1.一种热等离子体炬固体废物焚烧发电系统,其特征在于,包括:依次连接的热等离子
所述热等离子体炬焚烧炉由多个炉体级联构成,相邻炉体内部连通;所述炉体内设置
所述烟气焚烧室内设置有多个烟道热等离子体炬以焚烧清除烟气中存在的焦油及有
所述焚烧炉热等离子体炬和所述烟道热等离子体炬均为高频高压交流热等离子体炬;
所述烟气余热利用单元包括余热锅炉;所述余热锅炉包括依次连接的省煤器、循环泵、
蒸发器、汽包、过热器和发电机组;所述发电机组的乏汽出口处依次连接有凝汽器和除氧
器,所述除氧器与所述省煤器的入口相连;所述发电机组为螺杆膨胀机发电机组或汽轮机
所述热等离子体炬焚烧炉侧壁夹层中盘绕设置有第一换热管,所述第一换热管一端穿
出所述热等离子体炬焚烧炉侧壁设置有第一软化水入口,另一端穿出所述热等离子体炬焚
所述烟气焚烧室侧壁夹层中盘绕设置有第二换热管,所述第二换热管一端穿出所述烟
气焚烧室侧壁设置有第二软化水入口,另一端穿出所述烟气焚烧室侧壁与所述循环泵相
所述折板除尘室中设置有第三换热管,所述第三换热管一端穿出所述折板除尘器连接
2.根据权利要求1所述的热等离子体炬固体废物焚烧发电系统,其特征在于,所述热等
离子体炬焚烧炉的炉体由固体废物进料端到出渣端向下倾斜,所述热等离子体炬焚烧炉中
位于进料端的所述炉体顶部设置有烟气出口,所述烟气出口与所述烟气焚烧室相连。
3.根据权利要求1所述的热等离子体炬固体废物焚烧发电系统,其特征在于,所述搅拌
组件包括搅拌轴和搅拌杆,所述搅拌杆数量为多个,搅拌杆中心固定在所述搅拌轴上,两端
4.根据权利要求1所述的热等离子体炬固体废物焚烧发电系统,其特征在于,所述烟气
余热利用单元还包括第一换热烟道和第二换热烟道,所述第一换热烟道与所述折板除尘器
的出口相连,经所述折板除尘器处理后烟气依次经所述第一换热烟道和所述第二换热烟道
5.根据权利要求4所述的热等离子体炬固体废物焚烧发电系统,其特征在于,所述过热
6.根据权利要求1所述的热等离子体炬固体废物焚烧发电系统,其特征在于,所述烟气
7.根据权利要求4所述的热等离子体炬固体废物焚烧发电系统,其特征在于,所述烟气
8.根据权利要求1所述的热等离子体炬固体废物焚烧发电系统,其特征在于,所述折板
9.根据权利要求1所述的热等离子体炬固体废物焚烧发电系统,其特征在于,所述烟气
后处理单元包括依次连接的喷淋塔、热等离子体裂解器、旋风除尘器、布袋除尘器和烟囱;
烟气依次经喷淋塔、热等离子体裂解器、旋风除尘器和布袋除尘器处理后,经所述烟囱排
10.根据权利要求9所述的热等离子体炬固体废物焚烧发电系统,其特征在于,所述烟
气后处理单元还包括喷射组件;所述喷射组件包括消石灰喷射器和活性炭喷射器,所述消
石灰喷射器和所述活性炭喷射器的出口均与位于所述热等离子体裂解器和所述旋风除尘
无法利用而被丢弃的污染环境的固体、半固体废物质。依据固体废物的主要类型,固体废物
处理产业主要分为六个细分领域,包括生活垃圾处理行业、农林废弃物处理行业、餐厨垃圾
速、大幅度地减少可燃性废物的容积,彻底消除有害细菌和病毒,破坏毒性有机物,并能回
收燃烧产生的热能。因此,焚烧法是比较合理且优越的技术路线,并已成为对难以再利用固
从燃料角度来说,燃烧热值达一定值时,才能从设备、能量的投入中获得收益。当
垃圾发热值>
5000kj/kg时燃烧稳定,燃烧效果较好;而发热值≤3344kj/kg时,燃烧不稳定,
此时需投燃油助燃。目前业内普遍认为,垃圾焚烧电厂(中、高参数)只有到达一定规模才有
望赢利,垃圾处理规模600吨/日是一个临界点。从发电收益、一次性投资成本、运行及维修
成本等方面综合考虑,300吨/日以下的垃圾焚烧(中参数)发电项目没有太大可行性,即对
300吨/日以下的城镇生活垃圾采用常规的流化床焚烧或炉排炉焚烧发电技术,不仅经济不
太可行,并且要实现稳定运行与VOCs排放达标,则必须补充燃油、燃气或其它燃料,这样运
维成本均较高,从而严重限制了焚烧处理方式在中小规模垃圾处理方面的应用。此外,直流
大功率等离子体熔融与发电技术对小吨位固体废物及300吨/日以下的城镇生活垃圾处理,
烧发电系统通过采用热等离子体炬对固体废物进行焚烧处理,从而无需添加辅助性化石燃
对小吨位固体废物(如生活垃圾、医疗废弃物、油田油泥、工业危废等)焚烧处理过程中的余
依次连接的热等离子体炬焚烧炉、烟气焚烧室、折板除尘器、烟气余热利用单元和
环泵、蒸发器、汽包、过热器和发电机组;所述发电机组的乏汽出口处依次连接有凝汽器和
