CN201407893Y - 脉冲分组控制燃烧宽体陶瓷辊道窑 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种脉冲分组控制燃烧宽体陶瓷辊道窑，包括窑体、辊棒和燃烧系统，其中燃烧系统包括多个高速烧嘴、燃气总管、空气总管和脉冲分组控制器，高速烧嘴设于窑体的窑壁上，各个高速烧嘴的进口端分别与燃气总管和空气总管通过阀门连接，各个阀门与脉冲分组控制器电气连接。本实用新型的辊道窑采用脉冲分组控制燃烧，大大加强了窑体内热气体的对流，减小窑体内温差，保证了窑体内温度的均匀性和稳定性；同时辊道窑的窑顶采用弧形拱顶结构，扩大窑体内拱顶部位的燃烧空间，增加窑体横向截面中间部位的热力，同时有利于截面中部获得更多的热辐射传导，克服了平窑顶存在的截面热气流死角，可大大改善窑体横向截面的温度均匀性。

Description

脉冲分组控制燃烧宽体陶瓷辊道窑

技术领域

本实用新型涉及辊道窑技术领域，特别涉及一种脉冲分组控制燃烧宽体陶瓷辊道窑。

背景技术

陶瓷辊道窑是近几十年发展起来的新型快烧连续式工业窑炉，由于辊道窑断面温度均匀、传热效率高、能耗低，已成为建陶企业普遍采用的烧成设备。目前，随着建陶企业的产量越来越大，窑炉也越建越长、截面也愈来愈宽，但同时窑内温度也越来越难以控制，而由于窑内温度不均匀造成的诸如变形、色差等烧成缺陷也日趋严重。因此，如何均匀窑内温度、减小断面温差成了建陶企业最关心的问题之一。

脉冲燃烧技术是近年来新发展起来的一种工业炉燃烧技术，是根据炉温的变化调节燃气和空气用量，使烧嘴在大火和小火之间周期性燃烧，热量在高低之间交替输出，从而达到降低炉内温差，提高燃料燃烧效率的目的，其实质是强化炉内热气体对流。高速流动的炉气带动周围的气体，使炉内的气体循环量大为增加，一般可以达到原来的10倍以上，对炉内气体的搅拌作用十分强烈，使炉内温差缩小。并且烧嘴燃烧的脉冲周期越小，热气流对流强烈，温差也就越小。

目前脉冲燃烧技术在隧道窑和梭式窑中应用较普遍，但未见其应用于辊道窑。目前辊道窑仍采用原有的控制和燃烧技术，在窑的宽度上已经达到极限，当宽度大于2.5米后，窑内温差变大，制品色差加大，质量大幅度下降，因此2.5米宽度成为了辊道窑一个不可超越的极限。同时目前高档陶瓷产品对窑炉内温度场的均匀性要求较高，对燃烧气氛的稳定可控性也要求较高，辊道窑使用传统的调节控制方式已无法实现。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种能使宽体辊道窑窑体内温差小、温度分布均匀的脉冲分组控制燃烧宽体陶瓷辊道窑。

本实用新型通过以下技术方案实现：脉冲分组控制燃烧宽体陶瓷辊道窑，包括窑体、辊棒和燃烧系统，所述燃烧系统包括多个高速烧嘴、燃气总管、空气总管和脉冲分组控制器，其中高速烧嘴设于窑体的窑壁上，各个高速烧嘴的进口端分别与燃气总管和空气总管通过阀门连接，各个阀门与脉冲分组控制器电气连接。

所述各个阀门与脉冲分组控制器的连接线路上均设有比例控制调节器，用于调节高速烧嘴进口处燃气和空气的用量比例。

所述高速烧嘴喷出高温烟气的速度可达100m/s以上，高温烟气的高速喷出可带动窑体内部的气体流动，加速气体循环。

所述高速烧嘴的脉冲燃烧频率可调，其频率越高，窑体内热气流对流越强烈，窑体内的温差也就越小。

所述窑体的窑顶为弧形拱顶，扩大了窑体的燃烧空间。

在窑体的两侧窑壁上，所述高速烧嘴在同一窑壁上成多个正反“品”字形排布；在窑体的同一纵向水平面上，所述高速烧嘴在窑体两侧窑壁上均匀交错排布，也成多个正反“品”字形排布；在窑体的同一横向截面上，窑体两侧窑壁上的两个高速烧嘴分别设于所述辊棒的上方和下方，即若窑体一侧窑壁上的高速烧嘴设于辊棒上方，则窑体另一侧窑壁的高速烧嘴设于辊棒下方。

根据实际需要，所述多个高速烧嘴中，可以一个高速烧嘴对应一个脉冲分组控制器，也可以多个高速烧嘴对应同一个脉冲分组控制器。

所述脉冲分组控制器为可编程控制器(PLC)。

本脉冲分组控制燃烧宽体陶瓷辊道窑工作时，其工作原理为：脉冲分组控制器分别控制各个阀门，通过比例控制调节器调节高速烧嘴进口处燃气和空气用量的比例(空燃比一般接近其化学计量比)，燃气和空气在进入高速烧嘴后迅速混合均匀，然后形成高温烟气，在脉冲分组控制器的控制下由高速烧嘴脉冲喷出，在窑体内燃烧。

本实用新型相对于上述现有技术，具有如下优点效果：

1、本实用新型的辊道窑采用脉冲分组控制燃烧，大大加强了窑体内热气体的对流，减小窑体内温差，保证了窑体内温度的均匀性和稳定性；由于每个高速烧嘴在脉冲燃烧时都是在高燃烧能力下工作，故高速烧嘴出口气流速度高，窑体内炉气循环强烈，避免了局部高温的出现；同时，脉冲分组控制燃烧过程中窑体内的气体一直处于高速状态，其传热系数很高，比常规加热设备大一倍以上。

