[实用新型]一种用于处理城市生活垃圾的等离子体电弧气化炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于处理生活垃圾的气化炉。

背景技术

城市生活垃圾的处理方式越来越引起社会、政府、居民的共同关注。主要是随着城市规模不断扩大、城市数量不停的增加、城市人口和流动人口激增、人们的生活水平逐年提高，导致城市生活垃圾的数量与质量都发生了根本性的变化，而有限的土地资源和现有垃圾处理方法产生的恶嗅、水污染、大气污染、二噁英类毒素污染等，加剧了人们对城市生活垃圾处理问题的关切。以往的垃圾处理方式：填埋、堆肥、焚烧等都会在不同程度上造成二次污染。而使用等离子电弧化技术对城市垃圾进行无害化处理，是目前理想的方法，等离子体是物质第四态，具有许多异于固态、液态和气态的独特的物理化学性质，如温度和能量密度都很高、可导电和发光、化学性质活泼并能加强化学反应等，环保性能优良。通过电弧放电产生高达5000K～～～50000K的等离子体，将垃圾加热至很高的温度，从而迅速有效地摧毁废物。可燃的有机成分充分裂解气化，转化成可燃性气体，可以用于能源回收，一般称为“合成气”(主要成分是CO+H2)。不可燃的无机成分经等离子体高温处理后成为无害的渣体。

但是目前等离子体电弧对垃圾气化时，电弧区利用效率低，耗电量大，电极之间的电弧无法移动等原因，造成气化垃圾的总量少，实际应用受到限制，不能大范围推广。

实用新型内容

本实用新型的目的是为解决现有等离子电弧方式处理垃圾时存在的电弧区利用率低，垃圾气化量少的问题，进而提供一种用于处理城市生活垃圾的等离子体电弧气化炉。

本实用新型为解决上述问题而采取的技术方案是：本实用新型的一种用于处理城市生活垃圾的等离子体电弧气化炉包括炉膛和炉体，炉膛包括预热室、焦化室、气化室、隔热墙体、熔体过滤室、熔体收集室、引弧电极、引弧电极步进电机、偶数个工作电极和与工作电极数量相一致的偶数个步进电机，该气化炉还包括四个分隔板，炉膛的上部设置有垃圾输入通道，垃圾输入通道的下方沿炉膛的轴线由上至下依次设置有预热室、焦化室、气化室、熔体过滤室和熔体收集室，炉膛的上部沿炉膛的轴线设置有延伸至气化室的工作气体输入管，引弧电极套装于工作气体输入管内，引弧电极上端配置有一个引弧电极步进电机，引弧电极上端与该引弧电极步进电机的输出端连接，四个分隔板均布设置在工作气体输入管和隔热墙体之间，四个分隔板、工作气体输入管和隔热墙体形成四个空腔，每个分隔板的长度方向的一个侧面与工作气体输入管的外圆周壁面固接，工作气体输入管中与分隔板相连接的外壁面上设有多个导气通孔，每个分隔板的长度方向的两个板面上对称设有多组导气孔和导气通道，每组导气孔和导气通道上均设有多个导气孔和一个导气通道，多个导气孔沿分隔板的长度方向倾斜向下并列设置，导气通道沿分隔板的宽度方向设置，每组导气孔和导气通道中的多个导气孔和该导气通道连通，每个导气通孔均与分隔板上的相应一个导气通道连通，焦化室的外侧壁设有两个混合气通道，该两个混合气通道均与气化室贯通，偶数个工作电极沿引弧电极周向均布设置，每个工作电极的一端置于气化室内，每个工作电极的另一端置于炉体外，且每个工作电极的另一端均配置有一个步进电机，所述每个工作电极的另一端与相应步进电机的输出端连接，熔体过滤室内设有高温过滤介质，熔体收集室的外侧壁上设有炉渣排出口和熔渣排出口。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型电极的空间立体配置，在气化炉运行稳定状态下，气化室电弧区将产生倾斜电弧(即共极电弧)和水平电弧(即极间弧)；同时相邻电极间以及交叉电极间存在交叉电弧区，这种电弧角度的变化与电弧交叉的作用效果，形成了立体式的电弧气化区域，扩大了电弧分解气化垃圾的范围，增加了电弧对垃圾的气化强度，焦化垃圾在电弧区气化的所需的时间会缩短，对城市垃圾的气化数量都有相当的提高。

2、本实用新型分隔板的设计对垃圾的气化起到了重要作用，一方面焦化垃圾被推入电弧室，焦化室内的分隔板将垃圾圆柱体切分为四块，分隔板所产生的空隙将起到稳定电弧和强化垃圾气化的效果，该缝隙工作气体不断补充进入电弧区，使电弧获得了连续放电的通道，同时增大了等离子电弧与焦化垃圾的接触面积，因此使电弧的气化效率大大提高，也使垃圾的日处理数量增加一倍以上；另一方面垃圾进入焦化室后，在焦化室内设置的分隔板，将逐渐压实和加热的垃圾分成四块，在垃圾分隔板上，设计的倾斜式导气孔和导气通道，能将焦化过程中垃圾产生的气体和残存的空气，导入工作气体输入管内，随工作气体被带入气化室电弧区，并在高温作用下，完全分解气化，这样确保了垃圾能够得到彻底无害化处理。