用于固体废物处理的等离子体重整燃烧室和方法技术

本发明专利技术公开了用于固体废物处理的等离子体重整燃烧室和方法。本发明专利技术的等离子体重整燃烧室同时具备净化和合成气燃烧两种功能。当净化时，等离子体炬开启，等离子体重整燃烧室温度达到950℃以上，停留时间超过2s，经过型面变化烟气温度均匀，避免产生二噁英等有害物质未分解的死区。

Plasma body weight combustor and method for solid waste treatment

The invention discloses a plasma body weight combustor for solid waste treatment and a method thereof. The plasma body weight combustion chamber of the invention has two functions of purification and syngas combustion. When the plasma torch is opened, the temperature of the plasma reforming chamber is above 950 C and the residence time is over 2 seconds. The flue gas temperature is uniform after the shape changes, so that the undecomposed dead zone of harmful substances such as dioxins can be avoided.

【技术实现步骤摘要】
用于固体废物处理的等离子体重整燃烧室和方法
本专利技术涉及固体废物处理领域，具体地本专利技术涉及用于固体废物处理的等离子体重整燃烧室和方法。
技术介绍
随着社会的发展，危险废物的排放也日益增多。据估计，全世界每年的危险废物产生量达三亿多吨。同时，附着环保意识的加强，对环保的标准要求也在不断提高，这对危险废物的处理产生了巨大的压力。焚烧处理是固体废物处理的一种有效方式。焚烧处理时使用到焚烧炉，其通常设有两个燃烧室，即一燃室和二燃室。采用两级燃烧方式，一燃室燃烧固体，产生烟气进入二燃室，在此燃烧烟气从而进一步除去烟气中未燃烬的有害物质。例如，CN107676795A公开了一种旋转窑炉二燃室熔融系统，其包括旋转窑炉，旋转窑炉连接二燃室，二燃室内设置有燃料喷头，二燃室内设置有进气头，二燃室下端设置有熔融装置，熔融装置下端设置有排料管，熔融装置包括保温座，保温座内设置有熔融釜，熔融釜设置在涡流加热装置内，熔融釜上端设置有开口斜向上的燃气喷管，燃气喷管连接进气控制阀，进气控制阀连接进气管，进气管通过连接装置连接外置的燃气罐，熔融釜下端设置有排料道，排料道上装有排料控制阀，排料道设置在排料管内，该结构稳固，运行稳定，节省能源，方便排料处理，环保可靠。再如，CN206875445U公开了一种危险废物焚烧系统的二燃室，通过在二燃室本体内设置盘形风管，空气由盘形风管的小孔进入二燃室本体，保证了二燃室本体中的烟气与空气的充分接触，保证烟气燃烧更加彻底；二燃室本体中部和下部设置的二次风机与天然气燃烧器保证二燃室烟气温度达到标准以及烟气有足够的扰动形成旋流，从而充分燃烧；通过DCS控制系统、火焰检测器、氧化锆氧传感器以及温度传感器等组成自动控制系统，实现了燃料流量、风量的实时联动控制，让二燃室内的燃烧温度更稳定，控制更智能化；解决了传统焚烧系统中二燃室中烟气燃烧不彻底、燃烧过程不可控、智能化程度低的缺点。如上所述，现有的二燃室虽然可以除去烟气中残留的有害成分，但是存在流动均匀性较差，有害成分去除不完全的问题。仍然需要更加彻底地去除有害成分的技术和设备。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术在固体废物处理方法进行了深入研究，并提供一种新的用于固体废物处理的设备和方法。具体地，本专利技术包括以下内容。本专利技术的一方面，提供一种用于固体废物处理的等离子体重整燃烧室，其包括自上而下设置的烟气进口、第一扩张段、第一等直段、第一收缩段、第二扩张段、拐角段、灰渣收集段和灰渣出口，在所述拐角段沿水平方向向外依次连接第二等直段、第二收缩段以及合成气或烟气出口；其中所述等离子体重整燃烧室包括上下设置的第一组接口和第二组接口，所述第一组接口用于连接等离子体炬，其设置于所述第一扩张段，所述第二组接口用于连接燃料喷嘴和/或等离子体炬，其设置于所述拐角段。在某些实施方案中，所述第一扩张段的截面为圆形，且自上而下逐渐扩张，扩张半角为10～30度；所述第一等直段为等截面圆筒；所述第一收缩段的截面为圆形，且自上而下逐渐收缩，收缩半角为40～60度；所述第二扩张段的截面为圆形，且自上而下逐渐扩张，扩张半角为10～30度；所述拐角段为等径三通结构，上方与所述第二扩张段连接，下方与所述灰渣收集段连接，水平方向与第二等直段的一端连接；所述灰渣收集段为收缩锥，收缩半角为10～30度，用于收集烟气产生的灰渣；所述灰渣出口为圆截面管道，用于排除灰渣。在某些实施方案中，所述第二等直段为等截面圆筒；所述合成气或烟气出口为收缩段，收缩半角为30～50度。在某些实施方案中，所述第一组接口包括偶数个接口，其均匀设置于第一扩张段，且所述各接口与扩张锥面垂直。在某些实施方案中，所述第二组接口包括第一接口、第二接口和第三接口，且所述第一接口与第三接口沿所述第二等直段的中心轴对称设置，所述第二接口沿所述第二等直段的中心轴设置，且所述第一接口与所述第二接口的夹角以及所述第二接口与所述第三接口的夹角分别为60度。在某些实施方案中，本专利技术的等离子体重整燃烧室进一步包括空气进口组，其设置于所述第二扩张段。在某些实施方案中，所述空气进口组包括偶数个空气进口，其均匀分布于所述第二扩张段，各所述接口与扩张锥面垂直。本专利技术的另一方面，提供一种用于固体废物处理的方法，其包括使用本专利技术所述的等离子体重整燃烧室的步骤，其中所述第二组接口连接等离子体炬。可选地，本专利技术所使用的第二组接口连接燃料喷嘴，且开启所述空气进口组中的至少部分空气进口。在某些实施方案中，本专利技术的方法中等离子体重整燃烧室内的温度为950℃以上，和高温烟气在炉内停留的时间为2.0秒以上。本专利技术的等离子体重整燃烧室设置有等离子体炬接口，可使等离子体重整燃烧室内的温度达到950℃以上。本专利技术通过合理设计，使高温烟气在等离子体重整燃烧室内均匀流动，无低温死区，停留时间大于2秒。在优选的实施方案中，等离子体重整燃烧室设置上下两层等离子体炬，通过两层等离子体炬的高温净化，在除去烟气中残留的有机成分的同时，彻底摧毁呋喃和二噁英等有害物质。在其他优选的实施方案中，等离子体重整燃烧室上方设置一层等离子体炬，下方设置一层燃料喷嘴。通过此二次供风装置，保证烟气在高温下同氧气充分接触，同时保证烟气在等离子体重整燃烧室的滞留时间，并根据等离子体重整燃烧室出口烟气的含氧量进行调整供风量，使烟气在炉内充分分解焚烧，从而达到更高的分解率。同时，烟气中大粒径的粉尘落入等离子体重整燃烧室底部回收。附图说明图1为本专利技术一种示例性等离子体重整燃烧室的结构。图2为本专利技术一种示例性第一扩张段等离子体炬接口的布置示意图。图3为本专利技术一种示例性第二扩张段空气进口的布置示意图。图4为本专利技术一种示例性拐角段燃料喷嘴或等离子体炬接口的布置示意图。附图标记说明烟气进口1、第一扩张段2、第一等直段3、第一收缩段4、第二扩张段5、拐角段6、灰渣收集段7、灰渣出口8、第二等直段9、第二收缩段10、合成气或烟气出口11、第一组接口12、空气进口组13、第二组接口14、耐火隔热材料15。具体实施方式现详细说明本专利技术的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本专利技术的限制，而应理解为是对本专利技术的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。应理解本专利技术中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本专利技术。另外，对于本专利技术中的数值范围，应理解为具体公开了该范围的上限和下限以及它们之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本专利技术内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本专利技术所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本专利技术仅描述了优选的方法和材料，但是在本专利技术的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。除非另有说明，否则“截面”是指水平方向的截面。关于本文中所使用的“和/或”，包括所述事物的任一或全部组合。本专利技术所述的“固体废物”有时简称为“固废”，是指在生产、生活和其他活动过程中产生的丧失原有的利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于固体废物处理的等离子体重整燃烧室，其特征在于，包括自上而下设置的烟气进口、第一扩张段、第一等直段、第一收缩段、第二扩张段、拐角段、灰渣收集段和灰渣出口，在所述拐角段沿水平方向向外依次连接第二等直段、第二收缩段以及合成气或烟气出口；其中所述等离子体重整燃烧室包括上下设置的第一组接口和第二组接口，所述第一组接口用于连接等离子体炬，其设置于所述第一扩张段，所述第二组接口用于连接燃料喷嘴和/或等离子体炬，其设置于所述拐角段。

