【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于危废处理设备，具体公开一种二段燃烧等离子体危废焚烧炉。
技术介绍
1、近年来，随着我国国民经济的发展和工业产业的升级，危险废物产生量不断增大。危险废物焚烧处置凭借其减量化、资源化、无害化等优点，已成为我国广泛应用的危险废物处置技术之一。传统的危废焚烧主要依托危废自身的热值和辅助燃料进行热力焚烧，对危废自身的热值要求高，燃料消耗大，焚烧设备庞大，占地范围广。
2、等离子体焚烧技术凭借其优异的高温特性，已在危废处置领域得到应用。然而，传统等离子体焚烧技术利用电弧等离子体进行焚烧，电弧轴向温度梯度大，射束短，参数稳定性差，使得等离子体焚烧技术在危废处置中的应用十分受限，多用于危废固体熔融、废旧金属回收等场景。因此，对等离子体危废焚烧技术进行革新，拓展等离子体焚烧技术在危废处置中的应用十分必要。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：提供一种二段燃烧的等离子体危废焚烧炉，可以对危险废物进行有效的高温裂解、焚烧、熔融，适用于多种类型的危险废物处置。
2、第一方面，本专利技术提供一种二段燃烧等离子体危废焚烧炉，包括一燃室1、二燃室2、等离子发生系统、供风系统、进料出灰系统；
3、所述等离子发生系统包括一燃室等离子发生器4和二燃室等离子发生器5；所述供风系统包括一燃室供风系统6、二燃室供风系统7和排风系统9；所述进料出灰系统包括进料出灰门8；
4、所述一燃室等离子发生器4和二燃室等离子发生器5，由直流电源供电，电压100v-400v
5、所述一燃室1为立方体设计，四个立面分别设计有炉门、一燃室等离子发生器4、一燃室供风系统6、连接风道3；所述一燃室等离子发生器4和连接风道3处于相对立面，进料出灰门8和一燃室供风系统6处于相对立面；所述焚烧炉的一燃室等离子发生器4轴线与一燃室1进料出灰门8平行，与水平面夹角为15～25°；
6、所述焚烧炉的二燃室2为圆柱体结构，所述一燃室1与二燃室2之间通过连接风道3连接；所述焚烧炉的二燃室2圆柱体内径与连接风道3上壁至一燃室1炉体底部距离相等；二燃室2圆柱体轴线与连接风道3轴线夹角为90°，连接风道3连接至二燃室2的圆柱体端面侧方的柱形侧壁上，连接风道3与二燃室2连接部分为弧形，匹配柱形侧壁，连接风道3的上壁与二燃室2圆柱体柱形壁上端相切；所述二燃室2圆柱体一端与一燃室1的进料出灰门8平齐，并在与进料出灰门8平齐的端面轴心处安装二燃室等离子发生器5；所述二燃室供风系统7位于二燃室2圆柱体侧壁，靠近与连接风道3二燃室等离子发生器5所在圆柱体端处，与水平面夹角为5～15°；本专利技术的角度设计，使得进入二燃室的烟气通过连接风道3切向进入，二次风由二燃室供风系统7进入，二次风进口位置在烟气进口中心端面上，在烟气与二次风旋流作用下，一燃室分解的烟气在二燃室中能够形成螺旋式向后端流动，流线路径长，烟气与等离子发生器5产生的热密度流充分混合，实现未燃尽物及分解颗粒物在二燃室2中获得足够的焚烧停留时间的效果，提高焚烧效率，同时改结构和角度设计也有利于温度场径向的均布；避免传统等离子体焚烧技术利用电弧等离子体进行焚烧时电弧轴向温度梯度大、射束短的问题；
7、所述排风系统9位于二燃室2与二燃室等离子发生器5所在端面相对的另一端端面侧壁上方。
8、优选地，所述焚烧炉炉体内侧为轻质耐火材料浇筑结构，中间为保温隔热层，外层为风冷夹套，外包钢板。
9、优选地，所述焚烧炉的一燃室供风系统6、二燃室供风系统7供空气或氮气。
10、优选地，所述焚烧炉的等离子发生系统采用直流等离子体对危险废物进行处理，核心温度最高不低于5000℃。
11、优选地，所述一燃室等离子发生器4轴线与水平面夹角为20°；二燃室供风系统7与水平面夹角为10°。
12、第二方面，本专利技术提供一种第一方面所述的二段燃烧等离子体危废焚烧炉的应用，用于危险废物的焚烧处置。
13、优选地，所述等离子体危废焚烧炉的操作包括如下步骤：
14、s1：对危废进行焚烧时，在一燃室等离子发生器4高温高速射流与一燃室1供风充分混合，提供危废裂解、氧化、熔融的环境；
15、s2：一燃室1高温气流进入二燃室2后旋转流动，与二燃室等离子发生器5射流和二燃室2供风充分混合并使温度进一步提升，为危废焚烧提供停留时间和反应空间；
16、s3：燃烬的物料和熔融体从一燃室1的进料出灰门8排出。
17、优选地，通过调整一燃室供风系统6、二燃室供风系统7的供空气或氮气种类，调整等离子体危废焚烧炉的处理类型：一燃室1焚烧+二燃室2焚烧，一燃室1热解+二燃室2焚烧，一燃室1熔融+二燃室2焚烧；
