专利名称：采用高温空气燃烧技术的陶瓷梭式窑的制作方法
技术领域：
本实用新型属于燃气窑炉技术领域，具体涉及一种采用高温空气燃烧技术的陶瓷梭式窑。
背景技术：
梭式窑属于间歇式窑炉，是一种高能耗高污染的热工设备，在陶瓷行业中使用十分普遍，其性能好坏不仅直接影响到陶瓷产品的质量和生产成本，而且还极大的影响着我们的空气质量。我国陶瓷生产历史悠久，品种繁多，而陶瓷烧成则是一个非常重要的环节，随着社会的不断发展和科学技术的日益进步，陶瓷窑炉经历了从柴窑、煤窑、油窑直至现在的燃气窑这样一个发展过程，长期以来，陶瓷梭式窑存在着热能利用率
低、污染严重等问题；自上世纪九十年代以来，我国蓬勃发展起来的梭式窑由于使用了清洁的气体燃料和新型轻质耐火材料，在节能减排方面取得了很好的效果，但由于窑炉结构、烧成方式及控制技术所限，并没有从根本上摆脱高能耗、高排放的困境。令人欣慰的是，就在此时，一种代表国际燃烧领域先进水平的高温空气燃烧技术正在我国悄然兴起，高温空气燃烧技术(High Temperature Air Combustion)简称HTAC，主要是通过在工业窑炉上采用蓄热式烟气余热回收装置，能够最大限度地回收髙温烟气的物理热，从而大幅度节约能源，提高热工设备的热效率，同时减少对大气的温室气体排放。
正是由于HTAC技术把回收烟气余热与高效燃烧及降低C02 、 N0x排放等技术有机地结合起来，从而实现极限节能和极限降低C02、 N0x排放量的双重目的，因此，近几年这一技术在我国很多行业得到大力研究和开发，有些领域己经取得了显著的经济效益和环保效益。刘赵淼、王秀丽两位教授在《北京工业大学学报》2006年第7期对国内高温空气燃烧技术的发展现状和趋势进行了比较全面的分析，指出"HTAC技术对热工设备行业的节能和降污具有很大促进作用，因此，进一步开发和推 3广这一先进燃烧技术势在必行，发展前景广阔"。目前，HTAC技术已被钢铁、建材、锅炉等行业应用于热工设备，但是在陶瓷窑炉的应用至今未有成功的先例(已从江西省科技情报研究所得出査新结果)。
众所周知，陶瓷梭式窑在烧成过程中会产生大量的烟气和C02等有害气体，我们现有的陶瓷梭式窑，在烧成过程中产生的大量烟气废热，都是通过烟囱直接排放到空气中，热能利用率非常低，据有关专家测试，间歇式窑炉在烧成过程中，用于烧制产品所消耗的热能仅占总能耗的5.37%，其余的除了窑炉的蓄热、散热外，从烟囱中排出的烟气废热，占总能耗的48.33%，不仅造成了大量的能源浪费，而且污染了我们人类赖以生存的环境。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种在满足陶瓷制品烧成工艺要求、保证产品质量的基础上减少能源浪费、降低环境污染的陶瓷梭式窑。
本实用新型提出的一种采用高温空气燃烧技术的陶瓷梭式窑，包括
窑炉及其监测和控制系统，其特征是窑炉体的两侧各设一组交替进行
燃烧的A组燃烧器和B组燃烧器，以及对应的A组蓄热室、B组蓄热室，所述A组蓄热室和B组蓄热室内部都设有蓄热体，并设有管路与四通换向阀联接，鼓风机的送风管和排烟机的排烟管也与所述的四通换向阀联接。
本实用新型的上述两组燃烧器通过四通换向阀的自动定时切换，交替进行燃烧和排烟，不专设烟囱口。排烟时，高温烟气经燃烧器进入蓄热室进行热交换，将蓄热体加热到接近窑炉温度，烟气在迅速冷却后通过变频排烟机从烟囱排出， 一段时间后(可根据陶瓷产品特性设置不同的时间)，四通换向阀动作，来自鼓风机的室温空气流经蓄热室，与蓄热体进行热交换，将空气预热到800 100(TC，在燃烧器中与燃料混合，开始燃烧， 一个燃烧周期就此完成，从而实现本实用新型目的。
本实用新型4. 5M3窑已试制完成，至今已运行了六个月，在此期间，进行了各种陶瓷、颜料产品的烧成试验，试验结果表明产品质量及合格率完全达到工艺要求，且节能效果明显，与同体积的传统梭式窑相比，
节能达40%以上，C02和N0x排放量也减少40%以上。
附图是本实用新型结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和对本实用新型进一步说明
