一种飞灰熔融炉的制作方法

1.本实用新型涉及飞灰处理技术领域，具体涉及一种飞灰熔融炉。

背景技术：

2.飞灰是燃料(主要是煤)燃烧过程中排出的微小灰粒，其粒径一般在1～100μm之间，又称粉煤灰或烟灰。飞灰中有毒物质含量很高，包括重金属、二噁英、呋喃以及不同类型的氯化物和盐类等，也被定义为危险固体废弃物。由于飞灰密度低、体积大，采用传统的螯合剂+水泥填埋处理会占用了大量土地，且二噁英存在于混合物中，填埋产物仍然具有潜在风险。
3.处理飞灰的主要设备通常是等离子炉或其他形式的熔融电炉。在1300～1500℃的高温熔融条件下，飞灰中的有机物发生热分解、燃烧及气化，无机物中的sio2在熔融处理后形成si-o网状结构，把飞灰中的重金属包封在网络结构中，形成具有刚性的非晶态物质。经熔融处理后，飞灰中的二噁英等有机物彻底分解破坏、沸点较低的重金属盐类转移至烟气并以二次飞灰形式捕集下来，剩余的重金属则转移到玻璃质熔渣中，大大降低了重金属的浸出率。
4.但是，在飞灰的连续熔融处理过程中，所产生的熔盐可能会腐蚀隔热材料，导致电极短路以及大气污染，因此需要对熔盐进行自动化的分离。

技术实现要素：

5.有鉴于此，本公开实施例提供一种飞灰熔融炉，至少部分解决现有技术中存在的问题。
6.本公开实施例中的飞灰熔融炉包括：炉体(101)，所述炉体(101)中依次设置有第一横向隔板(107)、顶部隔板(106)和第二横向隔板(108)，其中所述第一横向隔板(107)和所述第二横向隔板(108)设置于所述炉体(101)底部，并且所述顶部隔板(106)设置于所述炉体(101)顶部；
7.加料口(102)，位于所述炉体(101)的顶部，并且设置于所述第一横向隔板(107)和所述顶部隔板(106)之间；
8.第一排气口(110)，位于所述炉体(101)的顶部，并且设置于所述顶部隔板(106)的靠近所述第二横向隔板(108)的一侧；以及
9.排渣口(103)，位于所述炉体(101)的底部，并且设置于所述第二横向隔板(108)的远离所述顶部隔板(106)的一侧。
10.根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述顶部隔板(106)的底部在竖直方向上比所述第一横向隔板(107)和所述第二横向隔板(108)中任一者的顶部低。
11.根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述顶部隔板(106)的底部与所述炉体(101)的底部的距离为10-15厘米。
12.根据本公开实施例的一种具体实现方式，第一横向隔板(107)的高度比所述第二
横向隔板(108)的高度高。
13.根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述第一横向隔板(107)和所述第二横向隔板(108)的高度不大于所述炉体(101)高度的一半。
14.根据本公开实施例的一种具体实现方式，在所述炉体(101)的与所述第一横向隔板(107)相对的侧壁上，还设置有捞盐口(105)，所述捞盐口(105)的位置比所述第一横向隔板(107)的顶部位置低。
15.根据本公开实施例的一种具体实现方式，在所述炉体(101)的侧壁与所述第一横向隔板(107)的空间内，还设置有多个横向隔板，所述多个横向隔板与所述第一横向隔板(107)平行设置。
16.根据本公开实施例的一种具体实现方式，沿着从所述第一横向隔板(107)至所述炉体(101)的侧壁的方向上，所述多个横向隔板的高度不断降低。
17.根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述多个横向隔板之间的空间底部还设置有排渣口。
18.根据本公开实施例的一种具体实现方式，在所述炉体(101)的侧壁与所述第二横向隔板(108)的空间内，还设置有多个横向隔板，所述多个横向隔板与所述第二横向隔板(108)平行设置，并且朝向所述侧壁的方向高度依次降低。
