1.本实用新型涉及等离子技术领域，具体涉及一种回转窑与等离子体熔融协同处理危废的装置。
背景技术：2.回转窑目前国内主流的处理焚烧类的危废方式是回转窑，该炉型存在燃烧温度不高，二次废物(飞灰、底渣)较高，二恶英较高，烟气总量很高导致运营费用高等现象；
3.等离子体技术作为目前处理危废的热点技术，在工程应用得到了大量的尝试应用；
4.很多厂家在构思如何利用等离子体技术与回转窑相结合，比如专利cn 111853820a，cn 209991462 u，cn 210532392 u等等；
5.以往回转窑的底渣都是在窑尾出来后，捞渣机湿法出渣后，转运至填埋场或者相关有资质处理单位，费用较高；上述这些专利的工艺思路基本都是在回转窑窑尾到二燃室出口处，增加在线等离子体装置来处置窑尾出来的底渣(温度可达到800度左右)和部分灰；这种思路避免了以往底渣从窑尾湿法出渣被冷却后再处置这一传统工艺对能源的浪费；在线等离子体熔融装置可以直接把 800度左右的底渣升温到1400度，这就极大的降低了能耗，在一定程度上初步完成了等离子体技术与回转窑技术相结合的问题；
6.同时，上述专利的工艺思路在工程实践中遇到了很多问题：
7.①
回转窑目前市场上收取的危废料(被处理对象)越来越恶劣，盐分和金属成分增多，腐蚀性物料增多；这就导致回转窑运行过程中发生了很多问题 (内部耐材经常被腐蚀，脱落)，故障性停炉频率越来越高，窑尾出来后收集的底渣含金属成分高，布袋和炉底收集的飞灰里面含盐率和含金属成分也很高；
8.②
回转窑炉内结焦严重，经常从窑尾出来大块的渣；这些大块的渣由于体积过大(最大可以达到半米多)很难被加热熔融，且进入炉内瞬间对炉况的影响非常大，因此在常规熔融炉中基本无法处置大块渣；通常的熔融炉都会要求入炉物料粒径在几个厘米左右；
9.③
回转窑炉内，物料停留时间短(半小时左右)，温度较低，燃烧不完全，出口底渣含碳率高，烟气中二恶英，含盐率高。
10.总的来说，传统的等离子体熔融装置对入炉的被处理物(底渣和灰)的粒径，含铁率，含碳率，含盐率均有一定要求，解决不了上述技术问题。
技术实现要素：11.本实用新型提出的一种回转窑与等离子体熔融协同处理危废的装置，可解决上述技术问题。
12.为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
13.一种回转窑与等离子体熔融协同处理危废的装置，包括回转窑和二燃室，回转窑和二燃室连通，还包括等离子体熔融炉，回转窑在窑内焚烧过后，从窑尾处出来的烟气，进
入二燃室；其中的底渣沿着二燃室底部的斜向溜槽，从进料口，进入等离子体熔融炉上部；
14.等离子体熔融炉内横向设置炉排，炉排上设置下料孔，炉排的上方为大块料层，炉排的下方为小块料层；
15.小块料层从炉排两侧掉下来，经过等离子体炬出口的高温区，被熔融形成液体；
16.玻璃液体密度较小，在液体上方形成玻璃液层，密度较大的在底部形成熔融金属层；
17.还包括钼电极加热装置深入到溶液里面，通过电加热给溶液补充热量的；在液体对应高度，设置有玻璃液出口和熔融金属液排出口，排烟口设置在炉体侧面，高度在进料口和大块料层之间。
18.进一步的，所述等离子体熔融炉的炉膛下部，布置有等离子体炬。
19.进一步的，所述等离子体熔融炉的炉膛内壁上部采用耐火材料，和炉排接触部分采用水夹套。
