窑炉余热利用方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及陶瓷生产余热利用技术领域，特别是一种窑炉余热利用方法及系统；窑炉余热利用方法包括：步骤S1、把窑炉预热带排出的热烟气经过换热器A与空气进行热交换，得到一次换热烟气和一次加热空气；步骤S2、把窑炉冷却段排出的冷却热风和一次加热空气通入干燥窑中，对干燥窑中的砖坯进行干燥，从干燥窑排出干燥窑尾气；步骤S3、把一次换热烟气经过换热器B与窑炉降温段热风进行热交换，得到二次换热烟气和一次加热降温段热风；步骤S4、干燥窑尾气和一次加热降温段热风通入燃烧机中进行加热；本发明专利技术充分利用窑炉预热带的热烟气经换热器A换热后的一次换热烟气，对窑炉降温段的低温热风进行加热、再利用，充分利用了窑炉余热。充分利用了窑炉余热。充分利用了窑炉余热。

【技术实现步骤摘要】
窑炉余热利用方法及系统


[0001]本专利技术涉及陶瓷生产余热利用
，特别是一种窑炉余热利用方法及系统。

技术介绍

[0002]目前，窑炉是建筑陶瓷工业中主要的热工设备，是建筑陶瓷生产企业较大的能耗设备。
[0003]窑炉在生产过程中会消耗大量的能源并排放大量的热烟气，不仅严重污染环境，而且造成能源的极大浪费。怎样充分利用包括热烟气在内的窑炉余热，更好地实现节能减排，对于陶瓷行业实现碳达峰、碳中和的战略目标具有重要意义。
[0004]为此，本领域研发了大量的陶瓷窑炉余热利用技术，包括相关的系统、设备和工艺。例如，康建喜发表于《陶瓷》2019年02月的文章《陶瓷工业烟气余热利用技术》，该文章从陶瓷工业烟气余热利用技术方向进行了探讨和研究，最终目的是实现能量高效高用、节约能源、减轻污染、降低企业的生产成本，从而提高企业的经济效益。
[0005]总的来说，在陶瓷企业生产活动中，窑炉余热利用技术得到了较为广泛的应用。
[0006]在陶瓷烧成过程中，人们将连续式烧成陶瓷窑炉的烧成流程分为预热带、烧成带、冷却带，预热带的余热也叫做窑头烟气余热，其热气不能直接使用，因为其含有大量的腐蚀烟气。冷却带的余热也叫窑尾余热，其热清洁可靠，主要来自产品通过烧成带后所排出来的热量。冷却带又分为急冷段、强冷段和降温段。急冷段内的热风的温度约300℃，强冷段内的热风的温度约200℃，降温段内的风的温度约60℃～100℃。急冷段和强冷段我们统称为冷却段，冷却段的热风，即冷却热风，其温度约200℃。
[0007]目前窑炉余热利用集中在预热带烟气、急冷段热风和强冷段热风三部分。降温段的热风由于温度较低，不适合用于干燥窑等设备因此在现有的余热利用中，该余热并未被利用而是直接排掉。
[0008]但把降温段的热风不加以利用而是直接排掉会导致：1、热能得不到充分利用；2、降温段的热风排到车间，导致车间温度上升，造成工作环境恶化。
[0009]另外，目前窑炉余热利用一般都采用热管式换热器进行热交换，但由于窑炉的待处理烟气中含有煤炭颗粒微尘、飞灰、碳黑等烟尘，烟尘随着烟气在通过热管式换热器时会粘附在热管上，在热管上形成一层烟灰层，造成烟道流通截面积减小，流动阻力增加，增加受热面的热阻，降低换热器的效率，增加引风机的电耗，重则会导致烟道阻塞，严重影响换热器的换热效果。
[0010]由此可见，我们需要设计一套更先进的窑炉余热利用方案，以期充分利用窑炉各个阶段的余热，进一步降低企业的生产成本；同时保证换热器在工作时的换热效率。