19.本公开实施例中的飞灰熔融炉包括炉体(101)，所述炉体(101)中依次设置有第一横向隔板(107)、顶部隔板(106)和第二横向隔板(108)，其中所述第一横向隔板(107)和所述第二横向隔板(108)设置于所述炉体(101)底部，并且所述顶部隔板(106)设置于所述炉体(101)顶部；加料口(102)，位于所述炉体(101)的顶部，并且设置于所述第一横向隔板(107)和所述顶部隔板(106)之间；第一排气口(110)，位于所述炉体(101)的顶部，并且设置于所述顶部隔板(106)的靠近所述第二横向隔板(108)的一侧；以及排渣口(103)，位于所述炉体(101)的底部，并且设置于所述第二横向隔板(108)的远离所述顶部隔板(106)的一侧。通过本公开中的飞灰熔融炉，能够实现熔盐和熔融混合物的自动分离，从而防止熔盐腐蚀隔热材料，导致电极短路以及大气污染。
附图说明
20.为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
21.图1为本公开实施例提供的飞灰熔融炉的结构示意图；
22.图2为本公开实施例提供的飞灰熔融炉内腔的俯视图；
23.图3为本公开实施例提供的飞灰熔融炉横向隔板的示意图。
具体实施方式
24.下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
25.以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实
施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
26.需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
27.还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本公开的基本构想，图式中仅显示与本公开中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
28.另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
29.首先，参考图1，描述本公开实施例的飞灰熔融炉100，其中附图标记101指示炉体，附图标记102指示加料口，附图标记103指示排渣口，附图标记104指示加热电极，附图标记105指示捞盐口，附图标记106指示顶部隔板，附图标记107指示第一横向隔板，附图标记108指示第二横向隔板，附图标记109指示第一排气口，附图标记110指示第二排气口。
30.在本公开实施例中，飞灰熔融炉100的内腔被划分为水平依次连通的第一室s1、第二室s2和第三室s3，其中第一室s1和第二室s2之间经由第一横向隔板107隔开，第二室s2和第三室s3之间经由第二横向隔板108隔开，并且在第二反应室s2中，设置有顶部隔板106，顶部隔板106的底部具有用于连通第二室s2的连通通道。
31.具体地，在本公开实施例中，第一横向隔板107和第二横向隔板108设置于炉体101的底部，并且其前后侧均与炉体101的前后壁连接，此外，顶部隔板106被设置于炉体101的顶部，并且其前后侧也均与炉体101的前后壁连接。图2示出了飞灰熔融炉100内腔的俯视图，可见，第一横向隔板107、第二横向隔板108和顶部隔板106与炉体101的前后壁均连接。
32.另外，在本公开实施例中，作为主反应室的第二室s2的顶部靠近顶部隔板106处设置有加料口102，并且在第二室s2中，在加料口102的相对侧设置有延伸至第二室s2内部的加热电极104，即在本公开实施例中，在作为主反应室的第二室s2中，加料口102和加热电极104设置在顶部隔板106的两侧。
33.另外，在第一室s1中，其顶部还设置有第一排气口109，并且侧部设置有捞盐口105。另外，在第二室s2的顶部靠近第三室s3的位置设置有第二排气口110。
34.也就是说，在本公开实施例中，飞灰熔融炉100包括：
35.炉体101，所述炉体101中依次设置有第一横向隔板107、顶部隔板106和第二横向隔板108，其中所述第一横向隔板107和所述第二横向隔板108设置于所述炉体101底部，并且所述顶部隔板106设置于所述炉体101顶部；
36.加料口102，位于所述炉体101的顶部，并且设置于所述第一横向隔板107和所述顶部隔板106之间；
