CN103953926A - 以生物醇油为燃料的陶瓷窑炉燃烧系统及其燃烧控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种以生物醇油为燃料的陶瓷窑炉燃烧系统及其燃烧控制方法，所述燃烧系统包括油路系统、雾化系统、助燃系统，生物醇油燃料自储油罐底部阀门流经过滤器过滤、齿轮油泵加压、回流阀回流以及油压调节器调压后送入燃烧室，油压则是通过变频调节电机转速、电机带动齿轮油泵进行控制；与此同时，由雾化空气进入烧嘴对燃料进行雾化，与助燃风共同完成窑炉燃烧系统任务，该燃烧技术具有低硫、安全稳定、操作方便，易于推广应用等特点，不仅适用于陶瓷窑炉，还可应用于其它行业工业窑炉。

Description

以生物醇油为燃料的陶瓷窑炉燃烧系统及其燃烧控制方法

技术领域

本发明属工业窑炉新能源技术领域，具体涉及一种以生物醇油为燃料的陶瓷窑炉燃烧系统及其燃烧控制方法。 

背景技术

陶瓷梭式窑是陶瓷行业中应用广泛的一种热工设备。众所周知，陶瓷梭式窑炉是一种高能耗、高污染的设备。我国是陶瓷生产大国，陶瓷烧成需要消耗大量能源；而我国人均资源、能源又相对匮乏，因此，如何节约有限能源，利用可再生能源，越来越受到人们的普遍关注。目前，我国陶瓷梭式窑主要使用以液化石油气、天然气为主的燃料，以及焦化煤气等燃料，在烧成过程中，陶瓷梭式窑会产生大量烟气，并排出CO₂、NO_X等有害气体，污染环境。

生物醇油是以甲醇为基础,新开发的一种环保型生物液体燃料，作为新能源产品，不仅是可再生能源，而且是一种理想的绿色生物燃料。生物醇油经过工艺配方、化学勾兑合成，加入乳化剂，即可提高生物醇油燃料的热值,最高热值可达8000 kcal/kg以上，目前，生物醇油燃料主要运用领域，只局限于宾馆，饭店、餐饮业、工业锅炉中的加热等。陶瓷窑炉烧成因陶瓷原料、釉料特性等因素，与普通工业窑炉相比，有其独特要求：不仅要烧氧化焰，还要烧还原焰，而还原焰是在空气过剩系数小于1的情况下所产生的一种有烟而浑浊的火焰，用来还原陶瓷坯釉内的铁等元素，不同烧成阶段有不同的气氛需求，因此，解决窑炉燃烧系统对燃油压力、雾化风压力、助燃风压力的灵活控制问题成为至关重要的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型陶瓷窑炉燃烧系统和燃烧技术，要解决的技术问题燃油压力、雾化风压力、助燃风压力的灵活控制问题，使陶瓷窑炉燃烧系统安全可靠，操作方便，满足陶瓷窑炉烧成要求。

本发明提供的一种以生物醇油为燃料的陶瓷窑炉燃烧系统，包括油路系统、雾化系统、助燃系统，其特征在于：

油路系统，包括储油罐、过滤器、燃油管路、齿轮油泵、油压表、溢流阀、油压调节器、回油阀，生物醇油燃料自储油罐底部流经过滤器过滤、齿轮油泵加压、回流阀回流以及油压调节器调压后送入烧嘴，燃油压力由变频器调节电机转速，电机带动齿轮油泵进行控制；

雾化系统，包括空气压缩机、储气罐、雾化管路、雾化稳压调节器、控制阀、雾化风压检测压力表；

助燃系统，包括助燃风机、助燃风管、控制球阀、压力表。

上述的溢流阀最好是采用先导式溢流阀，更能确保管路安全。

本发明提供的一种以生物醇油为燃料的陶瓷窑炉燃烧系统的燃烧控制方法，其特征在于：采用无级变频调节方式，通过变频器调节电机转速，电机带动齿轮油泵，控制油泵燃油压力，然后通过调节雾化风压和助燃风压，控制燃料达到最佳燃烧状态，满足陶瓷窑炉不同烧成阶段的燃烧气氛要求。

该燃烧系统的燃烧控制工作原理是：生物醇油燃料自储油罐底部阀门流入油管，经过滤器过滤、齿轮油泵加压、回流阀回流以及油压调节器调压后送入燃烧室，油压则是通过变频调节电机转速、电机带动齿轮油泵进行控制；与此同时，由空气压缩机压缩后储存于储气罐的空气经过稳压调节器调压后，由风管进入烧嘴对燃料进行雾化，与助燃风机输送的助燃风共同完成窑炉燃烧系统任务。

利用本发明提供的燃烧系统，可以实现以生物醇油燃料逐步替代传统陶瓷窑炉使用的液化石油气、天然气等燃料。燃烧技术具有低硫、安全稳定、操作方便，易于推广应用等特点，不仅适用于陶瓷窑炉，还可应用于其它行业工业窑炉。