18、所述焚烧为，通过供风空气，在氧气过量条件下对物质进行氧化，实现物质的焚烧销毁；
19、所述热解为，通过供风氮气，在缺氧条件下对物质进行高温热解，破坏物质的本来结构，使得物质分解为小分子物质；
20、所述熔融为，在低氧化氛围下，通过高温使得物质中的有机物质挥发分解，无机物质高温熔融为玻璃态物质。
21、通过采取以上技术方案，本专利技术具有如下有益效果：
22、1、可在一种炉体上实现多种类型危险废物的焚烧处置，特别是低燃值危险废物的焚烧处置，实现了危险废物的热解、完全燃烬和熔融处理，拓展了等离子焚烧技术在危废处置中的应用场景。
23、2、采用二段燃烧设计的等离子体焚烧炉，一燃室1和二燃室2可进行多种焚烧组合方式，如一燃室1焚烧+二燃室2焚烧，一燃室1热解+二燃室2焚烧，一燃室1熔融+二燃室2焚烧，以适应多种类型危险废物的处置需要。
24、3、设计的等离子体危险废物焚烧炉具有体积小、结构紧凑、无需燃料补给等特点，特别适合机动处理多地点、多类型、小批量的危险废物。
25、4、无任何燃料消耗，碳排放量几乎为零，与传统危废处理方式相比，碳排放量低，绿色环保。
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1.一种二段燃烧等离子体危废焚烧炉，其特征在于，包括一燃室(1)、二燃室(2)、等离子发生系统、供风系统、进料出灰系统；
2.根据权利要求1所述的二段燃烧等离子体危废焚烧炉，其特征在于，所述焚烧炉炉体内侧为轻质耐火材料浇筑结构，中间为保温隔热层，外层为风冷夹套，外包钢板。
3.根据权利要求1所述的二段燃烧等离子体危废焚烧炉，其特征在于，所述焚烧炉的一燃室供风系统(6)、二燃室供风系统(7)供空气或氮气。
4.根据权利要求1所述的二段燃烧等离子体危废焚烧炉，其特征在于，所述焚烧炉的等离子发生系统采用直流等离子体对危险废物进行处理，核心温度不低于5000℃。
5.根据权利要求4所述的二段燃烧等离子体危废焚烧炉，其特征在于，所述一燃室等离子发生器(4)和二燃室等离子发生器(5)的电压为100V-400V，最大输出功率大于100KW。
6.根据权利要求1所述的二段燃烧等离子体危废焚烧炉，其特征在于，所述一燃室等离子发生器(4)轴线与水平面夹角为20°；二燃室供风系统(7)与水平面夹角为10°。
7.一种权利要求1～6
8.根据权利要求7所述的二段燃烧等离子体危废焚烧炉的应用，其特征在于，所述等离子体危废焚烧炉的操作包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述的二段燃烧等离子体危废焚烧炉的应用，其特征在于，通过调整一燃室供风系统(6)、二燃室供风系统(7)的供空气或氮气种类，调整等离子体危废焚烧炉的处理类型。
10.根据权利要求9所述的二段燃烧等离子体危废焚烧炉的应用，其特征在于，所述等离子体危废焚烧炉的处理类型包括：一燃室(1)焚烧+二燃室(2)焚烧，一燃室(1)热解+二燃室(2)焚烧，一燃室(1)熔融+二燃室(2)焚烧；
...【技术特征摘要】
1.一种二段燃烧等离子体危废焚烧炉，其特征在于，包括一燃室(1)、二燃室(2)、等离子发生系统、供风系统、进料出灰系统；
2.根据权利要求1所述的二段燃烧等离子体危废焚烧炉，其特征在于，所述焚烧炉炉体内侧为轻质耐火材料浇筑结构，中间为保温隔热层，外层为风冷夹套，外包钢板。
3.根据权利要求1所述的二段燃烧等离子体危废焚烧炉，其特征在于，所述焚烧炉的一燃室供风系统(6)、二燃室供风系统(7)供空气或氮气。
4.根据权利要求1所述的二段燃烧等离子体危废焚烧炉，其特征在于，所述焚烧炉的等离子发生系统采用直流等离子体对危险废物进行处理，核心温度不低于5000℃。
5.根据权利要求4所述的二段燃烧等离子体危废焚烧炉，其特征在于，所述一燃室等离子发生器(4)和二燃室等离子发生器(5)的电压为100v-400v，最大输出功率大于100kw。
6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪海涛，刘雪峰，张远鹏，杨林，赵文博，孙超，迟卉，舒海龙，侯永伸，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院防化研究院，
类型：发明
国别省市：
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