【技术特征摘要】
1.一种用于固体废物处理的等离子体重整燃烧室，其特征在于，包括自上而下设置的烟气进口、第一扩张段、第一等直段、第一收缩段、第二扩张段、拐角段、灰渣收集段和灰渣出口，在所述拐角段沿水平方向向外依次连接第二等直段、第二收缩段以及合成气或烟气出口；其中所述等离子体重整燃烧室包括上下设置的第一组接口和第二组接口，所述第一组接口用于连接等离子体炬，其设置于所述第一扩张段，所述第二组接口用于连接燃料喷嘴和/或等离子体炬，其设置于所述拐角段。2.根据权利要求1所述的等离子体重整燃烧室，其特征在于，所述第一扩张段的截面为圆形，且自上而下逐渐扩张，扩张半角为10～30度；所述第一等直段为等截面圆筒；所述第一收缩段的截面为圆形，且自上而下逐渐收缩，收缩半角为40～60度；所述第二扩张段的截面为圆形，且自上而下逐渐扩张，扩张半角为10～30度；所述拐角段为等径三通结构，上方与所述第二扩张段连接，下方与所述灰渣收集段连接，水平方向与第二等直段的一端连接；所述灰渣收集段为收缩锥，收缩半角为10～30度，用于收集烟气产生的灰渣；所述灰渣出口为圆截面管道，用于排除灰渣。3.根据权利要求1所述的等离子体重整燃烧室，其特征在于，所述第二等直段为等截面圆筒；所述合成气或烟气出口为收缩段，收缩半角为30～50度。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：关雷，
申请(专利权)人：北京戎聚环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11