技术实现思路

[0011]本专利技术为了解决目前现有的窑炉余热未被充分、合理利用的问题以及热管式换热
器中的热管在用于窑炉烟气换热时其表面易形成烟灰层导致换热效率低的问题，而提供的一种窑炉余热利用方法及系统。
[0012]为达到上述功能，本专利技术提供的技术方案是：一种窑炉余热利用方法，包括以下步骤：步骤S1、把窑炉预热带排出的热烟气经过换热器A与空气进行热交换，得到一次换热烟气和一次加热空气；步骤S2、把窑炉冷却段排出的冷却热风和一次加热空气通入干燥窑中，对干燥窑中的砖坯进行干燥，从干燥窑排出干燥窑尾气；步骤S3、把一次换热烟气经过换热器B与窑炉降温段热风进行热交换，得到二次换热烟气和一次加热降温段热风；步骤S4、干燥窑尾气和一次加热降温段热风通入燃烧机中进行加热。
[0013]优选地，所述窑炉余热利用方法还包括：步骤S5，把一部分窑炉冷却段排出的冷却热风用于釉线干燥。
[0014]本专利技术还提供了一种窑炉余热利用系统，所述窑炉余热利用系统用于上述的窑炉余热利用方法，包括窑炉和干燥窑，窑炉包括预热带、烧成带和冷却带，所述冷却带包括冷却段和降温段，还包括换热器A和换热器B；所述的预热带通过第一管道与所述换热器A的热风入口A相连通，所述换热器A的热风出口A通过第二管道与所述换热器B的热风入口B相连通；所述换热器A的新风出口A通过第三管道与所述干燥窑的进风口相连通，所述冷却段通过第四管道与所述干燥窑的进风口相连通；所述降温段通过第五管道与所述换热器B的新风入口B相连通；所述换热器B的新风出口B和所述干燥窑的排风口分别通过管道与燃烧机的进风口相连通。
[0015]优选地，所述余热利用系统还包括釉面干燥室，所述冷却段通过第六管道与所述釉面干燥室的进风口相连通。
[0016]优选地，所述换热器A和换热器B为热管式换热器，其包括箱体和多根热管，所述热管设置在所述箱体内，所述热管上设置有清灰板，所述清灰板与驱动机构相连接，并由所述驱动机构驱动所述清灰板沿所述热管的轴向往返运动；所述清灰板上开设有与所述热管相配合的通孔。
[0017]优选地，所述驱动机构为气缸，所述气缸固定安装在所述箱体的顶部并通过连接件与所述清灰板相连接。
[0018]优选地，所述热管的横截面呈椭圆形。
[0019]优选地，所述箱体的底部设置有排渣口，所述排渣口上设置有阀门。
[0020]优选地，所述热管呈三角式排列。
[0021]本专利技术的有益效果在于：1、充分利用窑炉预热带的热烟气经换热器A换热后的一次换热烟气，对窑炉降温段的60℃～100℃的低温热风进行加热，使之升温到120℃～160℃，从而达到可被余热利用的温度，解决了传统直接排掉一次换热烟气和窑炉降温段低温热风，导致余热利用不充分的问题；
2、换热器通过设置与热管相配合的清灰板，驱动机构驱动清灰板沿热管的轴向往返运动时，清灰板能刮除粘附在热管外表面上的烟灰层，从而解决了热管外表面烟灰层的堆积导致热管导热性能下降，进而导致热管式换热器热交换效率下降的问题。
附图说明
[0022]图1为本专利技术的窑炉余热利用系统的结构示意图；图2为热管式换热器的结构示意图；图3为图2的局部剖面图；图4为清灰板与热管的配合示意图；图5为热管的排布示意图。
具体实施方式
[0023]下面结合附图1至附图5对本专利技术作进一步阐述：一种窑炉余热利用方法，包括以下步骤：步骤S1、把窑炉预热带101排出的热烟气经过换热器A20与空气进行热交换，得到一次换热烟气和一次加热空气；步骤S2、把窑炉冷却段102排出的冷却热风和一次加热空气通入干燥窑40中，对干燥窑40中的砖坯进行干燥，从干燥窑40排出干燥窑尾气；步骤S3、把一次换热烟气经过换热器B30与窑炉降温段热风进行热交换，得到二次换热烟气和一次加热降温段热风；步骤S4、干燥窑尾气和一次加热降温段热风通入燃烧机50中进行加热。
[0024]经燃烧机50加热后得到的热风，其温度在150℃左右，把热风引入陶瓷集成制粉中的陶瓷泥料烘干设备进行再次利用。
[0025]为了充分利用窑炉冷却段102的冷却热风，上述窑炉余热利用方法还包括：步骤S5，把一部分窑炉冷却段102排出的冷却热风用于釉线干燥。
[0026]如图1所示的是一种用于上述的窑炉余热利用方法的窑炉余热利用系统，包括窑炉10、干燥窑40、燃烧机50、换热器A20和换热器B30，窑炉1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种窑炉余热利用方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1、把窑炉预热带排出的热烟气经过换热器A与空气进行热交换，得到一次换热烟气和一次加热空气；步骤S2、把窑炉冷却段排出的冷却热风和一次加热空气通入干燥窑中，对干燥窑中的砖坯进行干燥，从干燥窑排出干燥窑尾气；步骤S3、把一次换热烟气经过换热器B与窑炉降温段热风进行热交换，得到二次换热烟气和一次加热降温段热风；步骤S4、干燥窑尾气和一次加热降温段热风通入燃烧机中进行加热。2.如权利要求1所述的窑炉余热利用方法，其特征在于：所述窑炉余热利用方法还包括：步骤S5，把一部分窑炉冷却段排出的冷却热风用于釉线干燥。3.一种窑炉余热利用系统，所述的窑炉余热利用系统用于如权利要求1所述的窑炉余热利用方法，包括窑炉和干燥窑，窑炉包括预热带、烧成带和冷却带，所述冷却带包括冷却段和降温段，其特征在于：还包括换热器A和换热器B；所述预热带通过第一管道与所述换热器A的热风入口A相连通，所述换热器A的热风出口A通过第二管道与所述换热器B的热风入口B相连通；所述换热器A的新风出口A通过第三管道与所述干燥窑的进风口相连通，所述冷却段通过第四管道与所述干燥窑...

【专利技术属性】
技术研发人员：严文记，李金华，林庆生，
申请(专利权)人：佛山市蓝之鲸科技有限公司，
类型：发明
国别省市：