本發(fā)明涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種等離子體熔融化灰爐。

背景技術(shù)：

隨著全球經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)和城市化進(jìn)程的加速推進(jìn)，醫(yī)療廢物、其他危險(xiǎn)廢棄物及生活垃圾的增量產(chǎn)生及其引發(fā)的環(huán)境污染和人類健康問(wèn)題已成為全世界所面臨的共同問(wèn)題。因此，實(shí)現(xiàn)固體廢物的無(wú)害化、減量化、資源化利用是固體廢物處理和處置的最終目標(biāo)。

對(duì)于醫(yī)（危）廢及生活垃圾無(wú)論是通過(guò)焚燒還是熱解氣化處理工藝，均會(huì)產(chǎn)生一定比例的灰渣及飛灰。這些焚燒或氣化后生成的殘余物仍含有毒有害成分，必須進(jìn)一步處理才能填埋，但填埋場(chǎng)的負(fù)擔(dān)并不能得到有效減輕。利用等離子體熔融技術(shù)將這些灰渣（飛灰）進(jìn)行熔融玻璃化處理后，其容積會(huì)大大減小而金屬部分可以回收利用，非金屬玻璃體用作建筑材料以達(dá)到資源充分利用的效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種等離子體熔融化灰爐，用于處理醫(yī)（危）廢及生活垃圾經(jīng)焚燒或熱解氣化處理后生成灰渣及飛灰固體殘留物進(jìn)行熔融玻璃化處理的工藝設(shè)備。

技術(shù)方案：

一種等離子體熔融化灰爐,包括化灰爐主體、位于化灰爐主體上端且與上端相連的上蓋、向下傾斜鑲嵌在上蓋側(cè)面的推灰器、安裝在化灰爐主體上的等離子炬、和安裝在化灰爐主體上與等離子炬相對(duì)并錯(cuò)開(kāi)設(shè)置的天然氣燒嘴，所述化灰爐主體下部相對(duì)設(shè)置有金屬熔渣排放口和非金屬熔渣排放口，非金屬熔渣排放口的高度高于金屬熔渣排放口的高度，所述兩個(gè)排放口外均設(shè)置有壓蓋；所述上蓋設(shè)有合成氣出口管道和投灰口，所述投灰口的下方為接灰槽，所述接灰槽一端連通推灰器，一端連通進(jìn)灰通道。

進(jìn)一步的，所述合成氣出口管道與進(jìn)灰通道之間設(shè)有一面隔墻，所述隔墻的頂端連接上蓋的底部，隔墻的底部高度高于非金屬熔渣排放口的高度，所述隔墻內(nèi)設(shè)有若干個(gè)平行于隔墻面且穿過(guò)隔墻的冷卻水管。設(shè)隔墻的主要目的是為了讓飛灰繞過(guò)隔墻下沿貼近熔融液面，防止灰渣里的粉灰直接由進(jìn)灰通道飛入合成氣出口管道，這樣可使大部分經(jīng)過(guò)此高溫區(qū)的粉灰融入灰渣熔液里；由于隔墻下表面靠近灰渣熔液且有三面暴露在高熱輻射之下，所以在墻內(nèi)設(shè)冷卻水管以降低隔墻過(guò)熱導(dǎo)致耐材脫落。

進(jìn)一步的，所述推灰器由推灰活塞、推灰通道以及液壓缸組成，所述推灰活塞一端連接液壓缸，一端連通所述的接灰槽，所述推灰活塞位于推灰通道內(nèi)。待熔灰渣自上蓋頂部的投灰口落入接灰槽，由液壓缸驅(qū)動(dòng)的推灰活塞將集灰推入進(jìn)灰通道，推灰活塞的前端不會(huì)位于進(jìn)灰通道的上端以避免與高溫?zé)彷椛湎嘤觯痘铱谂c進(jìn)灰通道錯(cuò)開(kāi)設(shè)置可以讓投灰口與接灰槽避開(kāi)化灰爐的直接熱輻射。