20.进一步的，排烟口的烟气排出管上设置有闸板阀来调节烟气量。
21.进一步的，还包括高温陶瓷膜过滤器，高温陶瓷膜过滤器和二燃室连通。
22.进一步的，还包括极冷降温塔，高温陶瓷膜过滤器出口烟气进入到极冷降温塔进行降温处理。
23.进一步的，还包括脱硝装置和脱酸塔；
24.极冷降温塔出口烟气进入脱硝装置进行脱硝处理，脱硝装置出口烟气进入到湿法脱酸塔进行脱酸处置。
25.进一步的，还包括活性炭吸附、引风机及烟囱；
26.湿法脱酸后烟气进入活性炭吸附进行处置，再通过引风机抽风后，最后通过烟囱达标排放。
27.由上述技术方案可知，本实用新型的回转窑与等离子体熔融协同处理危废的装置具有以下有益效果：
28.1)本实用新型在二燃室底部底渣进入熔融炉内，设置有塔式偏心炉排，材料采用耐高温耐磨材料，炉排在双电机驱动下沿着炉膛内部水平截面，偏心旋转，通过旋转的炉排与炉膛内壁之间的挤压，同时炉排外壁面采用破焦能力很强的齿轮状结构，可以割裂，挤压大块物料(包括部分结焦物)，使之变成小块物料，然后通过炉排下料孔进入到炉膛下部小块料层；这样就避免了大块物料直接进入熔融炉内部的弊端，使得进入炉膛下部熔融区域的物料粒径基本达到厘米量级，符合熔池的需求，并且通过炉排旋转下料，小块物料层更加均匀；同时，炉排可以通过转速来控制下料的速度；
29.2)本实用新型在炉膛下部布置有等离子体炬，用来补充热量和熔融掉少量大块的物料；
30.3)本实用新型在熔池下方，采用钼电极加热装置，直接把钼电极深入到熔池内部进行加热，效率高，且温度更均匀；
31.4)熔池上方布置有小块物料层，可以控制熔池表面温度，使得更多热量集中在熔池内部，而不对外散热，提高热量利用率；
32.5)熔融区域采用分层结构，根据重力的不同把玻璃液层和熔融金属层分离，各自从不同的排出口排出后，做资源化处置；
33.6)同时本实用新型继承了以往熔融炉可以在线处理回转窑窑尾出来的底渣和灰的优势，即底渣不水冷直接入熔融炉，这样有效利用了渣自身几百度的热量，降低了能耗；
34.7)本工艺在二燃室出口直接采用高温陶瓷膜过滤器，同时具备脱硫除尘脱硝“三合一”功能；完全替代了传统布袋除尘的工艺，在高温段就直接去除了粉尘，同步兼具脱硫脱硝的初步处置，极大降低了后续烟气处理工艺的压力。
35.8)取消了传统工艺中采用的半干法脱酸工艺，在炉子出口烟气高温段就采用高温陶瓷膜过滤器对脱硫脱硝进行初步处置，降低了湿法脱酸的脱硫废水总量，极大降低了水处理系统的成本。
附图说明
36.图1是本实用新型的结构示意图；
37.1、回转窑；2、二燃室；3、进料口；4、等离子体熔融炉；5、排烟口；6、大块料层；7、耐火材料；8、水夹套；9、炉排；10、等离子体炬；11、小块料层；12、玻璃液出口；13、玻璃液层；14、熔融金属层；15、钼电极加热装置；16、熔融金属液排出口；17、闸板阀；18、高温陶瓷膜过滤器；19、急冷降温塔；20、脱硝装置；21、湿法脱酸塔；22、活性炭吸附；23、引风机；24、烟囱。
具体实施方式
38.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