37.第一排气口110，位于所述炉体101的顶部，并且设置于所述顶部隔板106的靠近所述第二横向隔板108的一侧；以及
38.排渣口103，位于所述炉体101的底部，并且设置于所述第二横向隔板108的远离所述顶部隔板106的一侧。
39.另外，在本公开实施例中，顶部隔板106的底部在竖直方向上比第一横向隔板107和第二横向隔板108中任一者的顶部低。优选地，顶部隔板106的底部与炉体101的底部的距离为10-15厘米。
40.另外，在本公开实施例中，第一横向隔板107和第二横向隔板108中的任一者的高度都不大于炉体101的高度的一半。
41.此外，在本公开实施例中，第一横向隔板107的高度比第二横向隔板108的高度高，并且在第一室s1中，捞盐口105的位置比第一横向隔板107的顶部位置低。也就是说，在本公开实施例中，在所述炉体101的与所述第一横向隔板107相对的侧壁上，还设置有捞盐口105，所述捞盐口105的位置比所述第一横向隔板107的顶部位置低。
42.在一个优选的实施例中，还可以在第一室内设置更多个横向隔板，这些横向隔板与炉体101的前后壁均连接，并且这些横向隔板从第一横向隔板107朝向捞盐口105的方向，其顶部高度逐渐降低。
43.也就是说，在本公开实施例中，在所述炉体101的侧壁与所述第一横向隔板107的空间内，还设置有多个横向隔板，所述多个横向隔板与所述第一横向隔板107平行设置。并且沿着从所述第一横向隔板107至所述炉体101的侧壁的方向上，所述多个横向隔板的高度不断降低。另外，还可以在所述多个横向隔板之间的空间底部设置排渣口。
44.以上描述了在炉体101的侧壁与第一横向隔板107的空间内，可以设置多个横向隔板，本公开实施例还可以在炉体101的侧壁与第二横向隔板108的空间内，设置多个横向隔板，所述多个横向隔板与所述第二横向隔板108平行设置，并且朝向所述侧壁的方向高度依次降低。
45.以上，描述了本公开实施例的飞灰熔融炉100的一些特征，接下来，结合实际飞灰处理过程，进一步描述本公开实施例的飞灰熔融炉100。
46.在实际处理飞灰过程中，飞灰经由加料口102进入到飞灰熔融炉100的第二室s2，并开启加热电极104以使待处理飞灰熔化并形成熔池，在第二室s2内形成熔池之后，随后经由加料口102进入第二室室的飞灰即可进入连续熔融处理过程。
47.在本公开实施例中，作为主反应室的第二室s2被顶部隔板106分隔为两部分，即包含加料口102的第一主反应室和包含加热电极104的第二主反应室。待熔池形成之后，可通过加料口102持续向第一主反应室的熔池中投入待处理飞灰，与此同时，可通过加热电极14对第二主反应室中的熔池进行加热。
48.如此，由于加热电极104仅存在于第二主反应室，并且顶部隔板106将第一主反应室和第二主反应室隔开，因此当加热电极104在第二主反应室进行加热时，第二主反应室内的熔池温度经由热传导作用传递到第一主反应室，这会使得第一主反应室的熔池温度低于第二主反应室内的熔池温度，并且由于第一主反应室顶部无诸如加热电极104之类的热源，
使得第一主反应室上方空间处于温度较低的状态。
49.这样的温度分布使得第二主反应室内熔池温度较高，这保证了飞灰充分熔融，重金属成分能够被充分固化在硅酸盐中形成完整玻璃态，达到重金属无害化及资源化的目的。另外，第一主反应室内熔池温度稍低，保证了熔融飞灰中的盐份得以充分析出，由于熔盐密度较低(相较于重金属固化后的硅酸盐，熔盐更轻，且二者不互溶)，能够在熔池表层富集，并且由于第一主反应室熔池上方温度较低，这就有效抑制了熔盐的挥发，使其能够在第一主反应室熔池表面形成半熔融状态的熔盐层。
50.此外，又由于加料口102靠近顶部隔板106设置，使得飞灰主要在顶部隔板106下方附近的熔池完成熔融，一方面靠着顶部隔板106进料不会破坏第一主反应室熔池表面的熔盐层，另一方面也使得飞灰中的熔盐可从第一主反应室熔融分层并富集在其熔池表面。
51.随着熔融反应的不断进行，第一主反应室的熔池深度不断加深，并且第一主反应室熔池表层富集的熔盐不断积累，当累积的熔盐高度超过第一横向隔板107的高度时，熔盐从第一横向隔板107翻流到第一室s1，并且由于第二横向隔板108的高度比第一横向隔板107的高度低，因此熔盐底部的熔融混合物也能够不断地翻流过第二横向隔板108，使得熔盐底部的熔融混合物的高度基本保持不变(与第二横向隔板108的高度一致)。