進(jìn)一步的，所述推灰活塞頂部設(shè)有刷子，優(yōu)選不銹鋼刷子，推灰活塞在返回沖程由裝于其上面的不銹鋼刷子將活塞前端的殘灰清除留在落灰槽內(nèi)，推灰通道外側(cè)設(shè)有水冷套用于給推灰器降溫。

進(jìn)一步的，所述等離子炬位于化灰爐主體中心線所在的平行于隔墻面的中心立面上，且等離子炬的中心軸線向下傾斜并對(duì)準(zhǔn)化灰爐主體底部中央落灰部位。

進(jìn)一步的，所述天然氣燒嘴所在立面平行于等離子炬所在立面且不重合，所述天然氣燒嘴中心軸線向下傾斜并對(duì)準(zhǔn)化灰爐主體底部中央落灰部位。等離子炬與天然氣燒嘴所在立面錯(cuò)開(kāi)的布置方式可使兩股熱氣流在爐底中央熔融部位形成漩渦使已融與待熔灰渣更好地混合在一起。

進(jìn)一步的，所述化灰爐主體的壁面由外到內(nèi)依次為金屬層、保溫層、耐火材料層和剛玉層，所述上蓋的壁面由外到內(nèi)依次為金屬層和耐火材料層。

進(jìn)一步的，所述金屬熔渣排放口和非金屬熔渣排放口旁均設(shè)有熱電偶，并在熔爐合成氣排出側(cè)設(shè)置爐內(nèi)觀察口。以溫度差判斷熔液是否到達(dá)高液位并根據(jù)爐內(nèi)觀察口查看熔渣液面是否接近爐內(nèi)隔墻下端面以決定排渣。

進(jìn)一步的，所述金屬熔渣排放口和非金屬熔渣排放口均為圓錐形旋塞口，所述旋塞口內(nèi)設(shè)有旋塞，旋塞外為旋塞壓蓋和鎖緊栓，此種設(shè)計(jì)易于密封。

進(jìn)一步的，等離子炬下方依次設(shè)有平行于等離子炬的液壓缸和固定方形導(dǎo)軌，所述等離子炬和液壓缸缸體均穿過(guò)導(dǎo)向托架并通過(guò)導(dǎo)向托架支撐與固定，所述固定方形導(dǎo)軌穿過(guò)導(dǎo)向托架，導(dǎo)向托架沿固定導(dǎo)軌滑動(dòng)，所述液壓缸活塞桿前端連接有底座，該底座固定在方形導(dǎo)軌底部，所述固定方形導(dǎo)軌的截面為正方形，該正方形的一條對(duì)角線與水平面平行，固定方形導(dǎo)軌的兩個(gè)上表面上均設(shè)有固定滑道滾輪，方形導(dǎo)軌的兩個(gè)下表面上均設(shè)有可調(diào)節(jié)滑道滾輪組件，所述固定滑道滾輪的下方與固定方形導(dǎo)軌的兩個(gè)上表面接觸，所述可調(diào)節(jié)滑道滾輪組件的上方與固定方形導(dǎo)軌的兩個(gè)下表面接觸。安裝在導(dǎo)向托架上的固定滑道滾輪沿固定方形導(dǎo)軌的兩個(gè)上表面滾動(dòng)，與固定方形導(dǎo)軌的兩個(gè)下表面接觸而安裝在導(dǎo)向托架上的可調(diào)節(jié)滑道滾輪組件沿導(dǎo)軌兩個(gè)下表面滾動(dòng)。固定滑道滾輪即安裝在導(dǎo)向托架上轉(zhuǎn)軸固定的滾輪；當(dāng)滑道平行度有微小變化時(shí)，安裝在導(dǎo)向托架上的可調(diào)節(jié)滑道滾輪經(jīng)蝶式彈簧杠桿組以使導(dǎo)向托架不被卡住而沿著固定方形導(dǎo)軌順利滑行。

