一种倾倒式熔池的放射性废物等离子体气化熔融炉制造技术

本发明专利技术公开了一种倾倒式熔池的放射性废物等离子体气化熔融炉，包含竖炉干燥热解段、炉排气化氧化段和熔池熔融段，竖炉干燥热解段的下端与炉排气化氧化段的上端连接，熔池熔融段设置在炉排气化氧化段一侧并且熔池熔融段与炉排气化氧化段转动连接。本发明专利技术提供一种结合竖炉、炉排炉与倾倒炉结构优势的等离子体气化熔融炉，使熔池受热更均匀，加热效率更高，排渣更顺畅。渣更顺畅。渣更顺畅。

【技术实现步骤摘要】
一种倾倒式熔池的放射性废物等离子体气化熔融炉


[0001]本专利技术涉及一种等离子体气化熔融炉，特别是一种倾倒式熔池的放射性废物等离子体气化熔融炉，属于气化熔融炉


技术介绍

[0002]随着核技术尤其是核电行业的发展，与核电生产相关的低放射性污染物不可避免的产生，主要是生产过程中产生的废物，有工艺废物、运行和检修时的污染物，工艺废物主要有废离子交换数值、过滤淤渣、废过滤芯等。检修过程中有废弃的设备、工具和材料以及被放射性污染的废弃工作服、手套、纸张、擦拭材料等。可燃固体废物主要成分与生活垃圾、医疗废物相似，但其中含有放射性核素，传统焚烧技术在避免核素污染方面能力并不突出，而等离子体气化熔融技术由于其高减容比、无害化处理的技术特点近些年在国外被广泛应用于放射性废物处理领域，在处理废物的同时能实现对有害物质与放射性核素的玻璃固化。由于等离子体气化熔融处理技术在处理放射性废物方面的明显优势，目前是处理放射性废物的最佳方法，在未来该技术在放射性废物处理领域将得到广阔发展。
[0003]传统的放射性废物的热处理技术采用热解焚烧技术，但是热解焚烧技术不能很好的处理不可燃废物与低热值废物，因此等离子体气化熔融技术因其可处理不可燃废物，产物玻璃化，核素固化稳定性好在国外得到应用推广。如CN111473339A“一种可燃放射性废物改进型热解焚烧炉”，该专利的缺点是焚烧热解后的废物以灰渣的形式排出需要进一步固化，热解焚烧炉具有搅拌及双层炉排等动结构增加了后处理的垃圾处置量。现有的等离子体气化熔融放射性废物处理技术以竖炉为主，实际应用过程中存在熔池受热不均匀、金属底部沉积、出渣通道易堵塞等问题。如CN110121750A“放射性废物处理装置”，该专利的缺点为等离子体炬距竖炉底部距离较远，熔池底部受热不均容易出现冷渣，炬正下方的耐材容易受到高温侵蚀，该专利出渣方式为侧出，无法将熔化沉积的金属完全排出。如CN102859280B“倾转炉”，该专利的缺点是等离子体炬能量过高，对耐材的要求很高，气化熔融炉不能建立料层缓冲，低沸点核素挥发多；进料时工况波动较大，燃烧室和尾气净化系统难以保持稳定运行；进料和尾气均存在运动机构，密封难度高。
[0004]因此，如何保证热解气化的平稳进行，使熔池受热均匀，同时兼顾排铁及排渣堵塞的问题是等离子体气化熔融炉设计中需要重点考虑的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种倾倒式熔池的放射性废物等离子体气化熔融炉，使熔池受热更均匀，提高熔池热负荷和能量利用率。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种倾倒式熔池的放射性废物等离子体气化熔融炉，其特征在于：包含竖炉干燥热解段、炉排气化氧化段和熔池熔融段，竖炉干燥热解段的下端与炉排气化氧化段的上端连接，熔池熔融段设置在炉排气化氧化段一侧并且熔池熔融段与炉排气化氧化段转动连
接。
[0007]进一步地，所述竖炉干燥热解段、炉排气化氧化段和熔池熔融段的炉体从内到外依次为耐火材料、保温材料和不锈钢壳体，其中耐火采用采用高铝耐火材料。
[0008]进一步地，所述竖炉干燥热解段沿竖直方向设置，竖炉干燥热解段的上端一侧设置有废物进料口，竖炉干燥热解段的上端另一侧设置有合成气出口。
[0009]进一步地，所述竖炉干燥热解段的废物进料口与破碎螺旋进料装置连接，竖炉干燥热解段的合成气出口与二燃室连接。
[0010]进一步地，所述竖炉干燥热解段上设置有料位计。
[0011]进一步地，所述炉排气化氧化段的炉排采用水冷炉排并且炉排倾斜于水平面设置，炉排由多块活动炉排和固定炉排构成，多块活动炉排和固定炉排呈台阶状堆叠且活动炉排与固定炉排交替设置。
[0012]进一步地，所述炉排气化氧化段下端设置有炉排集灰斗。
[0013]进一步地，所述炉排气化氧化段侧面设置有补风口，多个补风口设置在炉排气化氧化段的多个侧面，并且补风口位于炉排的下方。
[0014]进一步地，所述熔池熔融段与炉排气化氧化段之间通过旋转密封结构转动连接，旋转密封结构采用嵌套式密封圈并且旋转密封结构的连接处外侧设置有密封套。
