【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于固废处理领域，具体而言，涉及一种包含等离子体气化炉的固废处理系统及其应用。
技术介绍
1、有机固废的处理有多种方法，其中，等离子体气化熔融处理方法因其能量密度大、设备体积小、气体产物不含二噁英、固体残渣熔融玻璃化、可有效固化重金属使其无法渗出以及对环境不会造成二次污染而具有相当的优势。
2、等离子体气化炉是整个熔融气化系统中最重要的设备，现有技术一般采用绝热炉体或带水冷套的内衬耐火砖的炉体，这两种炉体结构简单，就带内衬耐火砖的炉体来说，一方面，其内部耐火砖受制于其热震性的影响，另一方面，内部耐火砖受到气化炉内处理固废过程中生成的玻璃液侵蚀和冲刷，且炉渣部分附着在耐火砖表面，也会对其产生化学腐蚀作用，因而耐火砖的寿命都比较短，一般2个月就需要检修和部分更换，一年就需要全部更换一次，成本非常高。此外，因内部耐火砖的热惯性大，都需要备用炉，初期投资成本高，而且为热备用，等离子体气化炉的冷启动时间为2-3天，运行成本高。同时炉体外壁温度高，热量损失大，进一步推高运行成本。
3、中国专利类文献202122251624.9公开了一种等离子体气化炉，方案通过回收利用等离子体熔融炉内的高温气体，提升了处理效率和能量利用率，降低了等离子体炬的耗电量。
4、但是，该方案中的等离子体气化炉的气化室和熔融室的炉壁设置为双层结构，内层采用高导热的碳材料(如微孔炭砖)或碳化硅材料经整体浇筑或砖砌而成，未解决现有技术中等离子体炉内部耐火砖的寿命短、维护成本大的问题，并且，该方案中回收利用等离子体熔融炉内的高温
技术实现思路
1、1.要解决的技术问题：
2、针对现有技术中，耐火砖炉体散热损失大，能量消耗高，耐火砖更换频繁，运行成本高，使用等离子体气化炉处理固废产生的合成气和底渣无法被简单有效利用的问题，本申请提供了一种包含等离子体气化炉的固废处理系统及其应用，能够对固废处理过程中产生的合成气实现有效利用并回收固废处理过程中散失的热量。
3、2.技术方案
4、为了解决上述技术问题，第一方面，本专利技术提供了一种包含等离子体气化炉的固废处理系统，包括等离子体气化炉和燃气锅炉；
5、其中，等离子体气化炉包括炉体，炉体沿重力方向自上而下依次设有物料入口、气化室和熔融玻璃体出口，气化室连通物料入口和熔融玻璃体出口；
6、炉体包含保温结构和水冷壁，水冷壁包含水冷管、环形入口集箱和环形出口集箱；水冷管连通环形入口集箱和环形出口集箱；
7、炉体还设有合成气出口，用于排出气化室中产生的合成气，合成气出口位于物料入口和熔融玻璃体出口之间且靠近物料入口；
8、燃气锅炉设有燃烧室，燃烧室与合成气出口连通。
9、环形入口集箱用于向水冷管分配除盐水；环形出口集箱用于汇集水冷管中的汽水混合物。
10、合成气出口将固废物料气化产生的合成气排出并通过烟道导入燃气锅炉作为燃料使用。
11、水冷管为内螺纹管、光管中的一种。
12、优选的，水冷管为内螺纹管，内螺纹管靠近流体通道的一侧表面设有内螺纹。
13、内螺纹管能够强化传热，而等离子体气化炉的热流密度大，因此选用内螺纹管可以避免等离子体气化炉传热恶化，同时，相比于耐火砖，本方案能够回收炉体散热损失的热量。
14、优选的，水冷壁包含多根水冷管，相邻水冷管之间固定连接的方式为加扁钢焊接。
15、进一步的，水冷壁被构造为回转体，回转体的中心线为第一直线。
16、本专利技术中，水冷壁包含多根水冷管或者一根水冷管，当水冷壁包含多根水冷管时，多根水冷管可以全部相对于第一直线竖直设置，即每根水冷管和第一直线之间均不存在夹角，也可以全部相对于第一直线倾斜设置，即每根水冷管和第一直线之间均存在夹角，或部分倾斜设置、部分竖直设置；当水冷壁包含一根水冷管时，该水冷管被构造为多圈盘绕的螺旋盘管或者是以其他形式盘绕的腔体。
17、若水冷壁包含一根水冷管，水冷管仅设有一个入口和一个出口且被构造为多圈盘绕的螺旋盘管或者是以其他形式盘绕的腔体，这种形式的水冷管加工和维修难度相对较大，成本较高，同时管道内部流体通道长度过长，传热容易恶化，一般采用强制循环，由于汽水温度较高，循环泵经常发生故障，运行不稳定，运行成本高。而水冷壁包含多根水冷管时，构造成管排结构，介质相较单根水冷管流程短，内部的除盐水采用自然循环，无需循环泵，节省用电，运行稳定，成本低。因此，水冷壁包含多根水冷管为优选技术方案。此外，水冷管与扁钢之间的焊接操作相对简单，炉体安装方便。
