.本实用新型是通过以下技术方案实现的：
6.一种使用惰性气体炬的危废焚烧灰渣熔融炉，包括熔融炉体、设置在熔融炉体内部的熔融室、开设在熔融炉体顶端的烟气出口、开设在熔融炉体侧面下端的排渣口以及开设在熔融炉体侧面上端的进料口，所述熔融炉体上设置有一组或多组上下间隔布置的惰性气体炬，每组中所述惰性气体炬呈周向均匀斜插在熔融炉体上且伸入熔融室中，每组所述惰性气体炬插入熔融室中时均呈偏心且与熔融室底部保持距离设置，所述进料口的外端设置有具备料封和水冷作用的轴向进料设备。
7.作为上述方案的进一步设置，所述轴向进料设备包括用于储存废渣的料斗以及与熔融炉体外表面相连接的安装面板，所述料斗与安装面板相连接，所述料斗的内腔底部设置有与进料口相连通的螺旋送料机，所述螺旋送料机的外壳体表面设置有水冷夹套，所述螺旋送料机的外壳体上开设有与料斗相连通的进口，所述螺旋送料机伸出料斗的外端设置有驱动装置；通过将灰渣储放在料斗中，然后通过螺旋送料机能够不断、定量将灰渣排入熔
融室中，其设置的水冷夹套中通入外部冷却水能够降低螺旋送料机的运行时的温度，保证其正常稳定运行。
8.作为上述方案的进一步设置，所述烟气出口上连接有竖直烟气排管，所述竖直烟气排管的外表面也设置有水冷夹套；其竖直烟气排管的设置能够将排出的烟气定向导出，并且在导出过程中通过水冷夹套中的冷却水对烟气进行降温。
9.作为上述方案的进一步设置，所述熔融炉体由外金属壳体和耐火材料内衬层组成外金属壳体提升整个熔融炉体的外观强度，其耐火材料内衬层能够使其具有耐热、隔热的效果。
10.作为上述方案的进一步设置，所述熔融炉体上设置的惰性气体炬为1~3组，且最下端的惰性气体炬伸入熔融室的下端与熔融室底部液面之间保持距离设置；具体惰性气体柜组数的设置根据炉体大小而定，将惰性气体炬下端与熔融室底部液面之间保证一定距离能够使得喷射的火焰对着灰渣，为危废焚烧灰渣熔融提供足够的能量。
11.作为上述方案的进一步设置，所述排渣口为茶壶口形或者圆柱形，且所述排渣口的底部与熔融室的底部保持距离设置；排渣口的形状设计不限于上述机构，将排渣口的底部与熔融室的底部保持距离设置能够保证熔池中存在一定物料。
12.本实用新型的有益效果如下：
13.1）本实用新型提供的焚烧灰渣熔融炉通过惰性气体炬对危废焚烧灰渣进行加热升温，使其最终熔化而达到“熔融”态，冷却后形成玻璃体，不仅可永久固封其内包含的重金属，焚烧灰渣熔体积也大大减小，不再需要实施卫生填埋，既避免的重金属的污染又大大节约土地资源；另外使用惰性气体炬可以避免使用石墨等离子体炉起弧困难，断弧后无法重新起弧的问题，而且技术可靠且热效率高，运行操作方便、简单。
14.2）本实用新型公开的焚烧灰渣熔融炉，其通过对惰性气体炬在熔融炉体上的位置设计，能够保证对熔融室内部的灰渣进行全方位同步加热，使得灰渣加热熔融时温度更均匀；另外其具备料封和水冷作用的轴向进料设备的设计不仅能够不断向熔融室内部加料，而且能够降低熔融室内部高温对螺旋送料机的损坏，从而保证在对灰渣进行负压熔融时整套设备的稳定运行。
15.3）本实用新型公开的焚烧灰渣熔融炉，其通过对惰性气体炬对危废焚烧灰渣进行加热升温，可以有效的避免了nox的产生，减轻了后续的烟气处理压力，同时也使得炉体简单。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本实用新型的主视平面结构示意图；
18.图2为本实用新型的俯视平面结构示意图；
19.图3为本实用新型中轴向进料设备的主视平面结构示意图。
具体实施方式
20.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都应当属于本技术保护的范围。
21.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
22.在本技术中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
23.并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。
24.此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
25.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图1-3，并结合实施例来详细说明本技术。
26.本实用新型公开了一种使用惰性气体炬为加热系统的新型熔融炉，其结构主体包括一个由外金属壳体和耐火材料内衬层组成的熔融炉体1，该熔融炉体1可以设置成圆柱体形或长方体形。
27.在熔融炉体1的内部设置有熔融室101，在熔融炉体1顶端开设有与熔融室101相连通的烟气出口102，同时在烟气出口102上连接有竖直的烟气排管4，并且竖直烟气排管4的外表面设置有水冷夹套，高温烟气在沿着烟气排管4排出的过程中能够通过水冷夹套中的循环冷却水实现降温。
28.在熔融炉体1侧面下端开设有排渣口103，该排渣口103在设计时可设置成茶壶口形或者圆柱形，并且将排渣口103的底部与熔融室101的底部保持距离一定的设置，从而使得熔融室101的底部的熔池中存在一定物料。在熔融炉体1侧面下端开设有进料口104，在进料口104的外端设置有轴向进料设备3。
29.具体地，该轴向进料设备3包括一个与熔融炉体1外表面连接的安装面板300，该安装面板300可通过螺丝或焊接方式与熔融炉体1外表面固定连接。在安装面板300上连接有
一个用于储存灰渣的料斗301，在料斗301的内腔下端设置有贯穿料斗301设置的螺旋送料机302，该螺旋送料机302的内端与进料口104相连通，在该螺旋送料机302伸出料斗301的外端设置有驱动装置303，该驱动装置303为电机，该电机可直接或间接与螺旋送料机302中的螺旋叶端部相连接。在螺旋送料机302的外壳体表面设置有水冷夹套，通过向水冷夹套中通入循环冷却水能够降低螺旋送料机302由于与熔融炉体1内相接触时的温度，保证整个螺旋送料机302的稳定运行，同时在螺旋送料机302的外壳体上开设有与料斗301相连通的进口，进口能够将储存在料斗301的灰渣不断排入螺旋送料机302中，而且料斗301中的灰渣还能对整个螺旋送料机302起到料封的作用，保证熔融室101内负压熔融的稳定进行。
30.在熔融炉体1上设置有一组或多组上下间隔布置的惰性气体炬2，具体设置时可根据熔融炉体1的大小将惰性气体炬2分为1~3组，每组中惰性气体炬2呈周向均匀斜插在熔融炉体1上，并将惰性气体炬2的内端伸入熔融室101中。另外，每组惰性气体炬2插入熔融室101中时均呈偏心（惰性气体炬的内端不指向熔融室的中心轴线）设置，并且最下端的惰性气体炬2的下端部与熔融室101底部之间保持有一定的距离。上述惰性气体炬2的布置使得火焰能够对熔融室101中的危废垃圾进行全面燃烧，防止惰性气体炬2的火焰集中于一点，从而使得对废渣的燃烧温度更均匀。
31.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。