進(jìn)一步的，等離子炬與化灰爐主體的連接處連接有一刀式閘閥，當(dāng)?shù)入x子炬移出化灰爐主體時(shí)，刀式閘閥可隔斷接口，防止?fàn)t內(nèi)合成氣從等離子炬對(duì)接口泄漏；所述等離子炬與化灰爐主體連接通道之間還設(shè)有波紋管，波紋管上設(shè)有耐高溫盤(pán)根密封組件，以起到密封作用。將盤(pán)根密封組件通過(guò)波紋管與爐體相連，波紋管可以吸收由于等離子炬導(dǎo)向托架沿導(dǎo)軌前后運(yùn)行時(shí)滾輪遇到上下滑道表面平行度有微小差異時(shí)產(chǎn)生的波動(dòng)，以使盤(pán)根密封隨炬的密封外圓一起同向波動(dòng)而不會(huì)讓炬的外圓在波動(dòng)時(shí)硬性擠壓盤(pán)根密封造成間隙漏氣。

有益效果：本發(fā)明利用等離子炬產(chǎn)生的高溫?zé)岬入x子體與天然氣燒嘴生成熱流交錯(cuò)布置將醫(yī)（危）廢或生活垃圾焚燒或氣化后產(chǎn)生的灰渣或飛灰快速分解破壞，其中小部分有機(jī)物熱解為可燃性的小分子物質(zhì)，無(wú)機(jī)物被高溫熔融后生成類玻璃體殘?jiān)?，分層排放熔融金屬及非金屬熔液，金屬部分可以回收利用而非金屬玻璃體用作建筑材料，實(shí)現(xiàn)廢棄物轉(zhuǎn)換回收再利用的效果，具有高效、快速、均勻、穩(wěn)定、耐用、安全、易于掌控及低成本運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖2中a-a剖面示意圖；

圖4是本發(fā)明的前視圖；

圖5是圖4中b的局部放大圖。

1-化灰爐主體，2-上蓋，3-推灰器，4-等離子炬，5-天然氣燒嘴，6-非金屬熔渣排放口，7-金屬熔渣排放口，8-壓蓋，9-合成氣出口管道，10-投灰口，11-接灰槽，12-進(jìn)灰通道，13-隔墻，14-冷卻水管，15-液壓缸，16-刀式閘閥，17-長(zhǎng)操縱桿，18-長(zhǎng)撬杠，19-固定方形導(dǎo)軌，20-導(dǎo)向托架，21-底座，22-固定滑道滾輪，23-可調(diào)節(jié)滑道滾輪。

具體實(shí)施方式

為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖進(jìn)一步闡明本發(fā)明的相關(guān)內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。

實(shí)施例1

如圖1-4所示，一種等離子體熔融化灰爐,包括化灰爐主體1、位于化灰爐主體1上端且與上端相連的上蓋2、向下傾斜鑲嵌在上蓋2側(cè)面的推灰器3、安裝在化灰爐主體1上的等離子炬4、和安裝在化灰爐主體1上與等離子炬相對(duì)并錯(cuò)開(kāi)設(shè)置的天然氣燒嘴5，所述化灰爐主體下部相對(duì)設(shè)置有金屬熔渣排放口7和非金屬熔渣排放口6，非金屬熔渣排放口6的高度高于金屬熔渣排放口7的高度，所述兩個(gè)排放口外均設(shè)置有壓蓋8；所述上蓋2設(shè)有合成氣出口管道9和投灰口10，所述投灰口10的下方為接灰槽11，接灰槽11一端連通推灰器3，一端連通進(jìn)灰通道12。被熔融的灰渣有金屬部分將會(huì)沉淀到化灰爐主體1的最底層而非金屬部分則保留在熔液上層，非金屬與金屬熔液可分別由上下相對(duì)的兩個(gè)排放口（6和7）單獨(dú)排出爐外。生成的少量合成氣經(jīng)化灰爐上蓋2上的合成氣出口管道9排出送入合成氣處理系統(tǒng)進(jìn)行后處理。

