[发明专利]一种自动化等离子体炬活动装置

说明书

本发明公开了一种自动化等离子体炬活动装置，涉及热解气化炉技术领域，包括安装在热解气化炉炉壁上的水冷底座，水冷底座贯穿炉壁，水冷底座上设置有一通孔，通孔内设置有可供等离子体炬插入的等离子体炬接口，等离子体炬接口可以在通孔内进行角度转换，等离子体炬接口与炉壁之间设置有转换机构。本发明通过在等离子体炬接口与水冷底座之间设置转换机构，使等离子体炬接口进行角度变化，从而使等离子体炬的射流角度变化，使热解气化炉使用范围更广，使炉内温度升温更快，可以有效的控制热解气化炉内温度的分布，抗干扰能力强；可以使等离子体炬的烧灼分摊到等离子体炬的各个角度，使等离子体炬使用寿命大大增加。

技术领域

本发明涉及热解气化炉技术领域，特别涉及一种自动化等离子体炬活动装置。

背景技术

等离子体炬技术源于航天器再入大气技术，经过多年的发展，该技术已经应用到了多个领域中。近年来该技术在处理城市和工业垃圾方面也得到了发展，不同于传统的垃圾焚烧方式，等离子体炬技术几乎可将垃圾100％转化为可回收的副产品，其中的有机物转化为洁净燃气(主要是CO和H₂)，可以直接燃烧或用于提炼成更高等级的燃料和化学品，而无机物熔融产生的无害的玻璃态熔渣冷却后可用作建筑材料，从而实现真正的垃圾无害化处理和资源化应用，是垃圾焚烧最具潜力的一种替代技术。随着等离子体炬技术的不断完善，出现了多种多样的等离子体气化热解废弃物的设备，如等离子体热解气化炉。此热解气化炉的工作原理是通过等离子体炬提供高温、高焓、高能量密度的等离子体射流来处置废弃物。由于废弃物每个批次的成分不尽相同，不同物性物料熔融难易程度不一样，所需维持的料层高度也各不相同，如果要保证废弃物达到完全熔融，这就得使气化炉内的温度和气氛能够满足不同的处置条件，不同处置条件下等离子体射流的方向不同。为了增加废弃物的处置类别，使热解气化炉通用性更高，经过无数次试验，甚至在生产中不断改进调整，仍未找到合适的角度来满足热解气化炉对不同类别废弃物的完全热解气化，甚至有些不合适的物料会出现处理失败。

目前的热解气化炉大都是将等离子体炬固定在气化炉上，此种结构存在以下缺陷：

一、等离子体射流的方向固定，从而导致热解气化炉内的处置条件单一，能够处理的废弃物类别就有一定的局限性，无法适应不同物料、不同工况下对炉内温度和气体湍流的影响，从而导致处置效果不理想。

二、在热解气化炉开炉、填料等操作后，炉内温度发生波动，导致化学反应方向偏离设计方向，等离子体炬角度固定使得炉内温升太慢，而且温度调控力低，造成能源浪费。

三、等离子体炬价格昂贵，在热解气化炉内热解反应中的烧蚀是降低其寿命的主要原因，固定的等离子体炬发生烧蚀损坏时都是在较为固定的位置，例如进料方向。反复的烧蚀同一位置使得等离子体炬的使用寿命大大降低，经济性差。

发明内容

针对以上缺陷，本发明的目的是提供一种自动化等离子体炬活动装置，此自动化等离子体炬活动装置可以满足热解气化炉对不同类别的废弃物进行处置，适用范围更广，而且温度调控力好，使用寿命高，经济性好。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种自动化等离子体炬活动装置，包括安装在热解气化炉炉壁上的水冷底座，所述水冷底座贯穿所述炉壁，所述水冷底座上设置有一通孔，所述通孔内设置有可供所述等离子体炬插入的等离子体炬接口，所述等离子体炬接口可以在所述通孔内进行角度转换，所述等离子体炬接口与所述炉壁之间设置有转换机构，所述转换机构可以推动所述等离子体炬接口进行角度转换。

其中，所述通孔内设置一可以在所述通孔内转动的水冷球，所述水冷球与所述通孔密封配合，所述水冷球两侧对称设置有向外凸出的导柱,所述导柱从所述通孔内穿出，所述等离子体炬接口开设在所述导柱中心位置,所述导柱直径小于所述通孔直径,所述导柱的轴线可以以所述水冷球为支点在所述通孔内进行角度转换。

其中，所述角度转换为0～20°范围内。

其中，所述通孔中间位置设置有球形凹槽，所述水冷球位于所述球形凹槽内。