物料搅动式富氧熔融装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及危险废气物处理领域，更具体的说，涉及一种物料搅动式富氧熔融装置。本装置包括：富氧燃烧装置包括数支富氧燃烧喷枪，对熔融炉本体装置内产生火焰；熔融炉本体装置包括熔融炉本体，对其内部的物料进行熔融；给料与流化床加热装置，利用熔融炉本体装置在熔融过程中产生的热量对需要输送的物料进行升温和干燥；其中，数支富氧燃烧喷枪沿熔融炉本体四周均匀布置，产生的火焰均匀分布在熔融炉本体内，在熔融炉本体内形成切圆旋转，搅动位于熔融炉本体底部的物料。本发明专利技术降低熔融过程能耗，促进熔融物料搅动，增强传热并减少熔融时间，在实现飞灰熔融资源化利用的同时实现二次飞灰的循环，减少熔融过程产生的污染。

Material agitation type oxygen enriched melting device

【技术实现步骤摘要】
物料搅动式富氧熔融装置
本专利技术涉及危险废气物处理领域，更具体的说，涉及一种物料搅动式富氧熔融装置。
技术介绍
随着垃圾焚烧逐渐成为生活垃圾处理领域的主流技术手段，产生的垃圾焚烧飞灰日益增多，飞灰浓缩了垃圾中的铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)等重金属元素和氯盐以及二噁英等有毒有害物质，是国家环保法规中规定的危险废弃物，飞灰呈粉末状，容易二次扬尘，若不进行妥善处置，会严重威胁到人类的健康。目前，有关飞灰的稳定化无害化处理手段包括了固化/稳定化法、热处理法和提取/分离法。其中，熔融法是热处理法的重要手段。经过高达1300～1500℃的熔融处理，飞灰中的二噁英等有机污染物受热分解破坏，沸点较低的重金属盐类，少部分发生气化现象，大部分则转入到玻璃熔渣中，大大降低了浸出的可能。残余物经过熔融后，密度大大增加，减容可以达到1/2以上，并且可以回收其中的金属，而且稳定的玻璃体熔渣具有资源化利用的潜力，可用作路基材料与建筑材料。飞灰熔融装置包括了燃料式熔融炉、电熔融炉和等离子体熔融炉。电熔融炉和等离子体熔融炉需要消耗大量的电能，仅适于具有便利电源条件的发电厂周边，同时大功率的等离子体炬目前技术尚不成熟，稳定性不高。燃料式熔融炉具有更加广泛的适用性与大型化潜力，采用富氧燃烧熔融可以提高火焰温度，强化燃烧过程，促进熔融过程的进行，同时可减少燃料熔融的烟气量，有效减少熔融过程烟气带走的热量损失，是一种具有潜力的飞灰无害化处理手段。目前，燃料式熔融炉存在以下问题：1)飞灰疏松多孔的性质致使其导热性差，热量传递困难，延长了熔融所需要的时间；2)由于飞灰在收集堆放过程中携带有大量水分，直接进入熔炉进行熔融水分蒸发会消耗额外的能量，降低能源的利用效率；3)熔融过程会有大量富含氯盐和易挥发重金属的二次飞灰的产生，造成二次污染。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种物料搅动式富氧熔融装置，解决现有技术的熔融装置需要能耗较大，能源利用率低并且容易造成二次污染的问题。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种物料搅动式富氧熔融装置，包括富氧燃烧装置、熔融炉本体装置和给料与流化床加热装置：所述富氧燃烧装置，包括数支富氧燃烧喷枪，与熔融炉本体装置连接，对熔融炉本体装置内产生火焰；所述熔融炉本体装置，包括熔融炉本体，与富氧燃烧装置、给料与流化床加热装置连接，对其内部的物料进行熔融；所述给料与流化床加热装置，为熔融炉本体装置输送熔融所需的物料，并利用熔融炉本体装置在熔融过程中产生的热量对物料进行升温和干燥；其中，所述数支富氧燃烧喷枪沿熔融炉本体四周均匀布置，产生的火焰均匀分布在熔融炉本体内，在熔融炉本体内形成切圆旋转，搅动位于熔融炉本体底部的物料。在一实施例中，所述富氧燃烧喷枪与水平方向呈向下15～30°夹角，斜向下布置；所述富氧燃烧喷枪与熔融炉本体径向呈10～30°夹角。在一实施例中，所述富氧燃烧装置，还包括燃料储罐、氧气储罐：所述燃料储罐，通过管道与富氧燃烧喷枪连接，管道上安装有阀门和流量计，为富氧燃烧喷枪提供燃料；所述氧气储罐，通过管道与富氧燃烧喷枪连接，管道上安装有阀门和流量计，为富氧燃烧喷枪提供氧气助燃。