垃圾焚烧飞灰熔融炉 |
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申请号 | CN202311460657.1 | 申请日 | 2023-11-06 | 公开(公告)号 | CN117415142B | 公开(公告)日 | 2024-04-02 |
申请人 | 北京中科润宇环保科技股份有限公司; 浙江大学宁波“五位一体”校区教育发展中心; | 发明人 | 韩志明; 刘向金; 栗博; 张艺颗; 马增益; 邵胜利; | ||||
摘要 | 本 发明 涉及一种危险 废物处理 设备,特别是涉及一种垃圾焚烧飞灰熔融炉,包括熔融炉本体、出浆口段,所述出浆口段内部设置有第二物料腔,所述第二物料腔外围形成出浆口段外壁,所述出浆口段外壁上设置有排浆口,所述出浆口段外壁上设置有第一 电极 插口、第一测温口,所述第一电极插口内设置有第一电极,所述第一电极与所述第二物料腔内的飞灰熔融物料连通,所述第一测温口内设置有第一测温器,所述第一电极、所述第一测温器均伸入所述第二物料腔内,所述第一电极连接电源。本发明能够避免飞灰熔融物料以固态形式 凝结 在出浆口,使飞灰熔融物料自然排出,降低工作人员的劳动强度和安全 风 险,确保排浆流量维持在后续制 棉 工艺所需的最佳工作流量范围内。 | ||||||
权利要求 | 1.一种垃圾焚烧飞灰熔融炉,包括熔融炉本体(4),所述熔融炉本体(4)内设置有第一物料腔(41),其特征在于:还包括出浆口段(1), |
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说明书全文 | 垃圾焚烧飞灰熔融炉技术领域背景技术[0002] 垃圾焚烧过程不可避免的产生垃圾焚烧飞灰,这些飞灰富集了垃圾焚烧过程中产生的重金属和二噁英,对人体健康造成危害,被列入到《国家危险废物名录》(HW18),需要得到妥善处置。熔融法利用燃料燃烧或者电加热产生的高温,将垃圾焚烧飞灰加热熔融,再冷却形成无害的玻璃态熔渣。该过程可实现飞灰的减容减量,并将重金属固定在稳定的玻璃态熔渣中,熔融过程产生的高温能够有效地破坏有机污染物二噁英。同时,产生的玻璃态熔渣还可用于混凝土添加辅料、制备保温棉等领域,具备良好的资源化利用能力。因此,熔融法是生活垃圾焚烧飞灰无害化处置的有效手段。 [0003] 然而,在垃圾焚烧飞灰熔融炉的运行过程中,熔融炉出浆口往往与外部空气直接接触, [0004] 散热量大,导致出浆口局部温度偏低,产生的飞灰熔浆往往以固态形式凝结在出浆口位置,导致飞灰熔浆无法自然地从出浆口排出。每次排浆需要人工敲凿出浆口,这增加了操作人员的劳动强度并伴有出浆口凿通时熔浆飞溅的安全风险。 发明内容[0005] 本发明的目的在于提供一种能够避免飞灰熔融物料以固态形式凝结在出浆口,使飞灰熔融物料自然排出,降低工作人员的劳动强度和安全风险的垃圾焚烧飞灰熔融炉。 [0006] 为达到上述目的,本发明提供一种垃圾焚烧飞灰熔融炉,包括熔融炉本体,所述熔融炉本体内设置有第一物料腔,还包括出浆口段, [0007] 所述出浆口段内部设置有第二物料腔,所述第二物料腔外围形成出浆口段外壁,所述出浆口段外壁上设置有排浆口,所述出浆口段外壁上设置有第一电极插口、第一测温口,所述第一电极插口、所述第一测温口均为设置于所述出浆口段外壁上的与所述第二物料腔连通的通孔,所述第一电极插口内设置有第一电极,所述第一电极与所述第二物料腔内的飞灰熔融物料连通,所述第一测温口内设置有第一测温器,所述第一电极、所述第一测温器均伸入所述第二物料腔内,所述第一电极连接电源。 [0008] 本发明垃圾焚烧飞灰熔融炉,其中,所述出浆口段外壁包括浇注材料层及第一壳体,所述第一壳体包覆于所述浇注材料层外,所述浇注材料层由耐火材料浇注而成。 [0009] 本发明垃圾焚烧飞灰熔融炉,其中,所述第一电极、所述第一测温器均水平设置。 [0010] 本发明垃圾焚烧飞灰熔融炉,其中,还包括调温料道,所述调温料道设置于所述出浆口段下游,所述调温料道内部设置有第三物料腔,所述第三物料腔外围形成调温料道外壁,所述调温料道外壁上设置有进料口、卸料口,所述卸料口的开口大小可调,所述熔融炉本体内的飞灰熔融浆料经所述出浆口段后经所述进料口进入所述第三物料腔内,所述调温料道外壁上设置有第二电极插口、第一电热棒插口、第二测温口,所述第二电极插口内设置有第二电极,所述第二电极连接有电源,所述第二电极与所述第三物料腔内的飞灰熔融物料连通,所述第一电热棒插口内设置有第一电热棒,所述第一电热棒伸入所述第三物料腔内,所述第二电极、所述第一电热棒均连接有电源,所述第二测温口内设置有第二测温器。 [0011] 本发明垃圾焚烧飞灰熔融炉,其中,所述第二电极插口设置有多个,所述第二电极插口在所述调温料道外壁的前侧、后侧沿从所述进料口至所述卸料口依次间隔设置,各所述第二电极插口内分别设置有一个所述第二电极,所述第二电极均水平设置。 [0012] 本发明垃圾焚烧飞灰熔融炉,其中,所述第一电热棒插口设置有多个,多个所述第一电热棒插口在所述调温料道外壁的顶部间隔设置,各所述第一电热棒插口内分别设置有一个所述第一电热棒,所述第一电热棒均伸入所述第三物料腔内,各所述第一电热棒相互串联,所述第一电热棒连接有电源。 [0013] 本发明垃圾焚烧飞灰熔融炉,其中,还包括溢料口,所述溢料口设置于所述调温料道外壁的前侧壁或后侧壁上,所述溢料口与所述第三物料腔的顶部连通。 [0014] 本发明垃圾焚烧飞灰熔融炉,其中,还包括调控卸料口塞棒,所述卸料口设置于所述调温料道外壁的底部,所述调控卸料口塞棒设置于所述卸料口顶部,所述调控卸料口塞棒用于插入所述卸料口内,通过调控所述卸料口塞棒的插入深度,来控制所述卸料口的浆液排放量。 [0015] 本发明垃圾焚烧飞灰熔融炉,其中,还包括紧急放料口、观察口,所述紧急放料口设置于所述调温料道外壁的底部,所述观察口为设置于所述调温料道外壁的尾部的通孔,所述观察口处设置有可拆卸的耐火封堵装置。 [0016] 本发明垃圾焚烧飞灰熔融炉,其中,还包括流槽段,所述流槽段设置于所述出浆口段与所述调温料道之间,所述流槽段内设置有导料槽,所述导料槽一端与所述排浆口连通,所述导料槽另一端与所述进料口连通,所述导料槽靠近所述排浆口的一端为第一端,所述导料槽靠近所述进料口的一端为第二端,所述排浆口的高度高于所述第一端的高度,所述第一端的高度高于所述第二端的高度。 [0017] 与现有技术相比,本发明垃圾焚烧飞灰熔融炉至少具有以下有益效果: [0018] 本发明垃圾焚烧飞灰熔融炉,由于出浆口段外壁上设置有第一电极插口、第一测温口,第一电极插口内设置有第一电极,第一测温口内设置有第一测温器,当飞灰熔融物料温度低粘度大时能够通过第一电极使物料升温提高流动性,使飞灰熔融物料能够自然地从排浆口排出,避免飞灰熔融物料以固态形式凝结在出浆口,无需工作人员敲凿出浆口,降低工作人员的劳动强度和安全风险。并且,第一电极与飞灰熔融物料连通,利用飞灰熔融物料自身电阻产生的热量,实现物料的熔融,提高加热效率。 附图说明[0020] 图1为本发明垃圾焚烧飞灰熔融炉的构成结构示意图; [0021] 图2为本发明垃圾焚烧飞灰熔融炉另一方向的构成结构示意; [0022] 图3为本发明垃圾焚烧飞灰熔融炉的主视剖面图; [0023] 图4为本发明垃圾焚烧飞灰熔融炉另一位置的主视剖面图; [0024] 图5为本发明垃圾焚烧飞灰熔融炉中出浆口段的的的主视剖面图; [0025] 图6为本发明垃圾焚烧飞灰熔融炉中出浆口段的的侧视剖面图; [0026] 图7为本发明垃圾焚烧飞灰熔融炉中出浆口段的的俯视剖面图。 具体实施方式[0027] 如图1、图2、图3、图4所示,本发明垃圾焚烧飞灰熔融炉,包括熔融炉本体4、出浆口段1,熔融炉本体4内设置有第一物料腔41, [0028] 出浆口段1内部设置有第二物料腔12,第二物料腔12外围形成出浆口段外壁,出浆口段外壁上设置有排浆口17,出浆口段外壁上设置有第一电极插口13、第一测温口14,第一电极插口13、第一测温口14均为设置于出浆口段外壁上的与第二物料腔12连通的通孔,第一电极插口13内设置有第一电极131,第一测温口14内设置有第一测温器,第一电极131、第一测温器均伸入第二物料腔12内,第一电极131与第二物料腔12内的飞灰熔融物料连通,第一电极131连接电源。