[发明专利]烟气再利用的等离子体熔融炉及其工作方法

说明书

本发明公开了一种烟气再利用的等离子体熔融炉及其工作方法，等离子体熔融炉包括熔融炉体、设置在熔融炉体上的进料口、第一等离子体热源单元、出料料道和排烟通道；熔融炉体包括相接的第一炉段和第二炉段，第一炉段内设有炉膛，进料口和第一等离子体热源单元均位于第一炉段上并与炉膛相连通；出料料道和排烟通道位于第二炉段内并与炉膛相连通，排烟通道与出料料道上下相邻隔绝且排烟通道沿出料料道延伸设置，以利用烟气的热量为出料料道加热保温。本发明的等离子体熔融炉，通过设置排烟通道与出料料道相邻，利用高温烟气对出料料道进行加热保温，确保出料料道不会出现冷段堵塞，实现烟气的高效利用；烟气流动对出料口熔液具有推动作用，利于出料。

技术领域

本发明涉及固体废弃物处理技术领域，尤其涉及一种烟气再利用的等离子体熔融炉及其工作方法。

背景技术

当前，等离子体高温熔融技术已逐步应用于医疗废物、危险废物(如飞灰、焚烧底渣、污泥等)、中低放废物处理等领域。实际应用表明，借助于等离子体的高温特性和活化特性，能够实现对废物的有效熔融和无害化处理，具有更加广泛的应用前景。但是，当前等离子体设备尚存在两个问题待解决，其一，等离子体高温特性决定其烟气温度高，带走大量热量，熔融炉热效率较低；其二，因处理的固体废弃物熔点多在1300℃-1450℃，炉内过热度低，出料口易堵塞。

目前已有的工程示范、工程应用的等离子体熔融炉普遍热效率偏低，中小型熔融炉的热效率在20-35％左右，大型熔融炉的热效率也仅在50％左右。同时，该技术等离子体热源为纯电力设备，因此导致单位处理物料的能耗较高，对技术推广影响较大。对于增加辅助燃料的方法，虽然能在一定程度上提高整炉热效率，降低部分电耗，但是燃料燃烧会产生大量烟气，增大了尾气处理的负担，导致系统整体的成本增加。

另外，等离子体熔融技术主要处理对象为医疗废物、无机危险废物、中低放射性废物的焚烧残渣，或包含一定量有机危险废物的混杂危险废物。该类废物的普遍熔点在1300℃-1450℃，炉内熔液的过热度较低，易在出料管段出现冷段堵塞，因此需在出料管处配置有辅助加热装置，该装置的增加直接增加了系统的复杂性，同时导致熔融炉整体的运行、维护更加复杂，造价更高，都不利于等离子体熔融技术的推广应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种烟气再利用的等离子体熔融炉及其工作方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种烟气再利用的等离子体熔融炉，包括熔融炉体、设置在所述熔融炉体上的进料口、第一等离子体热源单元、出料料道和排烟通道；

所述熔融炉体包括相接的第一炉段和第二炉段，所述第一炉段内设有炉膛，所述进料口和第一等离子体热源单元均位于所述第一炉段上并与所述炉膛相连通；

所述出料料道和排烟通道位于所述第二炉段内并与所述炉膛相连通，所述排烟通道与所述出料料道上下相邻隔绝且所述排烟通道沿所述出料料道延伸设置，以利用烟气的热量为所述出料料道加热保温。

优选地，所述第一等离子体热源单元包括至少一个用于插接等离子体热源的第一热源接口。

优选地，所述第一等离子体热源单元还包括插接在所述第一热源接口上的第一等离子体热源。

优选地，所述排烟通道与所述出料料道之间通过耐火导热夹层相隔。

优选地，所述出料料道包括与所述炉膛相接连通的第一横向段、连接所述第一横向段的第一竖向段；所述第一竖向段向所述第二炉段的底部延伸并贯穿该底部，在该底部上形成出料口；

所述排烟通道包括与所述炉膛相接连通并位于所述第一横向段上方的第二横向段、连接所述第二横向段并位于所述第一竖向段一侧的第二竖向段；

所述第二竖向段向所述第二炉段的侧壁延伸并贯穿该侧壁，在该侧壁上形成出烟口。