在一实施例中，所述熔融炉本体装置，还包括耐火保温层、冷却池和数个富氧燃烧枪插口：所述冷却池，与熔融炉本体装置下部设置的溢流口连接，熔融炉本体熔融产生的液体沿溢流口流入冷却池中进行冷却，形成稳定的玻璃态熔渣；所述耐火保温层，设置在熔融炉本体的外侧，减少熔融炉本体的散热；所述富氧燃烧枪插口，等间隔设置在熔融炉本体底部，数量及设置方式与富氧燃烧喷枪相匹配，富氧燃烧喷枪插入富氧燃烧枪插口，在熔融炉本体内部形成切圆状的火焰，搅动物料做旋涡旋转运动。在一实施例中，所述耐火保温层从内至外依次为刚玉砖、高铝耐火砖、耐高温浇注料和硅酸铝耐火纤维保温材料。在一实施例中，所述给料与流化床加热装置，包括进料斗、干燥器给料机、流化床加热器和布风板：所述进料斗，与干燥器给料机连接，提供物料的进入口；所述干燥器给料机，与流化床加热器连接，将物料干燥后输送至流化床加热器；所述布风板，设置于流化床加热器的底部，支撑物料并均匀布风；所述流化床加热器，与熔融炉本体装置上部设置的出风口连接，熔融炉本体装置产生的高温烟气送入流化床加热器，经过布风板对物料加热干燥。在一实施例中，所述给料与流化床加热装置底部设有排灰通道，与熔融炉本体装置相连，物料通过排灰通道送入熔融炉本体进行熔融。在一实施例中，所述物料搅动式富氧熔融装置还包括除尘装置，与给料与流化床加热装置连接，捕集并净化熔融过程和干燥过程中的扬尘，将捕集后的物料送入熔融炉本体装置继续熔融。在一实施例中，所述除尘装置，包括陶瓷过滤器、灰储罐和熔炉融给料机：所述陶瓷过滤器，进口与流化床加热器的顶部出口相连，底部通过排灰通道与灰储罐相连，捕集和净化熔融过程和干燥过程产生的扬尘和烟气，将捕集后的物料送入灰储罐中；所述灰储罐，与熔融炉给料机连接，储存陶瓷过滤器捕集的物料并输送给熔融炉给料机；所述熔融炉给料机，与熔融炉本体装置连接，将灰储罐输送的物料送入熔融炉本体内熔融处理。在一实施例中，所述陶瓷过滤器，顶部设有烟气出口，将净化后的烟气排出。本专利技术提出一种物料搅动式富氧熔融装置，降低熔融过程能耗，促进熔融物料搅动，增强传热并减少熔融时间，在实现飞灰熔融资源化利用的同时，还实现二次飞灰的循环，减少熔融过程产生的污染。本专利技术提出的一种物料搅动式富氧熔融装置，具体具有以下有益效果：1)采用富氧手段提高熔融温度，强化熔融过程并减少热量损失；2)调整了富氧燃烧喷枪的布置方式以强化熔融过程传热；3)设置给料与流化床加热装置减少物料水分提高能源利用效率；4)设置陶瓷过滤器有效解决了飞灰熔融过程中二次飞灰产生污染问题。附图说明本专利技术上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：图1揭示了根据本专利技术一实施例的物料搅动式富氧熔融装置示意图；图2揭示了根据本专利技术一实施例的富氧燃烧喷枪插口位置示意图。图中各附图标记的含义如下：1富氧燃烧装置；11天然气储罐；12氧气储罐；13富氧燃烧喷枪；2熔融炉本体装置；21熔融炉本体；22耐火保温层；23冷却池；24第一富氧燃烧枪插口；25第二富氧燃烧枪插口；26第三富氧燃烧枪插口；27第四富氧燃烧枪插口；28第五富氧燃烧枪插口；3给料与流化床加热装置；31进料斗；32干燥器给料机；33流化床加热器；34布风板；4除尘装置；41陶瓷过滤器；42灰本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种物料搅动式富氧熔融装置，其特征在于，包括富氧燃烧装置、熔融炉本体装置和给料与流化床加热装置：/n所述富氧燃烧装置，包括数支富氧燃烧喷枪，与熔融炉本体装置连接，对熔融炉本体装置内产生火焰；/n所述熔融炉本体装置，包括熔融炉本体，与富氧燃烧装置、给料与流化床加热装置连接，对其内部的物料进行熔融；/n所述给料与流化床加热装置，为熔融炉本体装置输送熔融所需的物料，并利用熔融炉本体装置在熔融过程中产生的热量对物料进行升温和干燥；/n其中，所述数支富氧燃烧喷枪沿熔融炉本体底部四周均匀布置，产生的火焰均匀分布在熔融炉本体内，在熔融炉本体内形成切圆旋转，搅动位于熔融炉本体底部的物料。/n

