[发明专利]一种等离子熔融烟气二次燃烧室及燃烧方法

说明书

本发明提供一种等离子熔融烟气二次燃烧室，其可以确保等离子熔融炉尾气中的CO彻底燃烧，确保燃烧后的尾气中CO含量达标。包括连接等离子炉的二燃室烟气入口、连接下游尾气处理装置的二燃室烟气出口；自下而上依次设置的互相连通的灰斗、文丘里段、烟气滞留段；二燃室烟气入口设置于灰斗的底部侧面；文丘里段的段身横截面小于其进烟口、出烟口的横截面，在文丘里段上设置辅助燃烧器、二次进风装置；在烟气滞留段的底部、文丘里段的出烟口上方设置三次进风装置，三次进风装置的出风口向下；二次进风装置、三次进风装置都采用高压旋流形式进风，且二者旋流方向相反。同时，本专利也公开了一种等离子熔融烟气二次燃烧方法。

技术领域

本发明涉及固废等离子熔融处理技术领域，具体为一种等离子熔融烟气二次燃烧室及燃烧方法。

背景技术

在应用等离子熔融技术处理固废、危废时，通过等离子装置产生高温，危废中的有机物和可能存在的二噁英，在等离子体产生的高温及紫外线的共同作用下，化学键被打断，形成小分子或原子，并在还原性气氛下进行重组，生成等离子熔融烟气，等离子熔融烟气中包括：单质碳、CO、H2、CH4、HCl等有害物质。

一般在等离子炉出口设置二次燃烧室，在二次燃烧室中通入二次助燃风，在确保“3T+E”原则的前提下，即在足够的烟气温度（1100℃）、足够的停留时间（1100℃时2s）、足够的扰动（二燃室喉口用二次风使气流形成漩流）、足够的过剩氧气的条件下，对等离子熔融烟气中的可燃成分和有害物质进行充分焚烧、分解。

然而，等离子熔融炉尾气中的CO浓度非常高，特别是基于还原性气氛的热等离子体熔融炉烟气中CO占比可达30~40%以上，如果采用传统的二次燃烧技术难以保证烟气和助燃空气的混合强度，无法确保烟气中的CO焚烧充分、彻底，进而导致后续尾气处理流程中排放CO超标。

发明内容

为了解决现有技术中等离子炉出口尾气中的CO难以彻底燃烧的问题，本发明提供一种等离子熔融烟气二次燃烧室，其可以确保等离子熔融炉尾气中的CO彻底燃烧，确保燃烧后的尾气中CO含量达标。同时，本专利也公开了一种等离子熔融烟气二次燃烧方法。

本发明的技术方案是这样的：一种等离子熔融烟气二次燃烧室，其包括连接等离子炉的二燃室烟气入口、连接下游尾气处理装置的二燃室烟气出口；

其特征在于，其还包括：自下而上依次设置的互相连通的灰斗、文丘里段、烟气滞留段；

所述二燃室烟气入口设置于所述灰斗的底部侧面；

所述文丘里段的段身横截面小于其进烟口、出烟口的横截面，在所述文丘里段上设置辅助燃烧器、二次进风装置；

在所述烟气滞留段的底部、所述文丘里段的出烟口上方设置三次进风装置，所述三次进风装置的出风口向下；

所述二次进风装置、所述三次进风装置都采用高压旋流形式进风，且二者旋流方向相反。

其进一步特征在于：

所述烟气滞留段为垂直的直筒结构，所述二燃室烟气出口设置于所述烟气滞留段顶部侧面；

其还包括：急排烟囱，所述急排烟囱连通所述烟气滞留段的顶端；

所述灰斗的内腔侧壁上设置一次进风装置，所述一次进风装置采用高压分布式进风；

所述三次进风装置采用高压分布式旋风装置。

一种等离子熔融烟气二次燃烧方法，其特征在于，其包括以下步骤：

S1：通过灰斗将等离子炉排出的等离子熔融烟气的烟气流速降低；

S2：在文丘里段引入第二次助燃风，通过文丘里段的结构将等离子熔融烟气和助燃风进行充分混合，实现充分燃烧；

所述第二次助燃风含氧量满足烟气燃烧全部需氧量；

S3：通过烟气滞留段使充分燃烧后的等离子熔融烟气继续停留2秒以上时间，同时引入第三次助燃风，调整燃烧后烟气的含氧量和降低烟气温度；