合成氣出口管道9與進(jìn)灰通道12之間設(shè)有一面隔墻13，隔墻13的頂端連接上蓋2的底部，隔墻13的底部高度高于非金屬熔渣排放口6的高度，在使用時(shí)，通過(guò)對(duì)液面的監(jiān)測(cè)及時(shí)排渣以保證隔墻底部的高度始終高于熔渣液面的高度，隔墻13內(nèi)設(shè)有若干個(gè)平行于隔墻13面且穿過(guò)隔墻13的冷卻水管14。設(shè)隔墻13的主要目的是為了讓飛灰繞過(guò)隔墻13下沿貼近熔融液面，防止灰渣里的粉灰直接由進(jìn)灰通道12飛入合成氣出口管道9，這樣可使大部分經(jīng)過(guò)此高溫區(qū)的粉灰融入灰渣熔液里；由于隔墻13下表面靠近灰渣熔液且有三面暴露在高熱輻射之下，所以在墻內(nèi)設(shè)冷卻水管14以降低隔墻13過(guò)熱導(dǎo)致耐材脫落。

推灰器3由推灰活塞301、推灰通道302以及液壓缸303組成，所述推灰活塞302一端連接液壓缸303，一端連通接灰槽11，推灰活塞301位于推灰通道302內(nèi)。待熔灰渣自上蓋頂部的投灰口10落入接灰槽11，由液壓缸303驅(qū)動(dòng)的推灰活塞301將集灰推入進(jìn)灰通道12，推灰活塞301的前端不會(huì)位于進(jìn)灰通道12的上端以避免與高溫?zé)彷椛湎嘤?，投灰?0與進(jìn)灰通道12設(shè)置可以讓投灰口10與接灰槽11避開(kāi)化灰爐的直接熱輻射。推灰活塞301頂部設(shè)有不銹鋼刷子304，推灰活塞301在返回沖程由裝于其上面的不銹鋼刷子304將活塞前端的殘灰清除留在落灰槽11內(nèi)，推灰通道302和接灰槽11外側(cè)設(shè)有水冷套305用于給推灰器降溫。

等離子炬4位于化灰爐主體1中心線所在的平行于隔墻13側(cè)面的中心立面上，且等離子炬4的中心軸線向下傾斜并對(duì)準(zhǔn)化灰爐主體1底部中央落灰部位。天然氣燒嘴5所在立面平行于等離子炬4所在立面且不重合，天然氣燒嘴5中心軸線向下傾斜并對(duì)準(zhǔn)化灰爐主體1底部中央落灰部位。等離子炬4與天然氣燒嘴5所在立面錯(cuò)開(kāi)的布置方式可使兩股熱氣流在爐底中央熔融部位形成漩渦使已熔與待熔灰渣更好地混合在一起。

化灰爐主體的壁面由外到內(nèi)依次為金屬層、保溫層、耐火材料層和剛玉層，所述上蓋的壁面由外到內(nèi)依次為金屬層和耐火材料層。金屬熔渣排放口7和非金屬熔渣排放口6旁均設(shè)有熱電偶，并在熔爐合成氣排出側(cè)設(shè)置爐內(nèi)觀察口。以溫度差判斷熔液是否到達(dá)高液位并根據(jù)爐內(nèi)觀察口查看決定是否需要排渣。金屬熔渣排放口7和非金屬熔渣排放口6均為圓錐形旋塞口，所述旋塞口內(nèi)設(shè)有旋塞801，旋塞外為旋塞壓蓋802和鎖緊栓803，此種設(shè)計(jì)易于密封。排渣時(shí)操作人使用長(zhǎng)操縱桿17及長(zhǎng)撬杠18在一米以外的安全位置打開(kāi)或鎖緊鎖緊栓803及打開(kāi)關(guān)閉壓蓋802，通過(guò)旋動(dòng)，移出或推進(jìn)旋塞801進(jìn)行排渣作業(yè)或操作壓蓋及鎖緊栓關(guān)閉鎖緊排渣口。