窑炉体1的两侧分设若干对燃烧器，同一侧的燃烧器为一组，组成
A组燃烧器2和B组燃烧器10。 A组蓄热室3和B组蓄热室9内部都设有蓄热体，并设有管路与四通换向阀4联接，鼓风机8的送风管5和排烟机7的排烟管6也与所述的四通换向阀4联接。本实用新型的燃烧原理是当B组燃烧器10燃烧时，高温烟气经A组燃烧器2进入A蓄热室3进行热交换，将蓄热体3加热到接近窑炉温度，烟气在迅速冷却后通过变频排烟机7从烟囱排出，经过一段时间，四通换向阀4进行自动切换，改为A组燃烧，B组排烟，如此循环进行脉冲式燃烧，通过变频技术控制鼓风机8调节助燃风压力，排烟机7调节窑炉压力。
蓄热体选择蜂窝陶瓷，因为它具有热震稳定性好、耐高温高压、抗氧化和腐蚀、比表面积大、阻力损失小等特性。
燃烧器的喷嘴选用高速喷嘴，由于强力的喷燃系统，可以降低窑内温差，迅速提高窑温，实现快速等温烧成。燃烧器具有可将空气和燃料的供应通道分离的结构，以便掺混稀释，使燃料在高温低氧浓度气氛中燃烧，同时能够实现氧化、还原气氛烧成。
四通换向阀4为直线运动结构，它是窑炉烧成过程中运行最频繁的关键设备，换向系统选用内部先导式电磁阀来完成换向动作，并专门配备一套兼自动、手动功能为一体的换向阀调节控制装置，确保换向阀安全、可靠的运行。
在燃气压力控制系统，采用目前较为先进的空气/燃气比例控制调节阀，它是通过调节空气阀门改变空气压力从而相应的改变燃气压力来调节烧嘴的功率，以获得不同状态下烧嘴所需的压力，满足陶瓷烧成对温度、压力、气氛的要求，因此，这种采用高温空气燃烧技术的梭式窑不仅能够烧制氧化焰陶瓷，也完全能够烧制还原焰陶瓷。
在窑炉的温度、压力控制方面，选用了P系列微电脑可编程序控制器，它可以根据温度、压力传感器的反馈信号闭环控制窑温、窑压，用户则可以根据不同的陶瓷产品输入不同的烧成曲线，同时配有燃气低压报警、自动换气、自动汽化等一套完善的监测和控制装置。
在供风系统和排烟系统中，采用变频调节控制技术，解决了传统梭式窑自然式排烟所造成的窑炉压力和气氛难以控制的问题，提高了窑压的控制精度，为陶瓷节能窑炉气氛烧成提供保障。
权利要求1、一种采用高温空气燃烧技术的陶瓷梭式窑，包括窑炉体(1)及其监测和控制系统，其特征是窑炉体(1)的两侧各设一组交替进行燃烧的A组燃烧器(2)和B组燃烧器(10)，以及对应的A组蓄热室(3)和B组蓄热室(9)，所述A组蓄热室(3)和B组蓄热室(9)内部都设有蓄热体，并设有管路与四通换向阀(4)联接，鼓风机(8)的送风管(5)和排烟机(7)的排烟管(6)也与所述的四通换向阀(4)联接。
2、 根据权力要求1所述陶瓷梭式窑，其特征是所述的蓄热体为蜂窝陶瓷。
3、 根据权力要求l所述陶瓷梭式窑，其特征是所述A组燃烧器(2)和B组燃烧器(10)采用的是高速喷嘴，各燃烧器的空气和燃料供应通道是分离的，两组燃烧器交替进行燃烧与排烟。
4、 根据权力要求1所述陶瓷梭式窑，其特征是所述四通换向阀(4)为直线运动结构，内部设有先导式电磁阀，并设有自动、手动一体式换向阀。
5、 根据权力要求1所述陶瓷梭式窑，其特征是所述监测和控制系统设有空气/燃气比例控制调节阀。
6、 根据权力要求1所述陶瓷梭式窑，其特征是所述监测和控制系统设有p系列微电脑可编程序控制器。
7、 根据权力要求1所述陶瓷梭式窑，其特征是所述鼓风机(8)和排烟机(7)由变频调节控制。
专利摘要本实用新型涉及一种采用高温空气燃烧技术的陶瓷梭式窑，主要是在窑炉体(1)的两侧各设一组交替进行燃烧的A组燃烧器(2)和B组燃烧器(10)，以及对应的A组蓄热室(3)、B组蓄热室(9)，并设有管路与四通换向阀(4)、鼓风机(8)和排烟机(7)联接，鼓风机调节助燃风压力，排烟机调节窑炉压力。由于烟气温度低、散热少，燃烧效率高，从而达到节约能源、保护环境目的。
文档编号F27D19/00GK201434588SQ20092018517
公开日2010年3月31日 申请日期2009年5月26日 优先权日2009年5月26日
发明者于重湛, 余少华, 余正发, 刘志耕, 吴先益, 吴小婷, 张树林, 彭志宏, 徐锡保, 段建华, 简喜辉, 范文婷, 苹 邓 申请人:中国轻工业陶瓷研究所