[发明专利]一种等离子垃圾焚烧炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种垃圾焚烧装置，特别是一种利用等离子电弧焚烧垃圾的等离子垃圾焚烧炉。

技术背景

现有的垃圾焚烧炉通常主要有炉排式焚烧炉、炉床式焚烧炉、流化床式焚烧炉、和热解焚烧炉等，其通过燃烧法对垃圾进行焚烧，垃圾焚烧的温度较低，通常仅能达到1000℃左右，其垃圾难以完全烧尽，炉渣中会有残存未完全燃烧的物质，这些残存的物质随炉渣排除后，会再次溶出污染环境。同时，垃圾未能完全充分燃烧，也导致燃烧后的减容率较低，通常仅80％-90％，垃圾燃烧后产生的炉渣仍占较大体积，这些体积较大的残存有未完全燃烧物质的炉渣，有再次污染环境的可能，为了避免其对环境造成污染，通常需做掩埋处理，其炉渣的处理麻烦，且要占用专门的土地资源。

此外，垃圾不能完全烧尽，也使上述现有的各种垃圾焚烧炉在处理垃圾的种类上受到限制，对于危险品垃圾、医疗垃圾和放射性废物垃圾等只要残存极少量未被完全处理的物质就可能给环境带来极大影响。另外，上述现有垃圾焚烧炉，在处理垃圾时，垃圾燃烧升温的时间较长，升温的过程中会产生一定量对人体有害的二恶英等高毒性气体，会给操作人员的健康带来危害。

发明内容

本发明旨在给出一种等离子垃圾焚烧炉，其垃圾焚烧温度高、可完全燃尽，燃烧减容率高、炉渣处理方便，且处理垃圾种类不受限制，能够可靠地用于处理危险品垃圾、医疗垃圾和放射性废物垃圾。

一种等离子垃圾焚烧炉，包括炉体，炉体的上部设有垃圾进料口和废气排出口，炉体侧有灰渣流出口，其特征在于：炉体的底部设置有底部电极，炉体顶部设置有炉盖，顶部电极从炉盖插入炉膛，与炉盖间安装有电极密封圈，电极密封圈包括与电极接触的高温耐火材料层和其外侧的高温隔热材料层，底部电极和顶部电极分别连接高压直流电源的正极和负极，顶部电极由电极夹持器夹持，电极夹持装器一端夹持电极，另一端安装在电极升降装置上，由电极升降装置驱动上下移动，炉体从内到外依次包括内层的高温耐火材料层、中间的高温隔热材料层和外层的壳体，高温隔热材料层与壳体间安装有冷却水管。

本发明的等离子垃圾焚烧炉，其炉顶和炉底分别设置有电极，两电极分别与高压直流电源的正极或者负极导通后，通过调节电极升降装置，使顶部电极下降与底部电极接触或者通过预先置于炉膛内的废钢料与底部电极接触后再逐步拉开，使两电极间产生电弧柱，电弧柱呈等离子状态，电流在其中流动，形成电流通路。电弧柱的温度极高、炉膛内预置的废钢料能够很快熔化形成底部熔池，熔池为高温熔融状态的钢水，其温度可达1600℃。电弧柱的中心温度可达20000℃，电弧柱内电流通路的等离子体受指向中心的洛仑兹力的作用，其使等离子体有向中心收缩的趋势，产生抽吸效应。垃圾进料口倒入的垃圾，在等离子体的抽吸效应的作用下，能够迅速地被吸入电弧柱中焚烧，其焚烧温度可达6000℃。由于电弧柱面积有限，电弧柱的抽吸效应也有限，垃圾进料口倒入的垃圾有时不可避免的会有部分没有被抽吸到电弧柱中，这些未抽吸入电弧柱中燃烧的垃圾会直接落入熔池中，在温度同样极高的熔池中焚烧。其垃圾焚烧温度远高于现有的垃圾焚烧炉，垃圾可完全燃尽，燃烧减容率高，通常可达99％以上，燃烧后产生的灰渣少且不含残存的未燃尽的物质，不会对环境带来再次污染，其灰渣处理十分方便。同时，其燃烧温度高和可充分燃尽的优点也使本发明的等离子垃圾焚烧炉能够可靠地用于处理处理危险品垃圾、医疗垃圾和放射性废物垃圾。此外，电弧柱的熔池温度高，垃圾焚烧过程温升速度快，不会产生二恶英等高毒性气体，其使操作环境也得到了改善。另外，炉体由内到外，依次有高温耐火材料层、高温隔热材料层、冷却水管和壳体组成，其耐火材料能承受极高的温度，高温隔热材料可减少炉膛向外部炉壳传递的热量，而冷却水则能够吸收经高温隔热材料散发的热量，从而保证炉体外壳的温度较低，使操作安全。

附图说明

图1 一种等离子垃圾焚烧炉的结构示意图；

图2 一种等离子垃圾焚烧炉的结构示意图。

具体实施方式