[发明专利]一种多热源耦合熔融装置及方法

说明书

本发明公开了一种用于固废处理的多热源耦合熔融装置及方法。一种多热源耦合熔融装置，装置的上部为气化室，中部为燃烧室，下部为熔融池；气化室和熔融池呈圆柱状；气化室顶部设有排气口；气化室外侧面设有进料螺旋；气化室底部设有炉排；燃烧室内设置燃烧机和等离子炬；熔融池底部设有加热电极和出料口。一种多热源耦合熔融处理方法，采用上述多热源耦合熔融装置处理固废。本发明的多热源耦合熔融装置采用等离子炬、电极、燃烧机协同加热，有利于改善装置运行的稳定性，改善装置内部温度分布，提高熔融效率和系统稳定性，减少壁面腐蚀，提高产能，显著降低运行成本。

技术领域

本发明涉及固体废弃物处理技术领域，具体涉及一种多热源耦合熔融装置及方法。

背景技术

一般危险废物通过回转窑焚烧清除有机成分实现减量化，焚烧后灰渣中含有超标过量的重金属等有害物质，遇水容易流失，进入土壤和地下水，因此需要稳固化处理。目前稳固化一般用水泥加螯合剂对危废灰渣进行封存，但有研究表明数年后重金属浸出毒性就有可能超标。灰渣主要成分一般为无害的硅钙铝等元素的化合物，熔融玻璃化后稳定性更高，成为危废无害化的重要方向。采用高温熔融方式，将灰渣加热到1400℃以上使其熔融形成玻璃体，重金属固化在玻璃体中，稳定性优于水泥固化。

但现有技术采用的等离子炬高温熔融方式能耗高、产能低、运行不稳定、侵蚀严重；等离子体炉温度达到1400℃以上，容易产生大量NO_x；高温下挥发性盐处于气相状态，进入二燃室和急冷塔等后续设备造成腐蚀和堵塞。

发明内容

为了克服现有技术存在的等离子炬高温熔融方式能耗高、产能低、侵蚀严重的问题，本发明的目的之一在于提供一种多热源耦合熔融装置，本发明的目的之二在于提供一种多热源耦合熔融处理方法，本发明的目的之三在于提供一种玻璃化处理产物在建筑材料中的应用。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

本发明第一方面提供了一种多热源耦合熔融装置，装置的上部为气化室，中部为燃烧室，下部为熔融池；气化室和熔融池呈圆柱状；气化室顶部设有排气口；气化室外侧面设有进料螺旋；气化室底部设有炉排；燃烧室内设置燃烧机和等离子炬；熔融池底部设有加热电极和出料口。

优选的，这种多热源耦合熔融装置，气化室内部设有移动床结构。

优选的，这种多热源耦合熔融装置，排气口设有温度检测装置。

优选的，这种多热源耦合熔融装置，排气口设有压力检测装置。

优选的，这种多热源耦合熔融装置，燃烧室上部外侧面设有观察口。

优选的，这种多热源耦合熔融装置，燃烧室上部外侧面设有排气口。

优选的，这种多热源耦合熔融装置，燃烧室设有压力检测装置。

优选的，这种多热源耦合熔融装置，燃烧室设有温度检测装置。

优选的，这种多热源耦合熔融装置，燃烧机斜向下布置；燃烧机的中心轴线与水平面呈5°-30°夹角。

优选的，这种多热源耦合熔融装置，燃烧机与燃烧室外圆切线呈50°-85°夹角。

优选的，这种多热源耦合熔融装置，燃烧机为2-6个；进一步优选的，燃烧机为2-4个；再进一步优选的，燃烧机为2个；燃烧机可以采用富氧燃烧技术进一步提升效率和减少NO_x排放。

优选的，这种多热源耦合熔融装置，等离子炬斜向下布置；等离子炬的中心轴线与水平面呈5°-30°夹角。

优选的，这种多热源耦合熔融装置，等离子炬与燃烧室外圆切线呈60°-85°夹角。

优选的，这种多热源耦合熔融装置，等离子炬为2-6个；进一步优选的，等离子炬为2-4个；再进一步优选的，等离子炬为2个。