本发明专利技术公开一种辅助蓄热式陶瓷窑炉,包括炉体,所述炉体的炉膛依次分为预热带、烧结带和冷却带,在所述烧结带的炉膛分为若干加热单元段,所述加热单元段的外壁的上部和下部分别设置两个蓄热燃烧装置。本发明专利技术还公开所述辅助蓄热式陶瓷窑炉的运行工艺。本发明专利技术具有的有益效果是:(1)充分利用四组蓄热燃烧装置,达到有效回收利用热源的目的;(2)利用余热等外源热量加热醇基燃料使其气化,可以有效的节能和降低成本;(3)可在现有设备基础上改进,无需改动现有设备主体结构,实现非常容易;(4)可以很大程度的节约能源,减少排放热损失和环境污染;(5)运行可靠,可以不间断的长期运行。可以不间断的长期运行。可以不间断的长期运行。
【技术实现步骤摘要】
一种辅助蓄热式陶瓷窑炉及其运行工艺
[0001]本专利技术涉及陶瓷窑炉
,具体地说是一种节能、且燃烧效率高、生产成本低的辅助蓄热式陶瓷窑炉及其运行工艺。
技术介绍
[0002]作为制造企业,特别是部分高能耗需求的制造业,对能耗的需求量是非常大的,且部分企业因为生产设备老旧等因素,导致能源利用率也不高。因此,各企业内部进行节能减排,减少能源消耗是当务之急。
[0003]建筑陶瓷工业是国民经济的重要原材料工业,属典型的资源能源依赖型工业。2000年以来,我国建筑陶瓷工业取得了快速发展,2000~2008年产量年均增长15.78%。2008年我国建筑陶瓷产量达61.8亿m2,占据了全球总产量的半壁江山。但陶瓷工业是典型的资源能源依赖型工业,属于六大高耗能行业中的建材行业,能源资源消耗高、环境影响突出。2007年中国建筑卫生陶瓷行业单位工业增加值能耗达3.09吨标准煤/万元,是同期全国单位GDP能耗1.160吨标准煤/万元的2.7倍。陶瓷工业对能源、资源的巨大消耗和对环境的影响已经严重制约了其发展,只有不断降低其资源能源消耗强度和对环境的不良影响,才能推动其可持续发展。在陶瓷生产工艺流程中,能源主要消耗在喷雾干燥、半成品烘干和辊道窑烧成等环节,因此提高这三个环节的能源利用效率是陶瓷生产企业节能的主要途径,其中以陶瓷窑炉的烧成环节的节能最为关键。
[0004]在陶瓷的生产过程中,需要利用窑炉对陶瓷进行烧制,窑炉工作过程中会产生大量的热量,产生的热量部分用于陶瓷的烧制,而部分热量则会散失,如果不对窑炉产生的热量进行充分利用,就会造成资源浪费;现有的陶瓷窑炉的主体一般包括有预热段、烧结段、急冷段以及冷却段,窑炉冷却段常出现炸裂现象,而且冷却段的热气没有回收利用,造成浪费。
[0005]公开号为CN214502113U的中国专利公开了一种冷却余热回收的陶瓷炉窑,包括窑体,所述窑体内壁的两侧均布有复数个导热片,所述导热片上开设有散热孔,各所述导热片外接一余热回收管,所述余热回收管的自由端连接一集风腔,所述集风腔内安装有导风机构,所述导风机构包括设于余热回收管输出端的导热滚筒,所述导热滚筒上开设有复数个导风孔,所述导热滚筒内安装有用于导风的螺旋叶片,所述导热滚筒与螺旋叶片均连接有驱使两者转动的转动机构。该专利提供了一种应用于陶瓷炉窑的余热回收方案。该技术方案具有一定的余热回收效果,但整个回收过程热流动性差,容易随着管道的延伸而不断流失,同时整个回收过程效率低,使用效果不佳。但上述技术特征并没有针对烧结带和预热带的改进,还存在热能损耗严重的不足。
[0006]此外,预热带内的温度可以达到1000℃以上,但是在陶瓷生产过程中,预热所需的预热温度只需要300℃左右即可。因此在预热带内浪费了大量的高品位能源。另外,为了提高燃烧效果,烧结带中燃烧喷枪提供的燃烧空气预热后燃烧效果必然更好,可以减少污染物的排放;然而现有技术中,对空气预热需要用到专门的设备,消耗专门的能源,导致能耗
进一步提升。
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的是针对以上所述现有技术存在的不足,提供一种在现有陶瓷窑炉结构的基础上进行改造,节能可靠且热效率高的辅助蓄热式陶瓷窑炉及其运行工艺。
[0008]为达到上述目的,本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是:一种辅助蓄热式陶瓷窑炉,包括炉体,所述炉体的炉膛依次分为预热带、烧结带和冷却带,在所述烧结带的炉膛分为若干加热单元段,所述加热单元段的外壁的上部和下部分别设置两个蓄热燃烧装置;所述蓄热燃烧装置包括燃烧嘴和蓄热式换热器,所述燃烧嘴安装于炉膛内,且与燃料输送管连接,所述蓄热式换热器安装于所述炉膛的侧壁上与所述燃烧嘴外侧连接,所述蓄热式换热器设进气口用于连接助燃进气管,设置排风口连接烟气排放管,设置燃料进口与燃料输送管连接。这样可以有效的利用蓄热燃烧的特性预热燃料,提高加热效率,同时同步回收余热用于作为预热燃料的热源,有效节约成本。
