等离子体熔融焚烧设备的连续出渣装置及方法与流程

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1.本发明涉及一种等离子体熔融焚烧设备的连续出渣装置及方法，属于等离子体熔融炉用配套技术领域。

背景技术：

2.目前危险废弃物的主要处理方法为安全填埋。当使用等离子体熔融新技术后，可以通过该技术实现危险废弃物处理的无害化、减容化和资源化。使用该技术时，在经过等离子体熔融炉充分焚烧后，危险废弃物可以转化为玻璃体熔渣，该玻璃体熔渣能够作为建筑材料进行二次利用。
3.目前的等离子体熔炉窑炉的运行方式主要有隧道窑、固定窑和组合式隧道窑这三种，其出渣系统多为非全自动装置，大多数的出渣过程中需要人工直接参与，常见的方式为采用人工推车进行转移运输，非常危险。该方式的危险性主要表现为：玻璃体熔渣出炉时的温度很高，通常会超过1500℃，在人工推车输送熔渣时，一旦接触到渣物掉落，极易发生高温烫伤；此外，在人工参与运输接收炉渣的过程中，物料在热胀冷缩的释放过程中，人员可能会吸入到有害的物质气体，对操作人员的身体健康造成损害。
4.此外，工业化的危废物处理时，当处理设备启动后，需要不间断的生产，在提高焚烧危废物效率及提高经济效益的同时，对设备能否持续正常且无故障的运行，提出了要求，而现有方式的出渣方式，并不能保证操作的连续性和设备的无故障化。

技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本发明提供了一种等离子体熔融焚烧设备的连续出渣装置及方法，该装置和方法能够保证炉体稳定连续的出渣同时，保证出渣过程的操作安全性。
6.本发明的技术方案是：
7.一种等离子体熔融焚烧设备的连续出渣装置，包括炉体，所述炉体的底部开设有一与炉体内部连通并能够对出料进行冷却的冷却出料槽，该冷却出料槽的底部与一无轴螺旋输送机的进料口连通，该无轴螺旋输送机的冷却介质出口与所述冷却出料槽的冷却介质进口之间构成冷却介质循环回路；设有一plc控制装置，该plc控制装置与所述冷却出料槽联结并控制该冷却出料槽的冷却和出料；该plc控制装置与所述无轴螺旋输送机联结并控制该无轴螺旋输送机的启停和工作状态；该plc控制装置与所述冷却介质循环回路联结并控制该冷却介质循环回路中冷却介质的进液及循环。
8.优选的，所述冷却出料槽的槽壁周侧上间隔定位设有至少两个分别与plc控制装置联结的冷却液喷嘴，多个冷却液喷嘴朝内设置围设形成出料冷却区。
9.优选的，所述冷却出料槽的最底端处设有一出料门，该出料门上定位设有一与所述plc控制装置联结的称重器。
10.优选的，所述无轴螺旋输送机的冷却介质出口处固定连接有一外排管道，且该外排管道的末端固设有一沉淀过滤器。
11.优选的，所述冷却介质循环回路包括一与plc控制装置联结的高压离心水泵，该高压离心水泵的出液口通过管道分别与多个冷却液喷嘴连通，且该高压离心水泵的进液口通过管道分别与外接冷却液源和所述外排管道连通。
12.优选的，所述外接冷却液源和所述外排管道的出液口处与高压离心水泵进液口之间的管道上定位设有一阀门控制器，该阀门控制器与所述plc控制装置联结。
13.优选的，所述外排管道和所述阀门控制器之间的管路上定位设有换热装置。
14.本发明还公开了一种等离子体熔融焚烧设备的连续出渣方法，该方法使用上述装置进行，主要包括以下步骤：
15.s1，固体危废物经炉体内等离子发生器高温焚烧形成熔浆，该熔浆流入炉体底部的冷却出料槽内进行水淬法冷却，经冷却后的固体熔渣和水淬残水在出料门处称重器控制下达到预设重量时，出料门通过plc控制装置自动开启，使固体熔渣和水淬残水流入无轴螺旋输送机的进料口内；
16.s2，当同批次的固体熔渣和水淬残水全部掉落后，plc控制装置控制无轴螺旋输送机启动运行将固体熔渣通过螺旋叶片出渣，同时水淬残水自无轴螺旋输送机的冷却介质出口经过滤后排至冷却介质循环回路中；