【技术特征摘要】
1.一种物料搅动式富氧熔融装置，其特征在于，包括富氧燃烧装置、熔融炉本体装置和给料与流化床加热装置：
所述富氧燃烧装置，包括数支富氧燃烧喷枪，与熔融炉本体装置连接，对熔融炉本体装置内产生火焰；
所述熔融炉本体装置，包括熔融炉本体，与富氧燃烧装置、给料与流化床加热装置连接，对其内部的物料进行熔融；
所述给料与流化床加热装置，为熔融炉本体装置输送熔融所需的物料，并利用熔融炉本体装置在熔融过程中产生的热量对物料进行升温和干燥；
其中，所述数支富氧燃烧喷枪沿熔融炉本体底部四周均匀布置，产生的火焰均匀分布在熔融炉本体内，在熔融炉本体内形成切圆旋转，搅动位于熔融炉本体底部的物料。


2.根据权利要求1所述的物料搅动式富氧熔融装置，其特征在于：
所述富氧燃烧喷枪与水平方向呈向下15～30°夹角，斜向下布置；
所述富氧燃烧喷枪与熔融炉本体径向呈10～30°夹角。


3.根据权利要求1所述的物料搅动式富氧熔融装置，其特征在于，所述富氧燃烧装置，还包括燃料储罐和氧气储罐：
所述燃料储罐，通过管道与富氧燃烧喷枪连接，管道上安装有阀门和流量计，为富氧燃烧喷枪提供燃料；
所述氧气储罐，通过管道与富氧燃烧喷枪连接，管道上安装有阀门和流量计，为富氧燃烧喷枪提供富氧助燃。


4.根据权利要求1所述的物料搅动式富氧熔融装置，其特征在于，所述熔融炉本体装置，还包括耐火保温层、冷却池和数个富氧燃烧枪插口：
所述冷却池，与熔融炉本体装置下部设置的溢流口连接，熔融炉本体熔融产生的液体沿溢流口流入冷却池中进行冷却，形成稳定的玻璃态熔渣；
所述耐火保温层，设置在熔融炉本体的外侧，减少熔融炉本体的散热；
所述富氧燃烧枪插口，等间隔设置在熔融炉本体底部，数量及设置方式与富氧燃烧喷枪相匹配，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张艺颗，马增益，钟浦城，钱袁栋，方卓婷，王勤，严建华，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33