[0009]优选的,设置在烧结带的加热单元段上部所述蓄热燃烧装置与下部所述蓄热燃烧装置相对于炉膛轴线水平面为对称设置,这样有利于炉膛内部加热均匀,提高产品品质。
[0010]所述蓄热式换热器包括壳体和设置在壳体内的蓄热介质,蓄热介质吸收高温气体热量,用于加热低温气体。
[0011]所述蓄热燃烧装置的燃料进口与燃料气化装置的燃料输出口通过燃料输送管连接,燃料气化装置将气化后的燃料输送到蓄热燃烧装置点燃燃烧,燃烧效率高,且节约能源。
[0012]所述燃料气化装置内设置加热装置,用于加热燃料气化装置内的醇基燃料,使其气化。
[0013]所述加热装置可以是换热器,所述换热器通过管路与外围加热装置形成换热循环管路,换热器将外围加热装置的热量与燃料气化装置内的醇基燃料进行热交换,高效的加热,使其快速气化。
[0014]所述外围加热装置可以是太阳能集热器或者烟气排放余热换热器。
[0015]所述燃料气化装置内还设置备用电加热器,当加热装置故障或者外围廉价热源不足的时候,替换或与加热装置同时工作,保证系统运行正常。
[0016]所述烧结带的炉膛内相间的设置有若干挡墙,用于使烧结带内被加热的气体行走流程被延长,提高了加热效果。
[0017]在所述烧结带的炉膛外壁安装有夹套,所述夹套设置管道与蓄热燃烧装置的进气口连接,所述夹套上连接导入风机,用于导入空气。
[0018]所述辅助蓄热式陶瓷窑炉的运行工艺,运行时,加热单元段的每侧的两个蓄热燃烧装置中,第一蓄热燃烧装置的燃烧嘴燃烧工作时,关闭其排风口,开启进气口和燃料进口;第二蓄热燃烧装置的进气口和燃料进口关闭,排风口开启。
[0019]与现有技术相比,本专利技术具有的有益效果是:(1)充分利用四组蓄热燃烧装置,达到有效回收利用热源的目的;(2)利用余热等外源热量加热醇基燃料使其气化,可以有效的节能和降低成本;(3)可在现有设备基础上改进,无需改动现有设备主体结构,实现非常容易;(4)可以很大程度的节约能源,减少排放热损失和环境污染;(5)运行可靠,可以不间断
的长期运行。
附图说明
[0020]图1是本专利技术一种辅助蓄热式陶瓷窑炉的系统构造示意图;
[0021]图2是加热单元段构造示意图;
[0022]图3是蓄热燃烧装置的构造示意图。
[0023]其中,1为烧结带、11为加热单元段、3为烟气排放管、4为燃料输送管、5 为燃料气化装置、6为外围加热装置、7为备用电加热器、8为助燃空气管、21 为蓄热式换热器、22为燃烧嘴、23为蓄热介质、24为阀门、25为第一蓄热燃烧装置、26为第二蓄热燃烧装置、27为第三蓄热燃烧装置、28为第四蓄热燃烧装置。
具体实施方式
[0024]以下结合附图和具体实施例对本专利技术做详细的描述。附图显示出了本专利技术之较佳实施例的具体结构。其中各元件的结构特点,而如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时,是以图示的结构为参考描述,但本专利技术的实际使用方向并不局限于此。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种辅助蓄热式陶瓷窑炉,包括炉体,所述炉体的炉膛依次分为预热带、烧结带(1)和冷却带,其特征在于:在所述烧结带(1)的炉膛分为若干加热单元段(11),所述加热单元段(11)的外壁的上部和下部分别设置两个蓄热燃烧装置,所述蓄热燃烧装置包括燃烧嘴(22)和蓄热式换热器(21),所述燃烧嘴(22)安装于炉膛内,且与燃料输送管(4)连接,所述蓄热式换热器(21)安装于所述炉膛的侧壁上与所述燃烧嘴(22)外侧连接,所述蓄热式换热器(21)设进气口用于连接助燃进气管(8),设置排风口连接烟气排放管(3),设置燃料进口与燃料输送管(4)连接。2.如权利要求1所述的一种辅助蓄热式陶瓷窑炉,其特征在于:上部所述蓄热燃烧装置与下部所述蓄热燃烧装置相对于炉膛轴线为对称设置。3.如权利要求2所述的一种辅助蓄热式陶瓷窑炉,其特征在于:所述蓄热燃烧装置的燃料进口与燃料气化装置(5)的燃料输出口通过燃料输送管(4)连接。4.如权利要求3所述的一种辅助蓄热式陶瓷窑炉,其特征在于:所述燃料气化装置(5)内设置加热装置,用于加热燃料气化装置(5)内的醇基燃料,使其气化。5.如权利要求4所述的一种辅助蓄热式陶瓷窑炉,其特征在于:所述加热装...
【专利技术属性】
技术研发人员:张圆明,黄阔,刘效洲,卢其伦,罗福生,冯超,陈立玲,梁慧轩,
申请(专利权)人:广州能源检测研究院,
类型:发明
国别省市:
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