一种自循环等离子体气化炉的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机电设备，特别是涉及到一种气化设备。
【背景技术】
[0002]在常规气化装置中使用的气化剂为水蒸汽+空气或水蒸汽+氧气，在气化炉工作时，直接把水蒸汽+空气或水蒸汽+氧气送入气化炉，使水蒸汽与煤炭发生造气反应生成合成气，其反应为吸热反应，需要由空气或氧气与炭发生氧化反应为其提供热量，这种气化方式的气化率低，同时，合成气中产生大量的二氧化碳废气，不仅影响到合成气的品质，而且使后级生产中排放大量的温室气体。生活垃圾由于热值低，化学成分中的固定炭含量少，如用常规的气化技术对生活垃圾进行气化，水蒸汽与生活垃圾所进行的是吸热反应，将会消耗气化炉的热量，气化炉需添加煤炭燃料并输入空气或氧气助燃，使得合成气中废气含量高，所得到的合成气中有用成分相当低，几乎是废气，达不到化工原料的应用要求。
[0003]当前，等离子技术已得到广泛的应用，工业上应用于等离子点火、等离子喷涂、金属冶炼、等离子加热制造纳米材料、切割、垃圾焚烧废物处理等。等离子体的处理方式和一般的方式大不一样，等离子体是在电离层或放电现象下所形成的一种状态，伴随着放电现象将会生成了激发原子、激发分子、离解原子、游离原子团、原子或分子离子群的活性化学物以及它们与其它的化学物碰撞而引起的反应。在等离子体发生器中，放电作用使得工作气分子失去外层电子而形成离子状态，经相互碰撞而产生高温，温度可达几万度以上，被处理的化工有害气体受到高温高压的等离子体冲击时，其分子、原子将会重新组合而生成新的物质，从而使有害物质变为无害物质。
[0004]研发一种结构合理、适合其目标产物应用的等离子体气化装置是本领域研发人员的任务，提高等离子体装置的效率、减少电能消耗是本领域研发人员所追求的目标。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种等离子体气化装置，适合在生活垃圾或医疗垃圾或工业有机废物或农林废弃物处置领域中应用，并使装置结构简单合理和效率高，以减少电能消耗。
[0006]本实用新型的一种自循环等离子体气化炉，包括气化炉和等离子体装置，气化炉由耐火炉墙和保温墙构成，保温墙围护在耐火炉墙的外壁上，气化炉有进料口接入和合成气输出口接出，进料口在气化炉的上部，合成气输出口在气化炉的中部，在气化炉的耐火炉墙内的下部有气化区，其特征是在气化炉I的顶部有循环出气口 1-10接出，在气化炉I下部的气化区1-4有循环回气口 1-9接入，在循环出气口 1-1 O与循环回气口 1-9之间有循环回气管16进行连通，循环回气管16上有降温器13;在气化炉I内的气化区1-4下方有等离子体电弧区1-7，等离子体电弧区1-7下方为口径逐渐收缩的出渣口 1-8;等离子体装置由第一放电组件5和第二放电组件7构成，第一放电组件5和第二放电组件7安装在气化炉I的等离子体电弧区1-7耐火炉墙上，第一放电组件5中的放电元件和第二放电组件7中的放电元件朝向气化炉I内。
[0007]本实用新型中，降温器13为两端封闭的圆筒体结构，降温器13以围套方式安装在循环回气管16的上部，降温器13的内侧壁体与的循环回气管16的外侧壁体之间的空间构成冷却水套13-2，冷却水套13-2有冷却水进口 13-1接入和冷却水出口 13_3接出；气化炉I内的气化区1-4与等离子体电弧区1-7之间有口径收窄的熔渣口 1-5，在熔渣口 1-5与等离子体电弧区1-7之间的耐火炉墙上有一圈下凸的隔离环1-6;在气化炉的底部有水封6和渣池，等离子体电弧区1-7下方的出渣口 