等離子炬4下方依次設(shè)有平行于等離子炬的液壓缸15和固定方形導(dǎo)軌19，所述等離子炬4和液壓缸15均穿過(guò)導(dǎo)向托架20并通過(guò)導(dǎo)向托架20支撐與固定，所述等離子炬4上的法蘭與導(dǎo)向托架20對(duì)接，所述液壓缸15缸體前端的轉(zhuǎn)軸與導(dǎo)向托架20上的凸耳對(duì)接，所述固定方形導(dǎo)軌19穿過(guò)導(dǎo)向托架20，由液壓缸缸體驅(qū)動(dòng)導(dǎo)向托架20沿固定方形導(dǎo)軌19滑動(dòng)。所述液壓缸15活塞桿前端連接有底座21，該底座21固定在固定方形導(dǎo)軌19底部，所述固定方形導(dǎo)軌19的截面為正方形，該正方形的一條對(duì)角線與水平面平行，固定方形導(dǎo)軌19的兩個(gè)上表面均與裝在導(dǎo)向托架20上的固定滑道滾輪22下沿接觸，固定方形導(dǎo)軌19的兩個(gè)下表面均與安裝在導(dǎo)向托架20上的可調(diào)節(jié)滑道滾輪組件接觸。當(dāng)液壓缸15工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)同樣安裝在導(dǎo)向托架20上的等離子炬4伸進(jìn)或拉出化灰爐主體1，液壓缸活塞桿伸出帶動(dòng)導(dǎo)向托架20連同等離子炬4一起向離開(kāi)化灰爐主體1的方向運(yùn)行，而活塞桿縮回帶動(dòng)等離子炬4向化灰爐主體1內(nèi)伸入?？烧{(diào)節(jié)滑道滾輪組件由杠桿支架2301、可調(diào)節(jié)滑道滾輪23、可調(diào)節(jié)滑道滾輪23的轉(zhuǎn)軸2302、蝶形彈簧組2303以及杠桿支架2301的支軸2304組成，所述杠桿支架2301的一端為蝶形彈簧組2303，另一端為可調(diào)節(jié)滾輪23，中間為杠桿支架2301的支軸2304，可調(diào)節(jié)滑道滾輪23通過(guò)轉(zhuǎn)軸2302安裝在杠桿支架2301上，當(dāng)可調(diào)節(jié)滑道滾輪23在滑道上滾動(dòng)時(shí)遇到上下滑道表面平行度有微小差異，可調(diào)節(jié)滑道滾輪23可通過(guò)杠桿支架2301壓縮支軸2304另一端的蝶形彈簧組2303或由蝶形彈簧組2303彈力張開(kāi)經(jīng)支軸2304使可調(diào)節(jié)滑道滾輪23壓緊滑道滾動(dòng)來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)導(dǎo)向托架20在滑道上防卡死平滑運(yùn)行。滑道滾輪的設(shè)計(jì)方式可以保證等離子炬在移出和伸入的時(shí)候保持直線運(yùn)行。

等離子炬4與化灰爐主體1的連接處連接有一刀式閘閥16，當(dāng)?shù)入x子炬4移出化灰爐主體1時(shí)，刀式閘閥16可隔斷接口，防止?fàn)t內(nèi)合成氣從等離子炬對(duì)接口泄漏；所述等離子炬4與化灰爐主體1連接通道之間還設(shè)有波紋管，波紋管上設(shè)有耐高溫盤(pán)根密封組件，以起到密封作用。將盤(pán)根密封組件通過(guò)波紋管與爐體相連，波紋管可以吸收由于等離子炬導(dǎo)向托架沿導(dǎo)軌前后運(yùn)行時(shí)滾輪遇到上下滑道表面平行度有微小差異時(shí)產(chǎn)生的波動(dòng)，以使盤(pán)根密封隨炬的密封外圓一起同向波動(dòng)而不會(huì)讓炬的外圓在波動(dòng)時(shí)硬性擠壓盤(pán)根密封造成間隙漏氣。

本發(fā)明中未做特別說(shuō)明的均為現(xiàn)有技術(shù)或者通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)即可實(shí)現(xiàn)，而且本發(fā)明中所述具體實(shí)施案例僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施案例而已，并非用來(lái)限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。即凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化與修飾，都應(yīng)作為本發(fā)明的技術(shù)范疇。