52.随着飞灰不断从加料口102进入第一主反应室，熔盐和熔融混合物不断增多，熔融混合物经由顶部隔板106底部的空间流向第二主反应室，而熔盐由于密度比底部的熔融混合物低而处于顶部，且被顶部隔板106阻挡而停留在第一主反应室，如此实现了熔盐和熔融混合物的分离，另外通过设置第一横向隔板107和第二横向隔板108，且使得第一横向隔板107的高度比第二横向隔板108的高度高，则可以通过翻流实现熔盐和熔融混合物的自动分离。
53.具体地，翻流的熔盐流入第一室s1，并且翻流的熔融混合物流入第三室s3，如此可以通过设置于第一室s1侧壁的捞盐口105将熔盐取出，并且通过设置于第三室s3底部的排渣口103使得熔融混合物排除。
54.通过本公开的方案，实现了熔盐和熔融混合物的自动分离，如此。一方面，防止了熔盐对炉体101耐火材料的侵蚀，延长了炉体101寿命，且将熔盐进行分析，能够防止含盐过高造成电极短路，降低飞灰熔融的稳定运行。另一方面，也可以防止熔盐在熔融过程中挥发进入烟气，给环境带来污染。
55.在本公开实施例中，顶部隔板106的底部在竖直方向上比第一横向隔板107和第二横向隔板108中任一者的顶部低，如此，才能够阻挡熔池顶部的熔盐从第一主反应室流动到第二主反应室，进而实现熔盐和底部熔融混合物的自动分离。
56.在本公开实施例中，顶部隔板106的底部与炉体101的底部的距离为10-15厘米，该顶部隔板106底部的空间是底部熔融混合物从第一主反应室向第二主反应室流动的空间，如果该空间过小，则可能导致熔融混合物无法顺利通过甚至凝结堵塞，如果该空间过大，则在炉体101的底部留存的熔融混合物过多，因此，在这种情况下，还可以在第二室s2中设置第二排渣口111，该排渣口用于在飞灰熔融炉100停止使用后，从炉体101中排出多余的熔融混合物。
57.另外，在本公开实施例中，第一横向隔板107和第二横向隔板108中的任一者的高度都不大于炉体101的高度的一半。这是因为第一横向隔板107和第二横向隔板108的高度
决定了连续熔融处理过程中炉体101中熔融混合物的量，如果第一横向隔板107和第二横向隔板108的高度过大，则会导致熔融混合物过多，甚至到底在炉体1的底部凝结。
58.在一个优选的实施例中，如图3所示，还可以在第一室s1内设置更多个横向隔板，这些横向隔板与炉体101的前后壁均连接，并且这些横向隔板从第一横向隔板107朝向捞盐口105的方向，其顶部高度逐渐降低。如此设置更多个横向隔板，可以使得熔盐不断翻流，而使得底部的熔融混合物不断留存在多个横向隔板之间的空间内，使得最终从捞盐口105排出的熔盐纯度更高，与重金属分离的纯度更高。在这种情况下，可以在各个多个横向隔板之间的空间内均设置排渣口，以用于熔融混合物的排出。
59.另外，与在第一室s1中类似，还可以在炉体101的侧壁与第二横向隔板108的空间(第三室s3)内，设置多个横向隔板，所述多个横向隔板与所述第二横向隔板108平行设置，并且朝向所述侧壁的方向高度依次降低，以实现与第一室s1中类似的效果，因此在此不再赘述。
60.因此，本公开实施例提出了以下的技术方案：
61.1.一种飞灰熔融炉，包括：
62.炉体，所述炉体中依次设置有第一横向隔板、顶部隔板和第二横向隔板，其中所述第一横向隔板和所述第二横向隔板设置于所述炉体底部，并且所述顶部隔板设置于所述炉体顶部；
63.加料口，位于所述炉体的顶部，并且设置于所述第一横向隔板和所述顶部隔板之间；
64.第一排气口，位于所述炉体的顶部，并且设置于所述顶部隔板的靠近所述第二横向隔板的一侧；以及
65.排渣口，位于所述炉体的底部，并且设置于所述第二横向隔板的远离所述顶部隔板的一侧。
66.2.根据1所述的飞灰熔融炉，所述顶部隔板的底部在竖直方向上比所述第一横向隔板和所述第二横向隔板中任一者的顶部低。
67.3.根据1所述的飞灰熔融炉，所述顶部隔板的底部与所述炉体的底部的距离为10-15厘米。
68.4.根据1所述的飞灰熔融炉，所述第一横向隔板的高度比所述第二横向隔板的高度高。