具体地,第一电极插口13设置一个或多个,各第一电极插口13内分别设置有一个第一电极131,各第一电极插口13沿飞灰熔融物料的流动方向依次间隔设置,各第一电极131通过可调节负载功率的变压器提供电源,各第一电极131与飞灰熔融物料之间形成回路电流,利用飞灰熔融物料自身电阻产生的热量,实现物料的熔融,第一测温器用于测量第二物料腔12内飞灰熔融物料的温度,第一测温器采用热电偶或其他测量工具,排浆口17处设置有排浆口塞棒18,不排浆时排浆口塞棒将排浆口17封堵,需排浆时拔出排浆口塞棒18即可。熔融炉本体4内第一物料腔41内的飞灰熔融物料进入出浆口段1内的第二物料腔12内,在第二物料腔12内,第一电极131与飞灰熔融物料连通,利用飞灰熔融物料自身电阻产生的热量,实现物料的熔融,当飞灰熔融物料温度低粘度大时使物料升温提高流动性,确保熔融炉本体4内的飞灰熔融物料能够顺利流出。本发明垃圾焚烧飞灰熔融炉,由于出浆口段外壁上设置有第一电极插口13、第一测温口14,第一电极插口13内设置有第一电极131,第一测温口14内设置有第一测温器,当飞灰熔融物料温度低粘度大时能够通过第一电极131使物料升温提高流动性,使飞灰熔融物料能够自然地从排浆口17排出,避免飞灰熔融物料以固态形式凝结在出浆口,无需工作人员敲凿出浆口,降低工作人员的劳动强度和安全风险。并且,第一电极131与飞灰熔融物料连通,利用飞灰熔融物料自身电阻产生的热量,实现物料的熔融,提高加热效率。 [0029] 可选地,出浆口段外壁包括浇注材料层15及第一壳体16,第一壳体16包覆于浇注材料层15外,浇注材料层15由耐火材料浇注而成。具体地,第一壳体16采用金属材料制成,第一壳体16为长方体,浇注材料层15选用刚玉莫来石浇筑而成,第一壳体16与浇注材料层15采用抓钉相互连接,第一壳体16与熔融炉本体4采用螺栓连接。出浆口段外壁包括浇注材料层15,减少飞灰熔融物料在出浆口段1的散热。 [0030] 可选地,第一电极131、第一测温器均水平设置,第一电极131的设置高度位于出浆口段1的中部。 [0031] 可选地,如图5、图6、图7所示,本发明垃圾焚烧飞灰熔融炉还包括调温料道3,调温料道3设置于出浆口段1下游,调温料道3内部设置有第三物料腔31,第三物料腔31外围形成调温料道外壁,调温料道外壁上设置有进料口311、卸料口312,卸料口312的开口大小可调,熔融炉本体4内的飞灰熔融浆料经出浆口段1后经进料口311进入第三物料腔31内,调温料道外壁上设置有第二电极插口32、第一电热棒插口33、第二测温口34,第二电极插口32内设置有第二电极321,第二电极321连接有电源,第二电极321与第三物料腔31内的飞灰熔融物料连通,第一电热棒插口33内设置有第一电热棒331,第一电热棒331伸入第三物料腔31内,第二电极321、第一电热棒331均连接有电源,第二测温口34内设置有第二测温器341。具体地,进料口311设置于调温料道外壁的顶部,第二电极321通过可调节负载功率的变压器提供电源,第二电极321与第三物料腔31内的飞灰熔融物料之间形成回路,利用飞灰熔融物料自身电阻产生的热量,保持物料熔融浆液的温度。调温料道外壁包括第二耐火材料层35及第二壳体36,第二耐火材料层35由高铝耐火砖砌筑而成,第二壳体36包覆于第二耐火材料层35底部外围,第二壳体36用于支撑第二耐火材料层,第二壳体36底部设置滑轮37,方便自由调节调温料道3的位置,承接出浆口段1内的高温浆液。第二测温口34设置三个或三个以上,第二测温器341采用B型热电偶,部分第二测温口34的设置位置与第三物料腔31的中上部对应,用于测量第三物料腔31上部空间的温度,部分第二测温口34的设置位置与第三物料腔31的下部相对应,用于测量第三物料腔31内飞灰熔融物料浆液的温度。