39.回转窑目前市场上收取的危废料(被处理对象)越来越恶劣，盐分和金属成分增多，腐蚀性物料增多；这就导致回转窑运行过程中发生了很多问题(内部耐材经常被腐蚀，脱落)，故障性停炉频率越来越高，窑尾出来后收集的底渣含金属成分高，布袋和炉底收集的飞灰里面含盐率和含金属成分也很高；回转窑炉内结焦严重，经常从窑尾出来大块的渣；这些大块的渣由于体积过大(最大可以达到半米多)很难直接被加热熔融，且进入炉内瞬间对炉况的影响非常大，因此在常规熔融炉中基本无法处置大块渣；通常的熔融炉都会要求粒径在几个厘米左右；同时回转窑炉内，物料停留时间短(半小时左右)，温度较低，燃烧不完全，出口底渣含碳率高，烟气中二恶英，含盐率高；
40.传统的等离子体熔融装置对入炉的被处理物(底渣和灰)的粒径，含铁率，含碳率，含盐率均有一定要求，它们是解决不了上述问题的；
41.所以本实施例提供一种回转窑与等离子体熔融协同处理危废的装置，包括回转窑1和二燃室2，回转窑1和二燃室2连通，还包括等离子体熔融炉4，回转窑 1在窑内焚烧过后，从窑尾处出来的烟气，进入二燃室2；其中的底渣沿着二燃室2底部的斜向溜槽，从进料口3，进入等离子体熔融炉4上部；
42.等离子体熔融炉4内横向设置炉排9，炉排9上设置下料孔，炉排9的上方为大块料层6，炉排9的下方为小块料层11；
43.进料口3布置在等离子体熔融炉4正上方，物料从进料口落下来，掉到大块料层6，该大块料层缓慢向下沉降过程中被大块料层下方的炉排9破碎，形成小块料层11。
44.小块料层11从炉排两侧掉下来，经过等离子体炬10出口的高温区，被熔融形成液
体。液体中，玻璃液体因为密度较小，在液体上方形成玻璃液层13，密度较大的在底部形成熔融金属层14；其中钼电极加热装置15是深入到溶液里面，通过电加热给溶液补充热量的；
45.在液体对应高度，设置有玻璃液出口12和熔融金属液排出口16，高温融化形成的玻璃液和熔融金属液，分别从各自的排出口12和16排出去；
46.排烟口5设置在炉体侧面，高度在进料口和大块料层之间。
47.具体的说，本实用新型的工作过程如下：
48.首先回转窑1在窑内焚烧过后，从窑尾处出来的烟气，进入二燃室2；其中的底渣，沿着二燃室底部的斜向溜槽，从进料口3，进入等离子体熔融炉4上部；在此过程中视情况，可以在溜槽处开孔，添加部分辅料，用来降低被处理物的熔点，提升流动性；
49.由于回转窑自身燃烧温度，和焚烧类废物结焦性强等特点，导致上述从溜槽进来的底渣，往往都存在着大块的结焦性大渣(直径可以达到半米多)；这部分大渣现在熔融炉4上部形成大块料层6，这些料覆盖在炉排9上方；
50.本炉排采用塔式偏心设计，材料采用耐高温耐磨材料，炉排在双电机驱动下沿着炉膛内部水平截面，偏心旋转，通过旋转的炉排与炉膛内壁之间的挤压，同时炉排外壁面采用破焦能力很强的齿轮状结构，可以割裂，挤压大块物料，使之变成小块物料，然后通过炉排下料孔进入到炉膛下部小块料层11；炉排可以通过电机转速来控制下料的速度；
51.炉膛内壁上部采用耐火材料7，和炉排接触部分采用水夹套8；这样有利于提升炉膛上部的热量利用率和炉膛下部的安全性；
52.在炉膛下部，小块料层11(粒径控制在厘米量级)均匀覆盖在熔池上部，用来控制此处的温度；
53.在炉膛下部，布置有等离子体炬10，用来补充热量和熔融掉少量大块的物料；
54.在小块料层11下方，被处理物底渣在这里，被钼电极加热装置15产生的高温(1400度)熔融后形成玻璃液层13；玻璃液层累计到一定数量后，从侧面玻璃液出口12流出来；这部分玻璃液经过水淬后，即可形成玻璃体，经过毒性，浸出性测试合格后即可作为建材资源化利用；
