CN104279865B - 一种隧道窑的制砖方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种隧道窑制砖方法,隧道窑包括预热段、烧成段、冷却段、燃料和助燃输送系统、温度控制系统、热交换系统、排烟系统。该制砖方法是将预热段产生的含有热解气体、挥发性气体、烷烃等污染性气体的烟气与助燃空气的混合物送入烧成段与燃料混合燃烧，其中污染性气体被充分氧化，最终生成二氧化碳、水等随燃烧烟气经热交换器冷却后排放。冷却段产生的热空气直接送入预热段作为预热空气，或与常温空气一起经热交换器加热成预热空气，从而达到余热回用的目的。该方法进一步提高现有技术隧道窑的能量利用率，并减少排烟对周围环境的污染，达到节能减排的效果。

Description

一种隧道窑的制砖方法
技术领域
本发明涉及一种隧道窑的制砖方法，具体是指砖瓦土坯中有机物受热分解成的低分子化合物的处理以及对烧成段生成的烟气和冷却段产生的热空气的余热进行回收再利用的方法。
背景技术
在砖瓦生产中大量使用隧道窑进行烧制，现有的隧道窑窑炉主体一般包括预热段、烧成段、冷却段(急冷段、缓冷段、快冷段)。在烧制过程中，需要及时排烟。而在现有工艺中，烟气经预热段的排烟口、支烟道、主烟道、烟囱直接排入大气。烟气中含有热解气体、挥发性气体、烷烃等，严重污染空气，空气质量降低，同时烟气中含有大量的热能，直接排放使得周围环境温度升高，造成热能浪费。同样冷却段排出的大量热空气中的热能也未得以利用，给环境带来的大量的热污染。
目前对隧道窑烟气的处理方法多采用耗能高、阻力大的喷淋方法。如中国专利201410132829.7公开了一种隧道窑脱硫塔。该隧道窑上端设有排烟道，排烟道尾端安装一个风机，风机连接喷淋装置I的一端，喷淋装置I另一端连接排烟道一端，排烟道另一端连接烟囱，烟囱上端内置有喷淋装置II，所述喷淋装置I下端和烟囱底部安装有管道，管道连接碱池，碱池通过管道连接喷淋装置II构成一个循环。如中国专利201010532500.1公开的移动式隧道窑脱硫除尘装置。在该装置中脱硫除尘装置安装在移动式隧道窑干燥段的顶部，在移动式隧道窑轨道内侧设置有与轨道同心的环形储液槽，脱硫除尘装置进液总管的入口及废液回流管的出口置于环形储液槽内。
而隧道窑余热回收再利用的装置或方法很多，但方法和装置各不相同。如中国专利201110410478.8公开了一种隧道窑余热回收装置及其回收方法。该装置包括高温烟气管道、余热锅炉、循环风机和低温烟气管道。这四部分按顺序连接，低温烟气管道和高温烟气管道再分别与冷却区窑车连接，构成一个循环。该方法就是利用上述隧道窑余热回收装置，将冷却区内烧成产品的潜热进行回收。如中国专利201410238480.5公开了一种隧道窑冷却段余热回用装置及隧道窑。该装置包括引风机构、多条余热回收管和导热片。余热回收管一端与引风机构连接、另一端伸入炉膛内并沿炉膛内壁均匀布置。余热回收管上开有多个进气孔。导热片垂直布置、固定于余热回收管上。引风机构与余热回收管连通，并将进入余热回收管内的热气收集回用。
发明内容
本发明提供一种隧道窑的制砖方法，具有污染低、低能耗、效率高等特点。
本发明的技术方案如下：
一种隧道窑的制砖方法，该方法采用的装置包括预热段(6)、烧成段(12)、冷却段(19)、燃料和助燃输送系统、温度控制系统、热交换系统、排烟系统。预热段(6)、烧成段(12)、冷却段(19)、燃料和助燃输送系统、温度控制系统、热交换系统、排烟系统。预热段的窑车入口处设有窑头封闭气幕，控制送风和抽风。预热空气入口设在预热段下方，预热空气出口在预热段的上方；预热段和烧成段之间有氧化气幕，控制送风和抽风；助燃空气入口和燃料入口都设在烧成段上方，烟气出口在烧成段下方；烧成段和冷却段之间有封闭气幕，控制送风和抽风；冷空气入口在冷却段上方，热空气出口在冷却段下方，冷却段的尾部是窑尾封闭气幕，控制送风和抽风；热空气出口处设有热电偶测温仪，从热空气出口排出的冷却段热空气(≥500℃)重新送到预热段的预热空气入口，从热空气出口排出的冷却段热空气(＜500℃)直接排出。热交换器连接常温空气入口、烧成段的烟气出口和预热段的预热空气入口，气体在此完成热交换。