除氧器,所述除氧器与所述省煤器的入口相连;所述发电机组为螺杆膨胀机发电机组或汽
端穿出所述热等离子体炬焚烧炉侧壁设置有第一软化水入口,另一端穿出所述热等离子体
述烟气焚烧室侧壁设置有第二软化水入口,另一端穿出所述烟气焚烧室侧壁与所述循环泵
现有技术中,在对300吨/日以下的城镇生活垃圾采用常规的流化床焚烧或炉排炉
焚烧发电技术处理时,由于其发热值≤3344kj/kg,燃烧不稳定,此时需投燃油助燃,这极大
统,该处理系统通过设置由多个炉体级联构成的热等离子体炬焚烧炉,可根据固体废物处
理量设计热等离子体炬焚烧炉的级联数量;通过设置热等离子体炬烟气焚烧室能够清除烟
气中存在的焦油及有机物,有利于烟气达标排放;通过在热等离子体炬焚烧炉内设置的多
个热等离子体炬的高温燃烧分解固体废物,无需添加辅助性化石燃料,既能够节约成本,又
能够保证达标排放,且热等离子体炬使用的是电能,通过PLC‑DCS联动控制,运行稳定,自动
问题,即使较长期使用产生结焦也易于处理。此外,设置烟气焚烧室可以使烟气中有机物充
能;其二是烟道中的对流换热能。具体的,通过设置第一换热管和第二换热管能够充分利用
热等离子体炬焚烧炉和烟气焚烧室的辐射换热能,通过余热锅炉、第三换热管能够与烟气
具体发电机组的选择可根据实际处理吨位及热值计算,如对于日处理30吨—150
吨生活垃圾可采用螺杆膨胀机发电机组,而对于可燃值较高的日处理10吨以上工业固体废
物、油田油泥、医疗废弃物可根据实际处理吨位及热值计算,选择采用螺杆膨胀机发电机组
所述热等离子体炬焚烧炉中位于进料端的所述炉体顶部设置有烟气出口,所述烟气出口与
所述烟气焚烧室相连;进一步的,所述热等离子体炬焚烧炉炉体的倾斜角度为0‑10°。进一
步的,还包括用于存储固体废物的料斗,所述料斗底部设置有螺杆进料机,所述螺杆进料机
出口与所述热等离子体炬焚烧炉的炉体连通。进一步的,所述热等离子体炬焚烧炉中位于
出渣端的所述炉体底部连接有集渣斗,所述集渣斗底部设置有出渣器。设置一定的倾斜角
度便于固体废物向前推进及炉渣的排出。在使用时,固体废物从热等离子体炬焚烧炉进料
口进入,在搅拌组件的推动以及重力作用影响下,由热等离子体炬焚烧炉进料端到出渣端
不断推进焚烧,产生的烟气则由热等离子体炬焚烧炉出渣端返回进料端,从烟气出口排出,
侧壁连接有送风机。送风机能够推动烟气向烟气出口流动,同时送风机与一次风机能够为
热等离子体炬焚烧炉提供一次热风和二次热风,从而对分拣后的固体废物进行适度干燥,
有利于固体废物的充分燃烧。一次热风和二次热风均由烟道中设置的空气预热器提供。
优选的,所述搅拌组件包括搅拌轴和搅拌杆,所述搅拌杆数量为多个,搅拌杆中心
固定在所述搅拌轴上,两端设置有多个向上的凸齿;所述搅拌轴穿透所述炉体底壁连接有
步进电机。进一步的,所述搅拌杆与所述热等离子体炬焚烧炉底部平行。搅拌杆与热等离子
体炬焚烧炉底部平行,有利于将固体废物由热等离子体炬焚烧炉的进料端向出渣端不断推
进焚烧,同时有利于维护步进电机的良好运行状态,且能够通过对固体废物的搅拌促进其
换热烟道与所述折板除尘器的出口相连,经所述折板除尘器处理后烟气依次经所述第一换
热烟道和所述第二换热烟道进入所述烟气后处理单元中;所述第二换热烟道内设置有空气
预热器。烟气余热利用单元的设置一方面能够通过换热对烟气中余热回收利用,另一方面
背面布装第三换热管,能够充分利用烟气中热量,且微环境适度降温也有利于灰尘的沉降。
此外,在折板背面布装第三换热管还可适度避免烟气中灰尘、颗粒物的直接冲击摩擦而影
优选的,所述烟气后处理单元包括依次连接的喷淋塔、热等离子体裂解器、旋风除
尘器、布袋除尘器和烟囱;烟气依次经喷淋塔、热等离子体裂解器、旋风除尘器和布袋除尘
器处理后,经所述烟囱排出。增加热等离子体裂解器,用于裂解处理气相尾气中异味、二噁
和活性炭喷射器,所述消石灰喷射器和所述活性炭喷射器的出口均与位于所述热等离子体
裂解器和所述旋风除尘器间的烟道连通。通过设置消石灰和活性炭喷射,能够吸附清理包
本实用新型在对烟气进行处理时,采用“SNCR+湿法+热等离子体裂解电离+消石灰
活性炭喷射+旋风除尘+布袋除尘”的烟气净化工艺组合,对酸性气体、重金属、有机污染物
和颗粒物进行治理,净化后的烟气排放限值执行国家GB18485‑2014《生活垃圾焚烧污染控
列,构成阵列,所述烟气焚烧室的烟道热等离子体炬朝向为水平朝向、竖直朝向、倾斜朝向