18、进一步的，炉体还设有贯穿炉体的气体喷口，用于向气化室中喷入纯氧/蒸汽的混合气体。
19、进一步的，等离子体气化炉还包括热源等离子体炬，设置于炉体上。
20、热源等离子体炬为等离子体气化炉提供热量，进而实现对固废物料的干燥、热解、气化、熔融。
21、进一步的，炉体还设有贯穿炉体的热源等离子体炬安装口，用于安装热源等离子体炬。
22、进一步的，炉体还设有测温孔，用于观察气化室内的温度情况。
23、进一步的，炉体包括沿重力方向逐渐收缩的收缩部，靠近熔融玻璃体出口；测温孔、气体喷口、热源等离子体炬安装口自上而下依次开设于收缩部上；收缩部对应的气化室中设有温度检测装置。
24、进一步的，收缩部被构造为锥体的一部分。
25、进一步的，等离子体气化炉还包括二次风箱，二次风箱靠近炉体中部。
26、气体喷口和二次风箱的设置均用于提供更多的氧气，使其气化更加充分。
27、进一步的，等离子体气化炉为中部支撑结构，包括支撑梁，位于物料入口和二次风箱之间。
28、进一步的，等离子体气化炉还包括激冷环，位于熔融玻璃体出口上方且靠近熔融玻璃体出口。
29、进一步的，等离子体气化炉还包括水冷捞渣机，位于激冷环下方。
30、熔融的玻璃体从炉体底部流出，在激冷环中被高压水高速冲刷激冷成细小的玻璃体颗粒后，由水冷捞渣机运出作建筑材料或艺术品原料。
31、采用上述技术方案，本专利技术中的等离子体气化炉运行过程中，将固废物料投入气化室中进行处理，需要大量的热量进行气化熔融，在传统的耐火砖结构炉体中，炉体表面温度高，散热损失会非常大，不仅浪费，还影响周边环境；但在本专利技术中，水冷壁中的除盐水吸收了这部分热量，散热损失非常小，并产生饱和蒸汽，引入燃气锅炉，经过热器过热后并入蒸汽管网，实现炉体散失热量的回收。
32、进一步的，燃气锅炉包括燃烧器，燃烧器负荷在30％-110％范围内可调。
33、燃烧器为低氮燃烧器，低氮燃烧器是指可使燃本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种包含等离子体气化炉的固废处理系统，其特征在于，包括等离子体气化炉(100)和燃气锅炉(400)；
2.根据权利要求1所述的包含等离子体气化炉的固废处理系统，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的包含等离子体气化炉的固废处理系统，其特征在于，
4.根据权利要求1～3任一项所述的包含等离子体气化炉的固废处理系统，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的包含等离子体气化炉的固废处理系统，其特征在于，
6.根据权利要求4所述的包含等离子体气化炉的固废处理系统，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的包含等离子体气化炉的固废处理系统，其特征在于，
8.根据权利要求6所述的包含等离子体气化炉的固废处理系统，其特征在于，
9.一种包含等离子体气化炉的固废处理系统的应用，其特征在于，
10.根据权利要求9所述的包含等离子体气化炉的固废处理系统的应用，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种包含等离子体气化炉的固废处理系统，其特征在于，包括等离子体气化炉(100)和燃气锅炉(400)；
2.根据权利要求1所述的包含等离子体气化炉的固废处理系统，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的包含等离子体气化炉的固废处理系统，其特征在于，
4.根据权利要求1～3任一项所述的包含等离子体气化炉的固废处理系统，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的包含等离子体气化炉的固废处理系...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓菲，张凡，袁龙，李怿琛，吴银登，田君国，
申请(专利权)人：朴玛上海环境技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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