工作过程如下：在窑车由窑车入口(1)进入预热段(6)后，常温空气从常温空气入口(23)进入，再经热交换器(27)加热后成预热空气由预热空气入口(4)送入预热段(6)。预热空气与窑车相向而行，逐步加热窑车上的砖瓦土坯后从预热空气出口(5)抽出，送往助燃空气入口(9)进入烧成段(12)。
所述的预热空气是由两部分组成，一是常温空气从常温空气入口(23)进入再经热交换器(27)加热后送往预热空气入口(4)；二是在冷却段(19)中常温空气由冷空气入口(15)送入冷却段(19)，与窑车相向而行，与热态砖瓦发生热交换后被加热成热空气；预热空气加热窑车上的砖瓦土坯过程中，砖瓦土坯中的有机物受热分解成一些可燃的低分子化合物，如：氢、一氧化碳、二氧化碳、烷烃等等。这些气体随助燃空气从助燃空气入口(9)被送入烧成段(12)与燃料混合燃烧，在烧成段(12)被氧化为二氧化碳，水蒸气等气体随烟气经热交换器(27)冷却后排入大气。
窑车上的砖瓦土坯经预热段充分预热后，随窑车被送入烧成段(12)。燃料由燃料入口(10)送入烧成段(12)，燃料燃烧的火焰和生成的燃烧产物加热砖瓦土坯，从而完成煅烧过程。燃烧烟气自烟气出口(11)被抽出，经热交换器(27)与常温空气进行热交换。热交换后的烟气温度降至300℃以下，再由烟囱高空排放。
煅烧完成的热态砖瓦随窑车进入冷却段(19)。常温空气由常温空气入口(15)送入冷却段(19)，与窑车相向而行，与热态砖瓦发生热交换后被加热成热空气。热态砖瓦被冷却，温度降至100℃以下后出窑。热空气从热空气出口(16)被抽出，热电偶测温仪(26)对热空气进行检测。若热空气温度≥500℃，可直接作为预热空气由预热空气入口(4)送入预热段(6)，不经过热交换器(27)；若热空气温度＜500℃，则通往常温空气入口(23)，经热交换器(27)加热后通向预热空气入口(4)送入预热段(6)预热砖瓦土坯。
预热段(6)、烧成段(12)、冷却段(19)由封闭气幕或窑门隔离而成密闭空间。
本发明的隧道窑制砖方法，该方法中由预热段砖瓦土坯中的有机物分解成的可燃的低分子化合物被送入烧成段参与燃烧，在烧成段被氧化至二氧化碳，水蒸气等气体冷却后排入大气，达到了烟气净化的目的，减少空气污染；同时这些低分子化合物多数可燃，送入烧成段燃烧，减少燃料消耗，降低窑炉能源损耗，节约成本。另外常温空气与烧成段产生的烟气进行热交换后被加热成热空气通向预热段预热待煅烧的砖瓦土坯，达到余热利用的目的，减少了热量流失，而冷却段产生的热空气则直接通入预热段作为预热空气，提高余热利用效率。
附图说明
附图是一种隧道窑的制砖方法示意图。
图中：1窑车入口；2窑头封闭气幕送风；3窑头封闭气幕抽风；4预热空气入口；5预热空气出口；6预热段；7氧化气幕送风；8氧化气幕抽风；9助燃空气入口；10燃料入口；11烟气出口；12烧成段；13封闭气幕送风；14封闭气幕抽风；15冷空气入口；16热空气出口；17窑尾封闭气幕送风；18窑尾封闭气幕抽风；19冷却段；20热空气(≥500℃)；21热空气(＜500℃)；22烟气排放；23常温空气入口；24窑车出口；25窑体；26热电偶测温仪；27热交换器。
具体实施方法
下面结合实施例及附图对本发明作进一步说明。
本发明提供的一种隧道窑制砖方法，如图1所示：该隧道窑包括预热段6、烧成段12、冷却段19、燃料和助燃输送系统、温度控制系统、热交换系统、排烟系统。