69.5.根据4所述的飞灰熔融炉，所述第一横向隔板和所述第二横向隔板的高度不大于所述炉体高度的一半。
70.6.根据1所述的飞灰熔融炉，在所述炉体的与所述第一横向隔板相对的侧壁上，还设置有捞盐口，所述捞盐口的位置比所述第一横向隔板的顶部位置低。
71.7.根据1所述的飞灰熔融炉，在所述炉体的侧壁与所述第一横向隔板的空间内，还设置有多个横向隔板，所述多个横向隔板与所述第一横向隔板平行设置。
72.8.根据7所述的飞灰熔融炉，沿着从所述第一横向隔板至所述炉体的侧壁的方向上，所述多个横向隔板的高度不断降低。
73.9.根据7所述的飞灰熔融炉，所述多个横向隔板之间的空间底部还设置有排渣口。
74.10.根据1所述的飞灰熔融炉，在所述炉体的侧壁与所述第二横向隔板的空间内，
还设置有多个横向隔板，所述多个横向隔板与所述第二横向隔板平行设置，并且朝向所述侧壁的方向高度依次降低。
75.以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：

1.一种飞灰熔融炉，其特征在于，包括：炉体(101)，所述炉体(101)中依次设置有第一横向隔板(107)、顶部隔板(106)和第二横向隔板(108)，其中所述第一横向隔板(107)和所述第二横向隔板(108)设置于所述炉体(101)底部，并且所述顶部隔板(106)设置于所述炉体(101)顶部；加料口(102)，位于所述炉体(101)的顶部，并且设置于所述第一横向隔板(107)和所述顶部隔板(106)之间；第一排气口(110)，位于所述炉体(101)的顶部，并且设置于所述顶部隔板(106)的靠近所述第二横向隔板(108)的一侧；以及排渣口(103)，位于所述炉体(101)的底部，并且设置于所述第二横向隔板(108)的远离所述顶部隔板(106)的一侧。2.根据权利要求1所述的飞灰熔融炉，其特征在于，所述顶部隔板(106)的底部在竖直方向上比所述第一横向隔板(107)和所述第二横向隔板(108)中任一者的顶部低。3.根据权利要求1所述的飞灰熔融炉，其特征在于，所述顶部隔板(106)的底部与所述炉体(101)的底部的距离为10-15厘米。4.根据权利要求1所述的飞灰熔融炉，其特征在于，第一横向隔板(107)的高度比所述第二横向隔板(108)的高度高。5.根据权利要求4所述的飞灰熔融炉，其特征在于，所述第一横向隔板(107)和所述第二横向隔板(108)的高度不大于所述炉体(101)高度的一半。6.根据权利要求1所述的飞灰熔融炉，其特征在于，在所述炉体(101)的与所述第一横向隔板(107)相对的侧壁上，还设置有捞盐口(105)，所述捞盐口(105)的位置比所述第一横向隔板(107)的顶部位置低。7.根据权利要求1所述的飞灰熔融炉，其特征在于，在所述炉体(101)的侧壁与所述第一横向隔板(107)的空间内，还设置有多个横向隔板，所述多个横向隔板与所述第一横向隔板(107)平行设置。8.根据权利要求7所述的飞灰熔融炉，其特征在于，沿着从所述第一横向隔板(107)至所述炉体(101)的侧壁的方向上，所述多个横向隔板的高度不断降低。9.根据权利要求7所述的飞灰熔融炉，其特征在于，所述多个横向隔板之间的空间底部还设置有排渣口。10.根据权利要求1所述的飞灰熔融炉，其特征在于，在所述炉体(101)的侧壁与所述第二横向隔板(108)的空间内，还设置有多个横向隔板，所述多个横向隔板与所述第二横向隔板(108)平行设置，并且朝向所述侧壁的方向高度依次降低。

技术总结

本公开实施例中提供了一种飞灰熔融炉，包括炉体，所述炉体中依次设置有第一横向隔板、顶部隔板和第二横向隔板，其中所述第一横向隔板和所述第二横向隔板设置于所述炉体底部，并且所述顶部隔板设置于所述炉体顶部；加料口，位于所述炉体的顶部，并且设置于所述第一横向隔板和所述顶部隔板之间；第一排气口，位于所述炉体的顶部，并且设置于所述顶部隔板的靠近所述第二横向隔板的一侧；以及排渣口，位于所述炉体的底部，并且设置于所述第二横向隔板的远离所述顶部隔板的一侧。通过本公开中的飞灰熔融炉，能够实现熔盐和熔融混合物的自动分离，从而防止熔盐腐蚀隔热材料，导致电极短路以及大气污染。以及大气污染。以及大气污染。