55.被处理物(小块物料中的渣和灰)中所含有的金属成分，也被钼电极加热装置产生的高温融化，因为密度较大，沉底在炉子底部形成熔融金属层14；这部分金属溶液累计到一定数量后，从另一侧的熔融金属液排出口16流出来后，经过冷却可以作为资源化再利用；
56.等离子体熔融炉4产生的烟气从排烟口5排出；烟气排出后，可直接连入到二燃室，与回转窑产生的烟气汇流进入到后续的烟气处理系统；烟气排出管上设置有闸板阀17来调节烟气量；
57.根据工艺需求，二燃室对熔融炉出口烟气进行燃尽处理，二燃室出口温度 1100度左右；
58.本工艺采用的高温陶瓷膜过滤器18，同时具备脱硫除尘脱硝“三合一”功能。运行温度可控制在800～1000度左右，可以保障出口烟气的粉尘浓度 《5mg/nm3。完全替代了传统布袋除尘的工艺，在高温段就直接去除了粉尘，极大降低了后续烟气处理工艺的压力；
59.高温陶瓷膜过滤器出口烟气进入到极冷降温塔19进行降温处理，回避二恶英二次生成。
60.极冷降温塔出口烟气进入脱硝装置20(scr)进行脱硝处理，确保nox达标； scr出
口烟气进入到湿法脱酸塔21进行脱酸处置，由于烟气处理上游对粉尘和硫化物已经做了前端处置，此处脱硫压力较小，所产生的脱硫废水量也很小；
61.湿法脱酸后烟气进入活性炭吸附22进行处置，再通过引风机23抽风后，最后通过烟囱24达标排放。
62.综上所述，本实用新型的优点如下：
63.1)本实用新型在二燃室底部底渣进入熔融炉内，设置有塔式偏心炉排，材料采用耐高温耐磨材料，炉排在双电机驱动下沿着炉膛内部水平截面，偏心旋转，通过旋转的炉排与炉膛内壁之间的挤压，同时炉排外壁面采用破焦能力很强的齿轮状结构，可以割裂，挤压大块物料(包括部分结焦物)，使之变成小块物料，然后通过炉排下料孔进入到炉膛下部小块料层；这样就避免了大块物料直接进入熔融炉内部的弊端，使得进入炉膛下部熔融区域的物料粒径基本达到厘米量级，符合熔池的需求，并且通过炉排旋转下料，小块物料层更加均匀；同时，炉排可以通过转速来控制下料的速度；
64.2)本实用新型在炉膛下部布置有等离子体炬，用来补充热量和熔融掉少量大块的物料；
65.3)本实用新型在熔池下方，采用钼电极加热装置，直接把钼电极深入到熔池内部进行加热，效率高，且温度更均匀；
66.4)熔池上方布置有小块物料层，可以控制熔池表面温度，使得更多热量集中在熔池内部，而不对外散热，提高热量利用率；
67.5)熔融区域采用分层结构，根据重力的不同把玻璃液层和熔融金属层分离，各自从不同的排出口排出后，做资源化处置；
68.6)同时本专利继承了以往熔融炉可以在线处理回转窑窑尾出来的底渣和灰的优势，即底渣不水冷直接入熔融炉，这样有效利用了渣自身几百度的热量，降低了能耗；
69.7)本工艺在二燃室出口直接采用高温陶瓷膜过滤器，同时具备脱硫除尘脱硝“三合一”功能；完全替代了传统布袋除尘的工艺，在高温段就直接去除了粉尘，同步兼具脱硫脱硝的初步处置，极大降低了后续烟气处理工艺的压力。
70.8)取消了传统工艺中采用的半干法脱酸工艺，在炉子出口烟气高温段就采用高温陶瓷膜过滤器对脱硫脱硝进行初步处置，降低了湿法脱酸的脱硫废水总量，极大降低了水处理系统的成本。
71.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