窑车由窑车入口1进入预热段6。常温空气从常温空气入口23进入，再经热交换器27加热成预热空气。预热空气由预热空气入口4送入预热段6，与窑车相向而行，逐步加热窑车上的砖瓦土坯。预热空气与砖瓦土坯进行热交换后作为助燃空气。砖瓦土坯中的有机物受热分解成一些可燃的低分子化合物，这些气体和助燃空气从预热空气出口5抽出，送往助燃空气入口9进入烧成段12。上述气体与燃料混合燃烧，在烧成段12被氧化为二氧化碳，水蒸气等气体随烟气经热交换器27冷却后排入大气。
窑车上的砖瓦土坯经预热段充分预热后，随窑车被送入烧成段12。燃料由燃料入口10送入烧成段12，燃料燃烧的火焰和生成的燃烧产物加热砖瓦土坯，从而完成煅烧过程。燃烧烟气自烟气出口11被抽出，经热交换器27与常温空气进行热交换。热交换后的烟气温度降至300℃以下，再由烟囱高空排放。
煅烧完成的热态砖瓦随窑车进入冷却段19。常温空气由冷空气入口15送入冷却段19，与窑车相向而行，与热态砖瓦发生热交换后被加热成热空气。热态砖瓦被冷却，温度降至100℃以下后出窑。热空气从热空气出口16抽出，热电偶测温仪26对热空气进行检测。若热空气温度≥500℃，可直接作为预热空气由预热空气入口4送入预热段6，不经过热交换器27；若热空气温度＜500℃，则通往常温空气入口23，经热交换器27加热后通向预热空气入口4送入预热段6预热砖瓦土坯。
上述仅为本发明的若干具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (1)

1.一种隧道窑的制砖方法，其特征在于：该方法采用的装置包括预热段（6）、烧成段（12）、冷却段（19）、燃料和助燃输送系统、温度控制系统、热交换系统、排烟系统；预热段的窑车入口处设有窑头封闭气幕，控制送风和抽风；预热空气入口设在预热段下方，预热空气出口在预热段的上方；预热段和烧成段之间有氧化气幕，控制送风和抽风；助燃空气入口和燃料入口都设在烧成段上方，烟气出口在烧成段下方；烧成段和冷却段之间有封闭气幕，控制送风和抽风；冷空气入口在冷却段上方，热空气出口在冷却段下方，冷却段的尾部是窑尾封闭气幕，控制送风和抽风；热空气出口处设有热电偶测温仪，从热空气出口排出的冷却段≥500℃热空气重新送到预热段的预热空气入口，从热空气出口排出的冷却段＜500℃热空气直接排出；热交换器连接常温空气入口、烧成段的烟气出口和预热段的预热空气入口，气体在此完成热交换；
在预热段（6）中，对砖瓦土坯预热，其中的有机物受热分解成的一些可燃的低分子化合物随助燃空气从助燃空气入口（9）被送入烧成段（12）与燃料混合燃烧，在烧成段（12）被氧化为二氧化碳，水蒸气随燃烧烟气经热交换器（27）冷却后排入大气；冷却段（19）产生的热空气直接送入预热段（6）作为预热空气，或与常温空气一起经热交换器（27）加热成为预热空气；
所述的预热段（6）中，预热空气由预热空气入口（4）送入预热段（6），与窑车相向而行，逐步加热窑车上的砖瓦土坯后从预热空气出口（5）抽出，送往助燃空气入口（9）进入烧成段（12）；
所述的预热空气是由两部分组成，一是常温空气从常温空气入口（23）进入再经热交换器（27）加热后送往预热空气入口（4）；二是在冷却段（19）中常温空气由冷空气入口（15）送入冷却段（19），与窑车相向而行，与热态砖瓦发生热交换后被加热成热空气；预热空气加热窑车上的砖瓦土坯过程中，砖瓦土坯中的有机物受热分解成一些可燃的低分子化合物；
所述的烧成段（12）的燃烧烟气自烟气出口（11）被抽出，经热交换器（27）与常温空气进行热交换后排放；
所述的热空气从热空气出口（16）抽出，热电偶测温仪（26）对热空气进行检测，若热空气温度≥500℃，直接作为预热空气由预热空气入口（4）送入预热段（6），不经过热交换器（27）；若热空气温度＜500℃，则通往常温空气入口（23），经热交换器(27)加热后通向预热空气入口（4）送入预热段（6）预热砖瓦。
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