17.s3，回流的冷却介质和自外接冷却液源流入的冷却介质分别经阀门控制器控制进入高压离心水泵，该高压离心水泵将冷却介质加压送入冷却出料槽的冷却液喷嘴内并朝进入冷却出料槽的熔浆喷出。
18.优选的，水淬法冷却的起始阶段，阀门控制器控制与无轴螺旋输送机连通的回路关闭，同时开启与外接冷却源连通的管路，冷却介质自外接冷却液源经阀门控制器进入高压离心水泵，经该高压离心水泵加压后自冷却液喷嘴喷出；水淬法冷却的循环阶段，阀门控制器控制与外接冷却液源连通的管路关闭，同时开启与无轴螺旋输送机连通的回路，冷却介质自无轴螺旋输送机经阀门控制器进入高压离心水泵，经该高压离心水泵加压后自冷却液喷嘴喷出。
19.优选的，水淬法冷却的循环阶段中，自无轴螺旋输送机排出的冷却介质经换热装置换热冷却后进入高压离心水泵。
20.本发明的有益技术效果是：
21.1、本发明所述装置和方法中将炉体底部的出料门与无轴螺旋输送机联用，其中无轴螺旋输送机的无中心轴设计，可将固体熔渣通过具有一定柔性的整体钢制螺旋推送出渣，具有封闭式、不缠绕、无粉尘飞扬、无泄漏、无臭味，且运行平衡、扭矩力较大、输送量大，及保养和维修费用极低，并能从水平垂直任意角度进行物料输送的优点，为稳定且持续的出渣提供了保证；
22.2、本发明所述装置和方法中设置的冷却介质循环回路，能够将出渣过程中产生的冷却水进行过滤及进一步的降温的回流使用，降低能耗和用水量，节能减排；
23.3、本发明所述装置和方法十分适合用于等离子体炉的出渣输送，能够大大降低人力劳动力，同时保护人身安全，操作安全可靠。
附图说明
24.图1是本发明所述装置的结构示意图；
25.其中：
26.1、炉体；2、冷却出料槽；3、无轴螺旋输送机；4、冷却介质循环回路；6、冷却液喷嘴；7、出料冷却区；8、出料门；10、外排管道；11、沉淀过滤器；12、高压离心水泵；13、外接冷却液源；14、阀门控制器；15、换热装置。
具体实施方式
27.为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
28.本发明详细记载了一种等离子体熔融焚烧设备的连续出渣装置，该具体实施例中以固定窑为例进行详细说明。
29.该连续出渣装置主要包括炉体1和一plc控制装置。炉体1的顶部开设有进料仓，主要用于向炉体内进固体危废物；该炉体1的内周壁上略高于底部熔浆区处设有若干个等离子发生器，用于向炉体内提供高温的等离子体；同时炉体1的炉膛内壁采用能够耐2000℃高温的耐火砖，为炉体提供良好的保温隔热防护层，使炉体使用寿命增加。plc控制装置主要用于调控该连续出渣装置中各部件的开启、关闭或运行状态等，具体的，plc控制装置与后述的冷却出料槽2联结并控制该冷却出料槽的冷却和出料；该plc控制装置与后述的无轴螺旋输送机联结并控制该无轴螺旋输送机的启停和工作状态；该plc控制装置与后述的冷却介质循环回路联结并控制该冷却介质循环回路中冷却介质的进液及循环。
30.本发明中，在炉体1的底部开设有一与炉体内部连通并能够对出料进行冷却的冷却出料槽2。该冷却出料槽2的槽壁周侧上间隔定位设有至少两个分别与plc控制装置联结的冷却液喷嘴6，多个冷却液喷嘴朝内设置围设形成出料冷却区7。此外，冷却出料槽2的最底端处设有一出料门8，该出料门上定位设有一与所述plc控制装置联结的称重器。
