采用v型炬的等离子体气化炉
技术领域
1.本实用新型是关于焚烧类危废处理领域，特别是关于一种采用v型炬的等离子体气化炉。


背景技术：

2.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)生成率(25％左右)较高，燃尽率不高(含碳率高)，二恶英较高等现象。
3.等离子体气化炉作为目前处理危废的热点技术，有着气化效率高，酌减率低，清洁环保等方面的优点，在工程应用得到了大量的尝试应用；但常规等离子体技术也存在一些困难，由于采用的电弧等离子体方式，温度高，能量集中，又带来了局部热负荷超温，炉内温度不均匀，加剧了局部结焦问题，同时还带来烟气中no
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含量高等一系列问题。
4.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种采用v型炬的等离子体气化炉，其通过采用v型炬的技术方案可以很好的解决上述的技术问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供了一种采用v型炬的等离子体气化炉，包括多个阴极、多个阳极以及贴壁风口；多个阴极设置在等离子体气化炉的炉体的顶部；多个阳极设置在等离子体气化炉的炉体的顶部，每个阳极与其对应的阴极之间能够产生v型电弧；贴壁风口，其沿炉体的炉壁的切线方向设置在炉壁的中间位置，贴壁风口用以向炉内输送沿炉壁切向旋转的贴壁风。
7.在一优选的实施方式中，从俯视方向看，每个阳极的中心与其对应的阴极的中心之间的连线通过炉体的中轴线。
8.在一优选的实施方式中，从俯视方向看，多个阴极的中心与其对应的多个阴极的中心之间的连线具有夹角，且相邻的连线之间的夹角相等。
9.在一优选的实施方式中，多个阳极的中轴线以及多个阴极的中轴线均与炉体的中轴线之间存在相同夹角。
10.在一优选的实施方式中，从俯视方向看，每个阳极的中心与其对应的阴极的中心之间的连线不通过炉体的中轴线。
11.在一优选的实施方式中，贴壁风口的数量为多个。
12.在一优选的实施方式中，多个贴壁风口距炉体的底部的高度相同。
13.在一优选的实施方式中，多个贴壁风口包括多个分组，每个分组的贴壁风口距炉体的底部的高度相同，且每组贴壁风口距沿炉体的圆周均匀分布设置。
14.在一优选的实施方式中，不同分组的贴壁风口距炉体的底部的高度不同，且不同
分组的贴壁风口沿炉体的圆周交错设置。
15.在一优选的实施方式中，采用v型炬的等离子体气化炉还包括进料管、水淬收集装置、排烟口以及耐火材料；进料管设置在炉体的顶部，进料管用以向炉体内输送经过处理的炉料；水淬收集装置设置在炉体的底部位置，水淬收集装置用以收集被气化后的炉料的残渣；排烟口设置在水淬收集装置处，被气化后的炉料产生的烟气最终从排烟口排出；耐火材料内衬在炉体的炉壁处。
16.与现有技术相比，本实用新型的采用v型炬的等离子体气化炉具有以下有益效果：v型等离子体炬产生的v型电弧，相比同功率的单弧等离子体而言v型电弧非常长，远远超出常规电弧等离子体的电弧长度，且均匀性更好，覆盖范围更广。v型等离子体炬电极采用易插拔结构，且阴极和阳极结构相同，便于更换和在线维护，并阴极和阳极可以互换。采用v型炬结构的设计，与传统的直线等离子体炬相比寿命长，热效率较高。在气化炉内部侧面布置了多路贴壁风口，采用侧壁切向旋流进入方式，可以强化电弧与冷气流的混合，提高活性粒子在等离子体射流中分布的均匀性；同时可以控制炉内温度和流场，增长被处理物在炉内停留时间，进一步彻底气化，降低底渣酌减率，也能降低出口烟气中的no
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含量。通过调节炬功率和贴壁风量可以控制炉内温度在1000-1500℃范围内可调，流场同步可调。从而，实现在彻底无害化的基础上，提升系统安全性和极大的降低了能耗，从而提升了经济性。
附图说明
17.图1是根据本实用新型一实施方式的等离子体气化炉具的结构示意图；
18.图2是根据本实用新型一实施方式的v型等离子体炬的布置示意图；
19.图3是根据本实用新型另一实施方式的v型等离子体炬的布置示意图主要附图标记说明：
20.1-阴极，2-阳极，3-炉体，4-v型电弧，5-耐火材料，6-贴壁风口，7-水淬收集装置，8-排烟口，9-进料管。
具体实施方式
21.下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
22.除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
