[发明专利]一种底吹纯氧增强型等离子气化熔融炉

说明书

本发明公开了一种底吹纯氧增强型等离子气化熔融炉，包括炉体，炉体内从上至下依次为干燥区、热解区、熔融区，下部炉膛的直径小于上部炉膛直径，危废物料入口设在炉膛干燥区，上部炉膛与下部炉膛两段采用锥形结构相连，下部炉膛对称设置有两个等离子炬。炉体底部的熔融区底设置圆柱形中央送氧管，由保护套管固定在耐火砖与保温砖上，可方便拆卸更换；中央送氧管喷入纯氧用于提供热解气化反应未完全的残炭的所需氧量，残炭燃烧产生的热量可提供给含碳物质的气化，提高了等离子炉的熔融效果和燃烧效率，同时炉膛温度可以提高更快、更高。

技术领域

本发明属于固态危险废弃物的熔融气化技术，涉及一种底吹纯氧增强型等离子熔融的危废气化系统。

背景技术

近几年我国工业危险废物产生量在逐年增加，在2015年达到3976.11万t，其中处置量占29％，贮存量占20％，其余51％是综合利用。工业危险废物分布在不同的行业，主要是化学原料和化学制品制造业、有色金属冶炼和矿采选业、非金属矿采选业等行业。当危险废物没有得到妥善处理时，会对自然和人类身体健康产生重大的威胁，因此一个安全高效的固废处理方式的现代社会所需求的。

等离子技术处置工业固体废物基本上不产生二噁英，另一突出的优点就是炉渣为玻璃化残渣，为惰性物质，其渗透率极低，在国外玻化渣均可作为路基材料来利用，等离子气化熔融技术比起其他热解和燃烧系统，运行效率高，优势明显，可做到固体废物减量效率高，可做到完全无害化与资源化利用。是处理危险废弃物较为理想的处理方式。

然而现阶段的等离子垃圾气化技术尚有许多不足之处，首先，用等离子体炬直接气化垃圾需要极大地功率，其耗电率可达其产电能力的30％～45％，由于耗电过高导致运营成本大大增加，使其不具备商业运行的价值。其二，该方法气化垃圾，后续气体净化过程还需加二噁英处理装置，增加了先期的一次性投入，使其设备成本大幅提高。第三，使用等离子体炬直接气化垃圾，由于其温度场分布不均，使垃圾不能完全被高温处理，排出的废渣中会有大量的二噁英和其他有害物质，致使其废渣的处理又成为一道难题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷和不足，本发明提供一种底吹纯氧增强型等离子气化熔融炉，在离子炉底部形成富氧燃烧，使等离子熔渣熔融完全，同时促进了危废中的有机物在短时间内高效率燃烬，并将气化后的合成气重整，去除了危废在热解气化过程中产生的所有有害物质，使得燃烧后烟气大幅度减少，降低了等离子技术处理危废一次性投入成本及后续烟气处理的运营成本，使得合成气更加纯净。

为达到上述目的，本发明采取如下的技术方案：

一种底吹纯氧增强型等离子气化熔融炉，包括炉体，所述炉体从上到下依次为：合成气出口、上部炉膛、中部炉膛和下部炉膛；所述下部炉膛的直径小于上部炉膛的直径，中部炉膛和下部炉膛之间采用锥形缩口段连接；

在所述上部炉膛侧壁设有危废物料入口；在所述下部炉膛侧壁设有向下部炉膛内的下方倾斜的等离子炬，在下部炉膛的下部侧壁还设有排渣口；

在所述下部炉膛内的底部设有与下部炉膛同轴且贯通炉体底部的圆筒形的中央送氧管，中央送氧管的顶部封闭且底部开口；中央送氧管顶部设有4-6个贯通顶部的纯氧喷射口，纯氧喷射口在中央送氧管上部均匀分布，与炉膛中心线均呈ɑ角度，ɑ为30°-45°，纯氧喷射口用于提供热解气化反应未完全的残炭的所需氧量，残炭燃烧产生的热量可提供给含碳物质的气化，同时使熔融更彻底。

本发明还包括如下技术特征：

具体的，所述中央送氧管顶部凸起呈弧形，中央送氧管的底部为纯氧入口。

具体的，所述中央送氧管外侧周向紧密布设有保护套管，保护套管外部紧贴炉体底部炉壁，所述炉体底部炉壁包括从内到外紧密布设的耐火砖层和保温砖层。

具体的，所述上部炉膛为干燥区、中部炉膛为热解区以及下部炉膛为熔融区。