一种用于废弃物熔融的新型转移式等离子体双炬系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于废弃物熔融的新型转移式等离子体双炬系统，所述用于废弃物熔融的新型转移式等离子体双炬系统包括等离子体炬电源、高压引弧装置、第一转移式等离子体炬、第二转移式等离子体炬和引弧金属板，等离子体炬电源的正极与第一转移式等离子体炬电连接，负极与第二转移式等离子体炬电连接，高压引弧装置的一端同时与第一转移式等离子体炬和等离子体炬电源的正极电连接，另一端同时与第二转移式等离子体炬和等离子体炬电源的负极电连接，第一转移式等离子体炬的下端和第二转移式等离子体炬的下端同时与引弧金属板电连接，引弧金属板接地；具有降低成本，提高加热效果等优点。等优点。等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于废弃物熔融的新型转移式等离子体双炬系统


[0001]本专利技术涉及等离子体熔融气化危险废弃物
，尤其涉及一种用于废弃物熔融的新型转移式等离子体双炬系统。

技术介绍

[0002]随等离子体熔融气化炉的处理规模不断增长，炉体尺寸持续扩展，对等离子体炬的加热效率和加热均匀的要求不断提高。一般的，相较于非转移式等离子体炬，转移式等离子体炬的电流能够穿透物料层，具有较高的加热效率；但前者的布置可单台炉子中多点灵活布置，加热均匀性较好。如何将转移式等离子体炬的高热效率和非转移式等离子体炬的灵活性结合，是等离子体熔融气化的一个重要课题。
[0003]传统转移式等离子体炬系统，如说明书附图6和7所示，一般由等离子体炬电源、高压引弧装置、切换开关机构S1、转移式等离子体炬100、等离子体熔融炉炉底电极113、等离子体炬高度调节装置组成。其基本工作原理为：高度调节装置将炬100下降至炉底电极113附近。通过气体分配器106将工作气体引入等离子体炬内。通过启动高压引弧装置和等离子体炬电源，在后电极101和瞄准电极112之间、以及后电极101和底电极113之间，分别形成并联电弧109和110。高温等离子体射流通过瞄准电极112出口射出。后电极冷却通道103和前电极冷却通道108，分别对后电极101和瞄准电极112冷却。其电路原理如图7所示，R2和R3分别代表两路电弧。随后通过切换开关S1断开R2通路，使电路仅仅通过R3导通。通过调节等离子体炬100的高度，即可改变110电弧弧长，实现等离子体炬输出功率的调节。
[0004]但是上述传统的转移式等离子体炬系统用在废弃物气化熔融行业存在以下固有问题：转移式等离子体炬需设置炉底电极，并辅以水冷和必要的绝缘。水冷炉底电极的存在大幅增加了熔融炉的设计、施工难度，使炉体寿命缩短，并带来漏液的安全隐患；转移式等离子体炬普遍需要设计大电流切换开关，以实现弧根从瞄准电极到炉底主电极的跳跃。且切换开关价格高昂；由于转移式等离子体炬一般与炉底电极对应存在，熔融炉一般只能设计一台转移式等离子体炬，这导致炬对炉体各处的加热的均匀性不佳，难以精细调节。
[0005]所以提供一种用于废弃物熔融的新型转移式等离子体双炬系统，能够解决上述问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题在于，现有的转移式等离子体炬存在炉体设计施工难度大、炉体使用寿命短、存在漏液的安全隐患、炬对炉体各处加热的均匀性不佳、需要设计大电流切换开关，所以提供一种用于废弃物熔融的新型转移式等离子体双炬系统，所述用于废弃物熔融的新型转移式等离子体双炬系统包括：等离子体炬电源、高压引弧装置、第一转移式等离子体炬、第二转移式等离子体炬
和引弧金属板，所述等离子体炬电源的正极与所述第一转移式等离子体炬电连接，负极与所述第二转移式等离子体炬电连接，所述高压引弧装置的一端同时与所述第一转移式等离子体炬和所述等离子体炬电源的正极电连接，另一端同时与所述第二转移式等离子体炬和所述等离子体炬电源的负极电连接，所述第一转移式等离子体炬的下端和所述第二转移式等离子体炬的下端同时与所述引弧金属板电连接，所述引弧金属板接地；所述第一转移式等离子体炬的上端和所述第二转移式等离子体炬的上端分别设置有高度调节装置。
[0007]进一步地，所述第一转移式等离子体炬包括第一夹持底座、第一后电极、第一气体分配器、第一瞄准电极、第一辅助电极和不锈钢外壳，所述第一后电极的上端和所述第一夹持底座固定连接，所述第一气体分配器用于连接所述第一后电极和所述第一瞄准电极，所述不锈钢外壳设置在所述第一后电极和所述第一瞄准电极之间，所述第一瞄准电极的外壳的下端固定设置有所述第一辅助电极。
[0008]进一步地，所述第一后电极和对应外壳之间设置有第一冷却液通道，所述第一瞄准电极和对应外壳之间设置有第二冷却液通道。