进入调温料道3的飞灰熔融物料,在第三物料腔31内储存、实现温度调控并且通过温度调控使物料浆液均匀化,并通过卸料口312调控流量,确保排浆流量维持在后续制棉工艺所需的最佳工作流量范围内,保证较高的成纤率,提高飞灰熔融物料制棉的效率。卸料口312处设置有加热漏碗320,加热漏碗320用于控制卸料口312排出浆液的速度,加热漏碗320通电升温时提高卸料口的温度,浆液温度越高粘度越小,排料更顺畅速度更快,当需要控制排料速度或者关闭卸料口时,可通过减小加热漏碗通电电流或断电来实现。 [0032] 可选地,第二电极插口32设置有多个,第二电极插口32在调温料道外壁的前侧、后侧沿从进料口311至卸料口312依次间隔设置,各第二电极插口32内分别设置有一个第二电极321,第二电极321均水平设置。设置多个第二电极能够进一步保证飞灰熔融物料浆液升温均匀。 [0033] 可选地,第一电热棒插口33设置有多个,多个第一电热棒插口33在调温料道外壁的顶部间隔设置,各第一电热棒插口33内分别设置有一个第一电热棒331,第一电热棒331均伸入第三物料腔31内,各第一电热棒331相互串联,第一电热棒331连接有电源。具体地,第一电热棒331采用硅钼棒,第一电热棒331通过可调节功率的变压器供电,通过多个第一电热棒331来加热调温料道3的上部空间。 [0034] 可选地,调温料道3还包括溢料口313,溢料口313设置于调温料道外壁的前侧壁或后侧壁上,溢料口313与第三物料腔31的顶部连通。具体地,在溢流口313与第三物料腔31之间设置有溢料口流槽,溢料口流槽自靠近第三物料腔31的一端向靠近溢料口313的一端倾斜,便于浆料经溢流口流出。同时,溢料口流槽内设有电加热棒,维持溢料口流槽内的温度,便于浆液排出。当第三物料腔31内部的浆液高度超过溢料口313时,浆液即从溢料口313流出,从而实现第三物料腔31内浆液量的控制,保持浆液液位稳定。 [0035] 可选地,调温料道3还包括调控卸料口塞棒314,卸料口312设置于调温料道外壁的底部,与进料口311相对应设置,调控卸料口塞棒314设置于卸料口312顶部,调控卸料口塞棒314用于插入卸料口312内,通过所述卸料口塞棒314的插入深度,来控制卸料口312的浆液排放量。具体地,卸料口312顶部上方设置有塞棒支撑架,支撑架上设置有滑轮、绳索、手柄摇轮组成的升降机构,调控卸料口塞棒314连接于升降机构上,调控卸料口塞棒314底部为半球形,卸料口312的顶部为半球形,调控卸料口塞棒314插入卸料口312内越深,浆液排放量越小。 [0036] 可选地,调温料道3还包括紧急放料口315、观察口319,紧急放料口315设置于调温料道外壁侧边的底部,观察口319为设置于调温料道外壁的尾部的通孔,观察口319处设置有可拆卸的耐火封堵装置。具体地,在故障和事故状态需要快速排空料道内熔浆时,通过紧急放料口315放料,在紧急放料口315与第三物料腔31之间设置有紧急放料口流槽,紧急放料口流槽自靠近第三物料腔31的一端向靠近溢料口紧急放料口315的一端倾斜,便于浆液排出,紧急放料口315采用耐火材料或塞棒封堵,需要紧急放料时,凿开耐火材料或拔出塞棒。可拆卸的耐火封堵装置采用可抽取的高铝耐火砖,运行过程根据需要抽出高铝耐火砖通过观察口319观察炉内情况。 [0037] 可选地,还包括流槽段2,流槽段2设置于出浆口段1与调温料道3之间,流槽段2内设置有导料槽21,导流槽21外围形成流槽段外壁,导料槽21一端与排浆口17连通,导料槽21另一端与进料口311连通,导料槽21靠近排浆口17的一端为第一端,导料槽21靠近进料口311的一端为第二端,排浆口17的高度高于第一端的高度,第一端的高度高于第二端的高度。具体地,流槽段外壁包括第三壳体23、第三浇注材料层24,第三浇注材料层24采用耐火材料浇筑而成。出浆口段1的第二物料腔12内的飞灰熔融物料经流槽段2的导料槽21进入调温料道3的第三物料腔31内。由于排浆口17的高度高于流槽段2第一端的高度,第一端的高度高于第二端的高度,便于飞灰熔融物料快速进入调温料道3内,并且由于流槽段外壁采用浇注材料,便于飞灰熔融物料保温。 |