技术特征：1.一种回转窑与等离子体熔融协同处理危废的装置，包括回转窑(1)和二燃室(2)，回转窑(1)和二燃室(2)连通，其特征在于：还包括等离子体熔融炉(4)，回转窑(1)在窑内焚烧过后，从窑尾处出来的烟气，进入二燃室(2)；其中的底渣沿着二燃室(2)底部的斜向溜槽，从进料口(3)，进入等离子体熔融炉(4)上部；等离子体熔融炉(4)内横向设置炉排(9)，炉排(9)上设置下料孔，炉排(9)的上方为大块料层(6)，炉排(9)的下方为小块料层(11)；小块料层(11)从炉排(9)两侧掉下来，经过等离子体炬(10)出口的高温区，被熔融形成液体；玻璃液体密度较小，在液体上方形成玻璃液层(13)，密度较大的在底部形成熔融金属层(14)；还包括钼电极加热装置(15)深入到溶液里面；在液体对应高度，设置有玻璃液出口(12)和熔融金属液排出口(16)，排烟口(5)设置在炉体侧面，高度在进料口和大块料层之间。2.根据权利要求1所述的回转窑与等离子体熔融协同处理危废的装置，其特征在于：所述等离子体熔融炉(4)的炉膛下部，布置有等离子体炬(10)。3.根据权利要求1所述的回转窑与等离子体熔融协同处理危废的装置，其特征在于：所述等离子体熔融炉(4)的炉膛内壁上部采用耐火材料(7)，和炉排接触部分采用水夹套(8)。4.根据权利要求1所述的回转窑与等离子体熔融协同处理危废的装置，其特征在于：排烟口(5)的烟气排出管上设置有闸板阀(17)来调节烟气量。5.根据权利要求1所述的回转窑与等离子体熔融协同处理危废的装置，其特征在于：还包括高温陶瓷膜过滤器(18)，高温陶瓷膜过滤器(18)和二燃室(2)连通。6.根据权利要求1所述的回转窑与等离子体熔融协同处理危废的装置，其特征在于：还包括极冷降温塔(19)，高温陶瓷膜过滤器(18)出口烟气进入到极冷降温塔(19)进行降温处理。7.根据权利要求1所述的回转窑与等离子体熔融协同处理危废的装置，其特征在于：还包括脱硝装置(20)和脱酸塔(21)；极冷降温塔(19)出口烟气进入脱硝装置(20)进行脱硝处理，脱硝装置(20)出口烟气进入到湿法脱酸塔(21)进行脱酸处置。8.根据权利要求1所述的回转窑与等离子体熔融协同处理危废的装置，其特征在于：还包括活性炭吸附(22)、引风机(23)及烟囱(24)；湿法脱酸后烟气进入活性炭吸附(22)进行处置，再通过引风机(23)抽风后，最后通过烟囱(24)达标排放。
技术总结本实用新型的一种回转窑与等离子体熔融协同处理危废的装置，在二燃室底部底渣进入熔融炉内，设置有塔式偏心炉排，材料采用耐高温耐磨材料，炉排在双电机驱动下沿着炉膛内部水平截面，偏心旋转，通过旋转的炉排与炉膛内壁之间的挤压，同时炉排外壁面采用破焦能力很强的齿轮状结构，可以割裂，挤压大块物料，使之变成小块物料，然后通过炉排下料孔进入到炉膛下部小块料层；这样就避免了大块物料直接进入熔融炉内部的弊端，使得进入炉膛下部熔融区域的物料粒径基本达到厘米量级，符合熔池的需求，并且通过炉排旋转下料，小块物料层更加均匀；同时，炉排可以通过转速来控制下料的速度。炉排可以通过转速来控制下料的速度。炉排可以通过转速来控制下料的速度。
技术研发人员：李磊 胡磊 孙坡 金国卫
受保护的技术使用者：中科等离子体科技（合肥）有限公司
技术研发日：2022.03.18
技术公布日：2022/12/1