优选的,所述折板除尘器底部、所述第一换热烟道底部、所述喷淋塔底部和所述布
优选的,所述热等离子体炬焚烧炉顶部连接有垃圾渗滤液燃烧回喷装置,具体的,
所述垃圾渗滤液燃烧回喷装置的回喷管设置于热等离子体炬焚烧炉顶部适宜位置。垃圾堆
放和处理会产生大量成分复杂、危害较大的渗滤液,其COD>
8000mg/L,BOD>
5000mg/L,会污
染地表水和地下水,必须进行无害化处理。本实用新型采用垃圾渗滤液燃烧回喷装置将其
放,且能够充分利用焚烧处理过程中的热能进行发电,实现废弃资源的合理利用。
(1)本实用新型的热等离子体炬固体废物焚烧发电系统通过设置由多个炉体级联
构成的热等离子体炬焚烧炉,可根据实际固体废物焚烧处理量设计炉体级联数量;
(2)通过设置烟气焚烧室能够清除烟气中存在的焦油及有机物,有利于烟气达标
(3)通过热等离子体炬焚烧炉内的焚烧炉热等离子体炬高温燃烧分解固体废物,
同时无需添加辅助性化石燃料,既能够节约成本,又能够保证达标排放,且热等离子体炬使
用的是电能,通过PLC‑DCS联动控制,实现运行稳定,自动化程度和安全性能均较高。
(4)通过烟气余热利用单元能够利用焚烧区的辐射换热能和烟道中的对流换热能
技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本实用
新型的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
述,但是本领域技术人员将会理解,下列所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不
是全部的实施例,仅用于说明本实用新型,而不应视为限制本实用新型的范围。基于本实用
新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实
施例,都属于本实用新型保护的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商
建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖
直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是
为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定
的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第
一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地
连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,
可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术
参阅图1‑5,本实施例提供了一种热等离子体炬固体废物焚烧发电系统,包括:依
次连接的料斗1、热等离子体炬焚烧炉49、烟气焚烧室27、折板除尘器7、烟气余热利用单元
如图1所示,热等离子体炬焚烧炉49由多个炉体31级联构成,相邻炉体31内部连
通;炉体31内设置有多个焚烧炉热等离子体炬30,焚烧炉热等离子体炬30采取竖直或倾斜
排列,构成阵列。炉体31底部还设置有搅拌组件35;热等离子体炬焚烧炉49中位于进料端的
炉体31顶部设置有烟气出口2,烟气出口2与烟气焚烧室27相连。螺杆进料机33出口与热等
离子体炬焚烧炉49中位于进料端的炉体31连通。热等离子体炬焚烧炉49中位于出渣端的炉
体31底部连接有集渣斗38,集渣斗38底部设置有出渣器39。热等离子体炬焚烧炉49的炉体
31由固体废物进料端到出渣端向下倾斜。本实施例中,热等离子体炬焚烧炉49炉体31的倾
斜角度为0‑10°。实际设置时,炉体31采用不锈钢炉体31,内衬陶瓷纤维耐火材料,以316L不
锈钢作窑炉内胆,其内配置多组热等离子体炬及驱动电源,炉温等工作参数通过PLC触摸屏
设置,实时采集温度数据。炉体31级联数量由日处理固体废物的种类和吨位量确定,本例中
炉体31数量为4节。在使用时,固体废物从热等离子体炬焚烧炉49中位于进料端的炉体31进
入,在搅拌组件35的推动以及重力作用影响下,由进料端向出渣端不断推进焚烧,产生的烟
气则由出渣端返回进料端,从烟气出口2排出,从而有利于固体废物及烟气的充分焚烧。