1-8通过水封6连通到渣池;第一放电组件5由电极架5-11、第一电极5-5、绝缘架5-7、第二电极5-1和电极安装座5-2组成，第一电极5-5为圆棒体结构，第一电极5-5的圆棒体中有冷却腔5-18，第一电极5-5安装在电极架5-11的前端，电极架5-11内有冷却导流管5-14，冷却导流管5-14伸入到第一电极5-5的冷却腔5-18中；电极安装座5-2为中空圆盘体结构，第二电极5-1为变径的圆环体结构，第二电极5-1以嵌入方式安装在电极安装座5-2中；绝缘架5-7为中空回转体结构，绝缘架5-7的前端连接到电极安装座5-2上，电极架5-11携第一电极5-5从后端安装在绝缘架5-7中，第一电极5-5的头端伸入到第二电极5-1的后端空间中，第一电极5-5的头端与第二电极5-1的后端之间的空间构成放电区，第二电极5-1的前端从电极安装座5-2中伸出，第二电极5-1构成第一放电组件5在气化炉中的放电元件;在绝缘架5-7的中空回转体内有环形气室5-9，环形气室5-9有气化剂输入接口 5-8接入;在绝缘架5-7前部的内侧壁体上有旋流螺纹5-20，环形气室5-9通过旋流螺纹5-20的螺距的空间连通到放电区；第二电极5-1外壁与电极安装座5-2内壁之间的空间构成环形冷却室5-24，环形冷却室5-24有冷却剂输入通道5-23接入和冷却剂输出通道5-3接出，冷却剂输入通道5-23中有冷却剂输入接口 5-19，冷却剂输出通道5-3中有冷却剂输出接口 5-6;第二放电组件7由第三电极7-1、电极安装架7-7、夹持件7-23、穿心牵紧杆7-12和电磁驱动组件组成，其中，第三电极7-1为圆柱体结构，在第三电极7-1的轴向中心有螺孔；电极安装架7-7为中空回转体结构；夹持件7-23的后端呈圆盘体结构，夹持件7-23的圆盘体中心有过孔，在夹持件7-23的圆盘体前端有导流套7-24;穿心牵紧杆7-12为空心螺栓结构;夹持件7-23连接在电极安装架7-7的后端，夹持件7-23前端的导流套7-24伸入到电极安装架7-7的内空间中，第三电极7-1安装在电极安装架7-7的前端，穿心牵紧杆7-12的杆体从夹持件7-23中穿过，穿心牵紧杆7-12前端的螺头旋合在第三电极7-1的中心螺孔中，使第三电极7-1与电极安装架7-7进行紧密连接;电磁驱动组件安装在夹持件7-23的后端，电磁驱动组件由线圈骨架7-14、电磁线圈7-18和驱动杆7-19构成，线圈骨架7-14的轴向中心有驱动杆7-19的伸缩滑道，驱动杆7-19的前部杆体用于安装引弧电极;穿心牵紧杆7-12的内空间构成引弧电极的伸缩滑道;第三电极7-1构成第二放电组件7在气化炉中的放电元件;在第三电极7-1轴向中心的螺孔前端有扩口的隔离孔道7-3，隔离孔道7-3与穿心牵紧杆7-12的内空间相贯连通;在第三电极7-1的后端有冷却环槽7-4，夹持件7-23前端的导流套7-24伸入到第三电极7-1的冷却环槽7-4中，导流套7-24的内空间构成冷却剂室7-10，导流套7-24的外空间构成冷却剂回流通道7-6，冷却剂室7-10有冷却剂进口 7-9接入，冷却剂回流通道7-6有冷却剂出口 7-25接出；驱动杆7-19为空心结构，在驱动杆7-19中部和后部的空心杆体中有间隔设置的磁珠7-15和隔离珠7-17;在线圈骨架7-14的后端有定位铁环7-16;在夹持件7-23中有用于连通引弧电极的电刷7-20。本实用新型中，气化炉I的进料口结构按现有技术制造。
[0008]在等离子体装置中，等离子体电弧在二个主电极之间产生，在二个主电极之间能维持等离子体电弧稳定运行的条件下，二个主电极之间的空间距离越大，等离子体电弧的行程越长，其电子相互碰撞的机会和次数就会更多，其能量就会越大，当用于热解水蒸汽时，其分解率和效率会更高。本实用新型利用引弧电极进行引弧，先伸出引弧电极使二个主电极之间的引弧距离缩短，以降低引弧电压，然后缩回引弧电极，使二个主电极之间的高温等离子体电弧得到延长，加大高温等离子体电弧的能量，提高了效率和节省电能。本实用新型在气化炉内等离子体电弧区1-7的二个主电极为第二电极5-1和第三电极7-1。
[0009]本实用新型在具体实施时:磁珠7-15选用永磁体材料，隔离珠7-17选用非磁性材料，各磁珠的极性进行同向串联设置，当需伸出引弧电极时，对电磁线圈7-18进行正向通电，使电磁线圈7-18中心产生的电磁力与驱动杆7-19内磁珠的磁力