31.冷却出料槽2的底部与一无轴螺旋输送机3的进料口连通，该无轴螺旋输送机3的冷却介质出口与冷却出料槽2的冷却介质进口之间构成冷却介质循环回路4。具体的，无轴螺旋输送机3的冷却介质出口处固定连接有一外排管道10，且该外排管道的末端固设有一沉淀过滤器11，该沉淀过滤器能够避免残渣堵塞的同时，还能过滤留下来的冷却水的洁净度。冷却介质循环回路4包括一与plc控制装置联结的高压离心水泵12，该高压离心水泵能够持续提供水压为水淬法持续出渣。该高压离心水泵的出液口通过管道分别与多个冷却液喷嘴6连通，且该高压离心水泵的进液口通过管道分别与外接冷却液源13和外排管道10连通。外接冷却液源13和外排管道10的出液口处与高压离心水泵12进液口之间的管道上定位设有一阀门控制器14，该阀门控制器与所述plc控制装置联结。此外，外排管道10和阀门控制器14之间的管路上定位设有换热装置15。
32.本具体实施例中所使用的无轴螺旋输送机为ls型无轴螺旋输送机，其最长输送距离可达60m，该输送距离也可以根据实际需要的距离要求进行定制。
33.本发明还详细记载了一种等离子体熔融焚烧设备的连续出渣方法，该方法使用上述装置进行，主要包括以下步骤：
34.s1，在处理危废物进行焚烧时，将符合工艺要求的危废物和辅料进行配伍后形成混合物料后，使该混合物料由炉体顶部的进料仓进入炉体内，等离子发生器产生高温等离
子体，其中等离子发生器的操作温度大于1500℃，且等离子发生器的中心温度可达10000℃及以上，该等离子体所产生的热能在炉体内快速有效的转移给危废物，使可燃或不可燃的混合废弃物、金属废弃物、有害废弃物、污染泥土、碳氢有机废弃物(废油、塑料、树脂等)等的整体温度上升而熔融，形成熔浆。
35.s2，固体危废物经炉体内等离子发生器高温焚烧形成熔浆，该熔浆流入炉体底部的冷却出料槽内进行水淬法冷却，经冷却后的固体熔渣和水淬残水在出料门处称重器控制下达到预设重量时，出料门通过plc控制装置自动开启，使固体熔渣和水淬残水流入无轴螺旋输送机的进料口内。
36.其中的水淬法冷却是设于冷却出料槽内的冷却液喷嘴(也可以采用水)将具有一定喷射压力的冷却水喷出，喷出的冷却水喷射到熔浆上能够对熔浆进行快速冷却和破碎，使熔浆快速降温并形成玻璃体状的固体熔渣。
37.s3，当同批次的固体熔渣和水淬残水全部掉落进入无轴螺旋输送机后，plc控制装置控制无轴螺旋输送机启动运行将固体熔渣通过螺旋叶片出渣，所出的渣为洁净的玻璃体渣，同时水淬残水自无轴螺旋输送机的冷却介质出口经过滤后排至冷却介质循环回路中。
38.s4，回流的冷却介质和自外接冷却液源流入的冷却介质分别经阀门控制器控制进入高压离心水泵，该高压离心水泵将冷却介质加压送入冷却出料槽的冷却液喷嘴内并朝进入冷却出料槽的熔浆喷出。
39.其中，在水淬法冷却的起始阶段，阀门控制器控制与无轴螺旋输送机连通的回路关闭，同时开启与外接冷却源连通的管路，冷却介质自外接冷却液源经阀门控制器进入高压离心水泵，经该高压离心水泵加压后自冷却液喷嘴喷出。
40.其中，在水淬法冷却的循环阶段，阀门控制器控制与外接冷却液源连通的管路关闭，同时开启与无轴螺旋输送机连通的回路，冷却介质自无轴螺旋输送机经阀门控制器进入高压离心水泵，经该高压离心水泵加压后自冷却液喷嘴喷出。
41.此外，水淬法冷却的循环阶段中，自无轴螺旋输送机排出的冷却介质经换热装置换热冷却后进入高压离心水泵。
42.以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种等离子体熔融焚烧设备的连续出渣装置，包括炉体(1)，其特征在于：所述炉体(1)的底部开设有一与炉体内部连通并能够对出料进行冷却的冷却出料槽(2)，该冷却出料槽的底部与一无轴螺旋输送机(3)的进料口连通，该无轴螺旋输送机(3)的冷却介质出口与所述冷却出料槽(2)的冷却介质进口之间构成冷却介质循环回路(4)；设有一plc控制装置，该plc控制装置与所述冷却出料槽(2)联结并控制该冷却出料槽的冷却和出料；该plc控制装置与所述无轴螺旋输送机联结并控制该无轴螺旋输送机的启停和工作状态；该plc控制装置与所述冷却介质循环回路联结并控制该冷却介质循环回路中冷却介质的进液及循环。