附图说明  

图1为陶瓷窑炉生物燃料燃烧系统结构示意图。

图1中，1.储油罐;2.阀; 3.过滤器; 4. 齿轮油泵; 5. 先导式溢流阀; 6.油压表;7.油压调节器;8. 燃油管路;9. 空气压缩机;10.储气罐; 11. 风压检测压力表; 12.稳压调节器;13. 雾化管路;14.助燃风机;15.助燃风管；16.烧嘴; 17.燃烧室；18. 电气控制柜。

具体实施方式

       本发明燃烧技术主要分两大系统，即燃烧系统和控制系统。

燃烧系统：包括供油系统、雾化系统、助燃系统、火焰监测系统。 

控制系统：包括燃油压力控制、雾化风压力控制、助燃风压力控制。

以下结合附图对本发明作进一步地具体说明：

1、在陶瓷梭式窑的两侧窑墙上下交叉布置若干只生物醇油燃料烧嘴（烧嘴数量视窑炉体积大小而定）、喷嘴砖，配有相应油路系统：包括储油罐、过滤器、燃油管路、油泵、油压表、先导式溢流阀、油压调节器、回油阀装置；生物醇油雾化风路系统：

包括空气压缩机、雾化储气罐、雾化管路、雾化稳压调节装置、控制阀、雾化风压检测压力表；助燃风系统：包括助燃风机、风路、控制球阀、压力表；控制系统：包括点火、火焰监测控制、油压控制、温度控制等。

2、将生物醇油过滤，根据烧成需要调节电机频率，控制电机转速，电机带动齿轮油泵加压、回流、溢流、稳压后输送燃料至烧嘴，与此同时，将燃料雾化风调节所需压力，利用窑炉烟气热量加热助燃风，使燃料雾化、助燃后在燃烧室充分燃烧。

本发明选用复合金醇燃油，其最低热值为20280 kJ/kg，而且来源极其广泛，价格又相对低廉，经脱氨、脱硫之后，已基本不存在氨、硫及其它有害物质，是一种环保性清洁能源，其燃烧后产生的烟气不会对环境造成污染，因此，完全可以作为一种新型的可再生能源应用于陶瓷梭式窑中，替代液化石油气、天然气等宝贵能源。

 采用的生物醇油性能指标如下表：

新型生物燃料—复合金醇燃料主要性能表

本发明燃烧系统的具体操作步骤为：

1、开启电源

合上电气控制柜电源开关，开启空压机设备9和助燃风机14的控制按钮，并对储气罐10进行冲压至所需压力值，为生物醇油燃油雾化做好前期准备。与此同时，用空气压缩机的压缩空气和助燃风分别对燃油烧嘴残留油和喷嘴砖进行吹扫，清除杂质灰尘。

2、开启电机

按下启动齿轮油泵4的电机控制按钮，启动电机，并通过改变变频器频率，控制电机转速，稳定总油管油压。

3、调节雾化风压力

   调节稳压调节器12，控制雾化风压力

4、调节助燃风压力

调节助燃风压力，使生物醇油燃料达到最佳燃烧效果。

5、烧嘴点火

点火时，先开启雾化阀门，并稍微开启一点助燃风阀，打开电子点火及火焰监测器，尔后开启分支油路中的燃油阀，并根据情况调节流量大小，控制油压；多余的高压油经回流阀回流至储油罐，从而既能满足烧嘴的燃烧需求，又能起到稳定整体油路系统的作用。调节相应配比的雾化风压使燃油充分得到雾化，再调节助燃风使烧嘴达到最佳燃烧状态，以满足陶瓷梭式窑烧成要求。

本发明燃烧系统配有一台电气控制柜（电源：380VAC ），对窑炉的燃烧系统和控制系统进行监控。

Claims (3)

1.一种以生物醇油为燃料的陶瓷窑炉燃烧系统，包括油路系统、雾化系统、助燃系统，其特征在于：

油路系统，包括储油罐（1）、过滤器（3）、燃油管路（8）、齿轮油泵（4）、油压表（6）、溢流阀（5）、油压调节器（7）、回油阀，生物醇油燃料自储油罐底部流经过滤器过滤、齿轮油泵加压、回流阀回流以及油压调节器调压后送入烧嘴（16），燃油压力由变频器调节电机转速，电机带动齿轮油泵进行控制；

雾化系统，包括空气压缩机（9）、储气罐（10）、雾化管路（13）、雾化稳压调节器（12）、控制阀、雾化风压检测压力表（11）；

助燃系统，包括助燃风机（14）、助燃风管（15）、控制球阀、压力表。

2.如权利要求1所述的陶瓷窑炉燃烧系统，其特征在于：所述的溢流阀5为先导式溢流阀。

3.一种如权利要求1所述陶瓷窑炉燃烧系统的燃烧控制方法，其特征在于：采用无级变频调节方式，通过变频器调节电机转速，电机带动齿轮油泵，控制油泵燃油压力，然后通过调节雾化风压和助燃风压，控制燃料达到最佳燃烧状态，满足陶瓷窑炉不同烧成阶段的燃烧气氛要求。