[0015]进一步地，所述熔池熔融段由上端转动圆柱段和下端熔池圆柱段构成，上端转动圆柱段为沿水平方向设置的圆柱体，下端熔池圆柱段为沿竖直方向设置的圆柱体且下端熔池圆柱段上端与上端转动圆柱段的下侧连接，上端转动圆柱段的一端转动设置在炉排气化氧化段侧面，上端转动圆柱段的另一端转动设置在熔池倾倒支承架上，下端熔池圆柱段侧面设置有熔池排渣口，上端转动圆柱段上侧面设置有等离子体炬插拔入口和熔池观察口，上端转动圆柱段的侧面设置有熔池倾倒推杆。
[0016]本专利技术与现有技术相比，具有以下优点和效果：1、本专利技术将等离子体气化熔融炉整体分为三段：竖炉干燥热解段、炉排气化氧化段、熔池熔融段，各段之间通过法兰或者旋转密封结构连接，一方面方便了设备的安装检修，另一方面将熔池单独分开使其受热更加均匀，加热效率更高；2、本专利技术将竖炉干燥热解段和炉排气化氧化段的竖井底部调整为炉排结构，建立了更灵活的料层，炉排及竖炉部分为主要的热解气化段，改善竖井段传热传质，通过活动炉排控制床料热解气化后向熔池推送，解决了传统竖炉底部离炬的远端物料受热不足无法熔融的问题；3、本专利技术减小了熔池的横截面积，使熔池中的熔渣受热更均匀，熔池中灰渣完全熔融后等离子体炬继续对熔池加热可以将熔池中的金属氧化，解决了熔池底部金属沉积的问题；4、本专利技术将熔池部分调整为倾倒式，在熔池与竖炉连接部分进行旋转密封，倾倒式熔池可设置更大的排渣口，避免排渣堵塞，而且每次排渣都会预留定量渣液，一方面为后续熔融提供预热减少炉内能量波动，另一方面可以保护熔池底部耐材。
附图说明
[0017]图1是本专利技术的一种倾倒式熔池的放射性废物等离子体气化熔融炉的示意图。
[0018]图2是本专利技术的熔池熔融段的示意图。
具体实施方式
[0019]为了详细阐述本专利技术为达到预定技术目的而所采取的技术方案，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晰、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的部分实施例，而不是全部的实施例，并且，在不付出创造性劳动的前提下，本专利技术的实施例中的技术手段或技术特征可以替换，下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0020]如图1所示，本专利技术的一种倾倒式熔池的放射性废物等离子体气化熔融炉，包含竖炉干燥热解段1、炉排气化氧化段2和熔池熔融段3，竖炉干燥热解段1的下端与炉排气化氧化段2的上端连接，熔池熔融段3设置在炉排气化氧化段2一侧并且熔池熔融段3与炉排气化氧化段2转动连接。其中竖炉干燥热解段1和炉排气化氧化段2的横街面形状和面积均相同，竖炉干燥热解段1和炉排气化氧化段2均沿竖直方向设置并且竖炉干燥热解段1的下端与炉排气化氧化段2的上端通过法兰结构连接，方便设备的安装和检修。
[0021]竖炉干燥热解段1、炉排气化氧化段2和熔池熔融段3的炉体从内到外依本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种倾倒式熔池的放射性废物等离子体气化熔融炉，其特征在于：包含竖炉干燥热解段、炉排气化氧化段和熔池熔融段，竖炉干燥热解段的下端与炉排气化氧化段的上端连接，熔池熔融段设置在炉排气化氧化段一侧并且熔池熔融段与炉排气化氧化段转动连接。2.根据权利要求1所述的一种倾倒式熔池的放射性废物等离子体气化熔融炉，其特征在于：所述竖炉干燥热解段、炉排气化氧化段和熔池熔融段的炉体从内到外依次为耐火材料、保温材料和不锈钢壳体，其中耐火采用采用高铝耐火材料。3.根据权利要求1所述的一种倾倒式熔池的放射性废物等离子体气化熔融炉，其特征在于：所述竖炉干燥热解段沿竖直方向设置，竖炉干燥热解段的上端一侧设置有废物进料口，竖炉干燥热解段的上端另一侧设置有合成气出口。4.根据权利要求3所述的一种倾倒式熔池的放射性废物等离子体气化熔融炉，其特征在于：所述竖炉干燥热解段的废物进料口与破碎螺旋进料装置连接，竖炉干燥热解段的合成气出口与二燃室连接。5.根据权利要求3所述的一种倾倒式熔池的放射性废物等离子体气化熔融炉，其特征在于：所述竖炉干燥热解段上设置有料位计。6.根据权利要求1所述的一种倾倒式熔池的放射性废物等离子体气化熔融炉，其特征在于：所述炉排气化氧化段的炉排采用水冷炉排并且炉排倾斜于水平面设置，炉排由多块活动炉排和固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：严圣军，李要建，杨华，韩豪杰，曹建涛，邹晓鹏，张为峰，
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：