[实用新型]等离子体熔炉、危废处理系统

说明书

一种等离子体熔炉、危废处理系统，该等离子体熔炉包括：炉体，其内部设有炉膛；可自动升降的电极把持升降单元，其固定在炉体上，前端固定至少两直流电极并伸入炉膛内部，且能够根据炉内工况调节直流电极端头的间距和/或根据所述直流电极损耗程度压放补充直流电极；所述直流电极用于与所述炉膛内的熔渣之间产生等离子体电弧；加料口，其设在炉体顶部；出渣口，其设在炉体上且与炉膛连通；以及出铁口，其设在炉体底部。本实用新型可以避免二噁英的产生，还可以稳定可靠运行、能耗低、成本低、寿命长、密封性好、维修简单等优点。

技术领域

本实用新型涉及危险废物焚烧处理领域，具体涉及一种等离子体熔炉、危废处理系统。

背景技术

随着经济不断发展，生产水平稳步提升，危险废物也随之增长，由此带来的环境污染也日益严重，在部分地区已经严重影响到人们的正常生活。现阶段人们对青山绿水的环境需求越来越强烈，政府也从十八大开始增加了一系列的环保举措，这是关乎人民福祉和民族未来的长远大计。根据2016年的统计数据，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，例如近些年发生的常州毒地污染案、靖江养猪场地下填埋危废案、山东章丘危废倾倒案等严重事故，都造成了严重的影响。相对于庞大的需求而言，危废处理能力的不足是目前危废市场的最大门槛，技术水平不高、研发跟不上和企业资金薄弱都限制了危废处理市场上的产能扩大，而且目前的技术设备与国外知名企业相比还有较大的差距。为了应对种类繁多的危险废物，设备的通用型、适用性显得尤为重要，而且危废处理不能局限于传统行业和传统技术，对新兴的热等离子体技术也有必要积极地研究推进。针对热等离子体处理固体废物，国内外各研究单位做了大量的研究工作并取得了一定的研究成果。中科院力学所利用等离子体炬处理多氯联苯，处理效率达到99.99％，达到排放标准；浙江大学张璐等利用直流双阳极等离子体处理模拟医疗废物，对其中的重金属有很好的固化效果；中科院合肥等离子体物理研究所江贻满等采用直流电弧等离子体可以安全处理低水平放射性废物(LLRW)，锶、钴、铯的捕获率分别为99.7％、44.5％和18.6％。国外的研究如捷克等离子体物理研究所Hlina等使用等离子体炬将生物质气化，能够产生高质量的合成气；美国西屋等离子体公司利用等离子体熔融气化系统处理了220t/d的生活垃圾，已成功商业化运行；以色列环境能源资源公司开发了PGM(plasma gasification melting)技术，并有接近中试规模的设备投入运行处理低放射性废物。

等离子体技术对危险废弃物的处理有着天然的优势，能够处理难处理的废弃物，对环境没有负面的影响，也可以回收有价值的副产品，这不但可以满足当今不断严苛的环保要求，也符合循环经济和可持续发展的原则。一方面，随着最新危废名录的修订与扩展，化工等行业的危废处理量越来越多，从而带来了更大的市场需求；另一方面，中国现阶段资源能源短缺对资源可回收利用有极大的需求，这些都是热等离子体技术的机会所在。等离子体技术，其对危废的处理不但可以实现零排放的环保效果，还可以提高项目的经济性，因此吸引了众多学者和企业关注并开展研究，相信不久的将来凭借其突出的优越性和能量效率的不断提高，必然可以在未来市场占据一席之地。

然而，现阶段国内等离子体技术还处于初级阶段，大型的工业化系统在国内仍然没有广泛应用，主要在技术和成本上有瓶颈需要解决。技术上，等离子体发生器电极寿命较短，难以实现长时间运行，而且系统设计(等离子体反应炉、耐火材料等)主要基于进料的特性，不同废物的处理系统差异较大；成本上，高投资和高能耗使得等离子体技术广泛实施时在经济上不切实际，从而影响投资热情并阻碍该技术的工业化。这些问题的存在毫无疑问阻碍了该技术的快速发展和广泛应用，所以，在我国需要继续开展等离子体技术的研究，推动该技术高效利用与成本降低，为国内危废市场带来优异的处理方案。

目前需要攻克的技术难题主要体现在以下几个方面：