2.根据权利要求1所述的等离子体熔融焚烧设备的连续出渣装置，其特征在于：所述冷却出料槽(2)的槽壁周侧上间隔定位设有至少两个分别与plc控制装置联结的冷却液喷嘴(6)，多个冷却液喷嘴朝内设置围设形成出料冷却区(7)。3.根据权利要求1所述的等离子体熔融焚烧设备的连续出渣装置，其特征在于：所述冷却出料槽(2)的最底端处设有一出料门(8)，该出料门上定位设有一与所述plc控制装置联结的称重器。4.根据权利要求1所述的等离子体熔融焚烧设备的连续出渣装置，其特征在于：所述无轴螺旋输送机(3)的冷却介质出口处固定连接有一外排管道(10)，且该外排管道的末端固设有一沉淀过滤器(11)。5.根据权利要求4所述的等离子体熔融焚烧设备的连续出渣装置，其特征在于：所述冷却介质循环回路(4)包括一与plc控制装置联结的高压离心水泵(12)，该高压离心水泵的出液口通过管道分别与多个冷却液喷嘴(6)连通，且该高压离心水泵的进液口通过管道分别与外接冷却液源(13)和所述外排管道(10)连通。6.根据权利要求5所述的等离子体熔融焚烧设备的连续出渣装置，其特征在于：所述外接冷却液源(13)和所述外排管道(10)的出液口处与高压离心水泵(12)进液口之间的管道上定位设有一阀门控制器(14)，该阀门控制器与所述plc控制装置联结。7.根据权利要求5所述的等离子体熔融焚烧设备的连续出渣装置，其特征在于：所述外排管道(10)和所述阀门控制器(14)之间的管路上定位设有换热装置(15)。8.一种等离子体熔融焚烧设备的连续出渣方法，其特征在于，使用权利要求1至7中任一权利要求所述装置进行，主要包括以下步骤：s1，固体危废物经炉体内等离子发生器高温焚烧形成熔浆，该熔浆流入炉体底部的冷却出料槽内进行水淬法冷却，经冷却后的固体熔渣和水淬残水在出料门处称重器控制下达到预设重量时，出料门通过plc控制装置自动开启，使固体熔渣和水淬残水流入无轴螺旋输送机的进料口内；s2，当同批次的固体熔渣和水淬残水全部掉落后，plc控制装置控制无轴螺旋输送机启动运行将固体熔渣通过螺旋叶片出渣，同时水淬残水自无轴螺旋输送机的冷却介质出口经过滤后排至冷却介质循环回路中；s3，回流的冷却介质和自外接冷却液源流入的冷却介质分别经阀门控制器控制进入高压离心水泵，该高压离心水泵将冷却介质加压送入冷却出料槽的冷却液喷嘴内并朝进入冷却出料槽的熔浆喷出。9.根据权利要求8所述的等离子体熔融焚烧设备的连续出渣方法，其特征在于：水淬法冷却的起始阶段，阀门控制器控制与无轴螺旋输送机连通的回路关闭，同时开启与外接冷
却源连通的管路，冷却介质自外接冷却液源经阀门控制器进入高压离心水泵，经该高压离心水泵加压后自冷却液喷嘴喷出；水淬法冷却的循环阶段，阀门控制器控制与外接冷却液源连通的管路关闭，同时开启与无轴螺旋输送机连通的回路，冷却介质自无轴螺旋输送机经阀门控制器进入高压离心水泵，经该高压离心水泵加压后自冷却液喷嘴喷出。10.根据权利要求8所述的等离子体熔融焚烧设备的连续出渣方法，其特征在于：水淬法冷却的循环阶段中，自无轴螺旋输送机排出的冷却介质经换热装置换热冷却后进入高压离心水泵。

技术总结

本发明公开了一种等离子体熔融焚烧设备的连续出渣装置及方法，属于等离子体熔融炉用配套技术领域。该装置将炉体底部开设的冷却出料槽与一无轴螺旋输送机的进料口连通，该无轴螺旋输送机的冷却介质出口与冷却出料槽的冷却介质进口之间构成冷却介质循环回路；且冷却出料槽的冷却和出料、无轴螺旋输送机的启停和工作状态及冷却介质循环回路冷却介质的进液及循环均受PLC控制系统的控制。该出渣方法将熔浆用水淬法冷却击碎形成固体熔渣后经无轴螺旋输送机排出，冷却介质经过滤及冷却后循环使用。该装置和方法能够保证炉体稳定连续的出渣同时，保证出渣过程的操作安全性。保证出渣过程的操作安全性。保证出渣过程的操作安全性。