23.如图1所示，根据本实用新型优选实施方式的一种采用v型炬的等离子体气化炉，包括多个阴极1、多个阳极2以及贴壁风口6。多个阴极1和多个阳极2设置在等离子体气化炉的炉体3的顶部，每个阳极2与其对应的阴极1之间能够产生v型电弧4。贴壁风口6，其沿炉体3的炉壁的切线方向设置在炉壁的中间位置，贴壁风口6用以向炉内输送沿炉壁切向旋转的贴壁风。
24.如图2所示，在一些的实施方式中，从俯视方向看，每个阳极2的中心与其对应的阴极1的中心之间的连线通过炉体3的中轴线。从俯视方向看，多个阴极1的中心与其对应的多个阴极1的中心之间的连线具有夹角，且相邻的连线之间的夹角相等。多个阳极2的中轴线
以及多个阴极1的中轴线均与炉体3的中轴线之间存在相同夹角。也就是说，该实施例的每对阴阳极2之间产生的v型电弧4基本均通过炉体3的中轴线。
25.如图2所示，在一些的实施方式中，从俯视方向看，每个阳极2的中心与其对应的阴极1的中心之间的连线不通过炉体3的中轴线。也就是说，该实施例的每对阴阳极2之间产生的v型电弧4基本可以不通过炉体3的中轴线。
26.在一些的实施方式中，贴壁风口6的数量为多个。多个贴壁风口6距炉体3的底部的高度相同。多个贴壁风口6也可以包括多个分组(例如是但不限于分为上下2～3层)，每个分组的贴壁风口6距炉体3的底部的高度相同，且每组贴壁风口6距沿炉体3的圆周均匀分布设置。但是不同分组的贴壁风口6距炉体3的底部的高度不同，且不同分组的贴壁风口6沿炉体3的圆周交错设置。这样布置可以使炉体3内壁沿炉壁切向旋转的贴壁风更加均匀和丰富。
27.请参阅图1所示，在一些的实施方式中，采用v型炬的等离子体气化炉还包括进料管9、水淬收集装置7、排烟口8以及耐火材料5。进料管9设置在炉体3的顶部，进料管9用以向炉体3内输送经过处理的炉料。水淬收集装置7设置在炉体3的底部位置，水淬收集装置7用以收集被气化后的炉料的残渣。排烟口8设置在水淬收集装置7处，被气化后的炉料产生的烟气最终从排烟口8排出；耐火材料5内衬在炉体3的炉壁处。
28.在一些的实施方式中，本实用新型的采用v型炬的等离子体气化炉的运行原理如下：v型等离子体炬采用多个阴极1和多个阳极2对称安装在气化炉炉体3的顶部，阴极1阳极2之间产生高温v型等离子体电弧，可以在炉内形成稳定，大范围的等离子体v型电弧4。相比同功率的单弧等离子体而言，v型电弧4非常长(长度可以达到一米多)，远远超出常规电弧等离子体的电弧长度，高温电弧等离子体均匀性更好，高温区覆盖范围更广。采用v型炬结构的设计，与传统的直线等离子体炬相比寿命长，热效率更高，且阴极1和阳极2可以互换。而且多对阴极1和阳极2可以根据实际需要全部开启，也可以部分开启，例如是但不限于各一个开启一对等开启方式，这样适应范围更加的广泛。从进料管9可以通过给料装置从上而下进料(危废)，被处理物在经过v型电弧4的覆盖区域内，被高温气化形成合成气(co+h2)。在气化炉内部侧面布置了贴壁风口6，本实施例沿炉体3同一高度截面共四路进风，而且四路进风的高度一样(也可以采用分层交错设置的多组贴壁风口6)。贴壁风口6采用侧壁切向旋流进入方式，既可以用来保护壁面耐火材料5的安全性，同时还能控制炉内温度和流场，增长被处理物在炉内停留时间，进一步彻底气化，降低底渣酌减率。通过贴壁风口6的风量调节，炉温可以控制在1000～1500度，这样可以提高能量的利用率。在炉体3中间被气化完成后，形成的残渣，最后落入到炉体3底部水淬收集装置7，经过水淬后形成固态玻璃体；这部分玻璃体经过毒性，浸出性测试合格后，可以作为建材资源化利用。根据工况的需求，控制输入能量和送风量(贴壁风口6和进料量)，可以实现烟气出口的温度调节。此外，在炉子内部内衬有特殊耐腐蚀、耐热震耐火材料5，可以提高炉壁内部的耐腐蚀和耐高温性能。烟气最终从排烟口8排出后，可以进入到下一步工艺的烟气处理系统。
29.综上所述，本实用新型的采用v型炬的等离子体气化炉具有以下优点：v型等离子体炬产生的v型电弧，相比同功率的单弧等离子体而言v型电弧非常长，远远超出常规电弧等离子体的电弧长度，且均匀性更好，覆盖范围更广。v型等离子体炬电极采用易插拔结构，且阴极和阳极结构相同，便于更换和在线维护，并阴极和阳极可以互换。采用v型炬结构的设计，与传统的直线等离子体炬相比寿命长，热效率较高。在气化炉内部侧面布置了多路贴
壁风口，采用侧壁切向旋流进入方式，可以强化电弧与冷气流的混合，提高活性粒子在等离子体射流中分布的均匀性；同时可以控制炉内温度和流场，增长被处理物在炉内停留时间，进一步彻底气化，降低底渣酌减率，也能降低出口烟气中的nox含量。通过调节炬功率和贴壁风量可以控制炉内温度在1000-1500℃范围内可调，流场同步可调。从而，实现在彻底无害化的基础上，提升系统安全性和极大的降低了能耗，从而提升了经济性。
30.前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。