[0009]进一步地，所述第一夹持底座开设有第一通孔，所述第一通孔内设置有导线用于所述等离子体炬电源、所述高压引弧装置和所述第一后电极。
[0010]进一步地，所述第二转移式等离子体炬包括包括第二夹持底座、第二后电极、第二气体分配器、第二瞄准电极、第二辅助电极、电磁线圈和第二外部绝缘层，所述第二后电极的上端和所述第二夹持底座固定连接，所述第二气体分配器用于连接所述第二后电极和所述第二瞄准电极，所述第二外部绝缘层设置在所述第二后电极和所述第二瞄准电极之间，所述第二瞄准电极的外壳的下端固定设置有所述第二辅助电极，所述电磁线圈套设正对所述第二后电极外部。
[0011]进一步地，所述第二后电极和对应外壳之间设置有第三冷却液通道，所述第二瞄准电极和对应外壳之间设置有第四冷却液通道。
[0012]进一步地，所述第二夹持底座开设有第二通孔，所述第二通孔内设置有导线用于所述等离子体炬电源、所述高压引弧装置和所述第二后电极。
[0013]进一步地，所述第一后电极和所述第二后电极的材料均为纯铜或铜基合金。
[0014]进一步地，第一辅助电极和所述第二辅助电极的材料均为不锈钢或高纯石墨。
[0015]进一步地，所述第一辅助电极为空心圆柱体，所述空圆柱体上对称开设有槽，所述第二辅助电极与所述第一辅助电极结构相同。
[0016]实施本专利技术，具有如下有益效果：1、本专利技术采用独特双炬构型，无需炉底电极，大幅简化熔融炉的复杂程度，兼顾了转移式等离子体炬的高效率和熔融炉的可靠性。
[0017]2、本专利技术在炉体上布置两套转移式等离子体炬，相比传统单炬构型，提高熔池加热均匀性和灵活性。
[0018]3、采用独特的工作流程，取消了切换开关，降低了转移式炬的技术复杂性和成本，简化操作难度。
[0019]4、本专利技术中的两套炬系统使用一套电源和高压引弧装置，相比传统多个非转移式炬组合使用的系统，大幅降低了设备造价和故障率。
附图说明
[0020]图1是本专利技术的基本结构图；图2是本专利技术的基本电路示意图；图3是本专利技术辅助电极和瞄准电极的安装细节图；图4是本专利技术辅助电极的外形图；图5是本专利技术加热通道示意图；图6是传统转移式等离子炬基本结构图；图7是传统转移式等离子体炬基本电路示意图。
[0021]具体实施方式
[0022]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
实施例
[0023]请参阅说明书附图1至5，本实施例中所要解决的技术问题在于，现有的转移式等离子体炬存在炉体设计施工难度大、炉体使用寿命短、存在漏液的安全隐患、炬对炉体各处加热的均匀性不佳、需要设计大电流切换开关，所以提供一种用于废弃物熔融的新型转移式等离子体双炬系统，所述用于废弃物熔融的新型转移式等离子体双炬系统包括：等离子体炬电源4、高压引弧装置5、第一转移式等离子体炬300、第二转移式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于废弃物熔融的新型转移式等离子体双炬系统，其特征在于，包括：等离子体炬电源、高压引弧装置、第一转移式等离子体炬、第二转移式等离子体炬和引弧金属板，所述等离子体炬电源的正极与所述第一转移式等离子体炬电连接，负极与所述第二转移式等离子体炬电连接，所述高压引弧装置的一端同时与所述第一转移式等离子体炬和所述等离子体炬电源的正极电连接，另一端同时与所述第二转移式等离子体炬和所述等离子体炬电源的负极电连接，所述第一转移式等离子体炬的下端和所述第二转移式等离子体炬的下端同时与所述引弧金属板电连接，所述引弧金属板接地；所述第一转移式等离子体炬的上端和所述第二转移式等离子体炬的上端分别设置有高度调节装置。2.根据权利要求1所述的用于废弃物熔融的新型转移式等离子体双炬系统，其特征在于，所述第一转移式等离子体炬包括第一夹持底座、第一后电极、第一气体分配器、第一瞄准电极、第一辅助电极和不锈钢外壳，所述第一后电极的上端和所述第一夹持底座固定连接，所述第一气体分配器用于连接所述第一后电极和所述第一瞄准电极，所述不锈钢外壳设置在所述第一后电极和所述第一瞄准电极之间，所述第一瞄准电极的外壳下端固定设置有所述第一辅助电极。3.根据权利要求2所述的用于废弃物熔融的新型转移式等离子体双炬系统，其特征在于，所述第一后电极和对应外壳之间设置有第一冷却液通道，所述第一瞄准电极和对应外壳之间设置有第二冷却液通道。4.根据权利要求2所述的用于废弃物熔融的新型转移式等离子体双炬系统，其特征在于，所述第一夹持底座开设有第一通孔，所述第一通孔内设置有导线用于所述等离子体炬电源、所述高...

【专利技术属性】
技术研发人员：严圣军，钟雷，董建平，陈乐文，李要建，曹德标，
申请(专利权)人：中国天楹股份有限公司江苏天楹环保能源成套设备有限公司，
类型：发明
国别省市：