[发明专利]热等离子体焚烧舰船垃圾装置

说明书

技术领域

本发明属于环保技术领域，涉及一种热等离子体焚烧舰船垃圾装置。

背景技术

随着热等离子体技术在国防工业中的应用和军转民的逐步深化，在冶金、铸造、加工、表面处理和制造业中不断得到开发和利用。与此同时，用等离子体加热方法，焚烧危险废弃物的技术也逐渐得到人们的认同，并扩大到更广泛的领域。

商用远洋货、客轮，海上作业船、科考船和军用航空母舰、潜艇、巡洋舰、驱除舰等，在海上长期航行和执行任务的舰船，在航行过程中必然产生许多生活垃圾和其它废弃物(其中有一部份是危险废弃物)。如何处理这些废弃物，使其不对近海、港口及公海造成环境污染，是各国海事机构遵循《国际海洋法》，对世界环境所负的重要责任。人们已经认识到：舰船抛弃的垃圾是海洋主要的污染源之一，它损害了海洋和沿海地区生态、经济、文化和旅游价值，对人类赖以生存的地球和海洋资源造成极大破坏。

舰船产生的垃圾包括：日常生活所产生的餐厨垃圾，一次性包装物，废旧塑料制品、泡沫聚苯乙烯制品，矿物油脂及被油污染的物体，木材、皮革、橡胶、尼龙、纺织物，废旧金属、玻璃、陶瓷、电子器件、电池等。以上垃圾大致可分为三类，并可采用不同的处理方法：

1、餐厨及食品垃圾，可粉碎后(达到标准粒径)在近海直接抛弃；

2、废旧纸张、玻璃、陶瓷、木制品、纺织品，粉碎后也可进入深海抛弃；

3、废旧塑料制品、泡沫聚苯乙烯制品，矿物油脂及被油污染的物体，皮革、橡胶、尼龙，电子器件、废旧电池及含重金属物质，难降解物质等，绝对禁止在海上抛弃，必须在口岸交付给港务有关部门统一收集处理，并收取相应的费用。除此之外，加入《国际海洋法》的国家和地区，必须接受缔约国政府及环保部门，登船对船只在航海期间，是否严格执行了《国际海洋法》及相关法规进行检查，如发现违规、违法现象，将处以罚款和追究法律责任。

医疗垃圾属于危险废弃物，在舰船中也同样产生和存在。对这类垃圾的处理显得尤其重要和迫切，处理不当就会造成更大的污染(随着时间的延长细菌和病毒会加速繁殖和蔓延，有些病菌是通过空气和呼吸道传播的)，更应及时果断的处理。

以往垃圾焚烧炉主要采用传统的气、油为燃料的焚烧方式，其工况表明：由于受炉内温度的限制(700～800℃)，加之整体工艺流程控制不严，不能保证垃圾的完全燃烧和彻底脱毒；燃烧后的垃圾仍有三分之一以上的可燃物，残余量较大，仍需二次处理；焚烧中产生致癌物质二噁英(一部分混入焚烧不彻底的残渣中，一部分随烟气直接排放到大气中)，对人民的身体健康造成潜在的威胁，这都是传统焚烧炉无法克服的缺陷。尽管如此，世界各国环保专家仍然普遍认为，焚烧处理垃圾尤其是危险垃圾，仍然是首选方法之一，并寄托于新的无害化、减量化、资源化的工艺和方法，以改变目前的窘迫局面。

通过检索，发现如下可能对本专利申请产生影响的对比文献：

1、锅炉技术2006年第37卷第1期，《采用热等离子体系统处理医疗垃圾》一文，介绍了采用等离子技术处理医疗垃圾的方法。该方法由深圳清华大学研究院借鉴中国台湾原子能研究所(INER)设计的用于处理低辐射性废物等离子体垃圾处理装置的设计经验，采用直流非转移弧等离子发生器，处理医疗垃圾。文章中提及的经二次燃烧产生的烟气(1200℃)直接经换热器进行降温至600℃，这种流程对换热器的要求特别高，降温效率低，工程上不易实现；另外，降温时间过长很容易再次生成二噁英；喷淋塔中的烟气温度高达600℃，对喷淋塔的制造和防腐要求也很高，工程上不适用；除尘后的烟气采用活性碳吸附的处理方法，对活性碳的需求量大、投资大、不易更换，且占地面积大，不利于大型集中处理。

中国发明专利“等离子医疗垃圾焚烧方法”(ZL200710178933.X)同样使用等离子体焚烧医疗垃圾。专利说明书对上述《采用热等离子体系统处理医疗垃圾》中采用的设备的缺陷和不足进行了分析，并提出了解决的技术方案。

但上述提到的文章及专利均采用直流非转移弧等离子发生器，这种运行方式，仅靠等离子辐射，热传导慢，效率低，不利于剩余炉渣的熔化；二燃室仍采用油(气)燃烧器加热，燃烧过程中又有碳黑和二氧化硫产生，是垃圾处理过程中产生的新的污染；另外，二者的炉衬仍使用传统的耐火材料，需要长时间的烘炉，停炉后需长时间冷却，存在安全隐患，热损失大；由于耐火材料表面不光滑，不利于对炉膛的清洗和消毒；炉衬受使用寿命的限制，增加了维护和运行成本；设备运行机动性差，不适于处理舰船垃圾。

发明内容