2、本实用新型的辊道窑窑顶采用弧形拱顶结构，一方面扩大窑体内拱顶部位的燃烧空间，增加窑体横向截面中间部位的热力；另一方面，拱顶内弧面有利于截面中部获得更多的热辐射传导；第三是弧形拱顶克服了平窑顶存在的截面热气流死角，可大大改善窑体横向截面的温度均匀性。

3、根据实际情况的需要，若设于窑体上的高速烧嘴数量过多，本实用新型的辊道窑可采用分组控制燃烧，即一个脉冲分组控制器同时控制多个高速烧嘴，这就有利于简化控制系统，降低设备投资，从而降低生产成本。

附图说明

图1是本脉冲分组控制燃烧宽体陶瓷辊道窑的纵向剖面示意图。

图2是本脉冲分组控制燃烧宽体陶瓷辊道窑的横向截面示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

本实施例一种脉冲分组控制燃烧宽体陶瓷辊道窑，包括窑体、辊棒和燃烧系统，其整体结构的纵向剖面视图如图1所示，横向截面视图如图2所示，其中燃烧系统包括多个高速烧嘴3、燃气总管8、空气总管9和脉冲分组控制器4，高速烧嘴3设于窑体的窑壁2上，各个高速烧嘴3的进口端分别与燃气总管8和空气总管9通过阀门6连接，各个阀门6与脉冲分组控制器4电气连接；各个阀门6与脉冲分组控制器4的连接线路上均设有比例控制调节器7，用于调节高速烧嘴进口处燃气和空气的用量比例；如图2所示，窑体的窑顶1为弧形拱顶，扩大了窑体的燃烧空间。

在窑体的两侧窑壁2上，高速烧嘴3在同一窑壁2上成多个正反“品”字形排布；如图1所示，在窑体的同一纵向水平面上，高速烧嘴3在窑体两侧窑壁2上均匀交错排布，也成多个正反“品”字形排布；如图2所示，在窑体的同一横向截面上，窑体两侧窑壁2上的两个高速烧嘴3分别设于辊棒5的上方和下方，即若窑体一侧窑壁2上的高速烧嘴3设于辊棒5上方，则窑体另一侧窑壁2的高速烧嘴3设于辊棒5下方。

本实施例的高速烧嘴3喷出高温烟气的速度达到100m/s以上，高温烟气的高速喷出可带动窑体内部的气体流动，加速气体循环；高速烧嘴3的脉冲燃烧频率可调，其频率越高，窑体内热气流对流越强烈，窑体内的温差也就越小。

根据实际情况的需要，在多个高速烧嘴3中，可以一个高速烧嘴3对应一个脉冲分组控制器4，也可以多个高速烧嘴3对应同一个脉冲分组控制器4；脉冲分组控制器4为可编程控制器(PLC)。

本脉冲分组控制燃烧宽体陶瓷辊道窑工作时，其工作原理为：脉冲分组控制器4分别控制各个阀门6，通过比例控制调节器7调节高速烧嘴3进口处燃气和空气用量的比例(空燃比一般接近其化学计量比)，燃气和空气在进入高速烧嘴3后迅速混合均匀，然后形成高温烟气，在脉冲分组控制器4的控制下由高速烧嘴3脉冲喷出，在窑体内燃烧。

如上所述，便可较好地实现本实用新型，上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围；即凡依本实用新型内容所作的均等变化与修饰，都为本实用新型权利要求所要求保护的范围所涵盖。

Claims (8)

1、脉冲分组控制燃烧宽体陶瓷辊道窑，包括窑体、辊棒和燃烧系统，其特征在于，所述燃烧系统包括多个高速烧嘴、燃气总管、空气总管和脉冲分组控制器，其中高速烧嘴设于窑体的窑壁上，各个高速烧嘴的进口端分别与燃气总管和空气总管通过阀门连接，各个阀门与脉冲分组控制器电气连接。

2、根据权利要求1所述的脉冲分组控制燃烧宽体陶瓷辊道窑，其特征在于，所述各个阀门与脉冲分组控制器的连接线路上均设有比例控制调节器。

3、根据权利要求1所述的脉冲分组控制燃烧宽体陶瓷辊道窑，其特征在于，所述高速烧嘴喷出高温烟气的速度为100m/s以上。

4、根据权利要求1所述的脉冲分组控制燃烧宽体陶瓷辊道窑，其特征在于，所述高速烧嘴为脉冲燃烧频率可调的高速烧嘴。

5、根据权利要求1所述的脉冲分组控制燃烧宽体陶瓷辊道窑，其特征在于，所述窑体的窑顶为弧形拱顶。

6、根据权利要求1所述的脉冲分组控制燃烧宽体陶瓷辊道窑，其特征在于，在窑体的两侧窑壁上，所述高速烧嘴在同一窑壁上成多个正反“品”字形排布；在窑体的同一纵向水平面上，所述高速烧嘴在窑体两侧窑壁上均匀交错排布，也成多个正反“品”字形排布；在窑体的同一横向截面上，窑体两侧窑壁上的两个高速烧嘴分别设于所述辊棒的上方和下方。

7、根据权利要求1所述的脉冲分组控制燃烧宽体陶瓷辊道窑，其特征在于，所述多个高速烧嘴中，一个高速烧嘴对应一个脉冲分组控制器，或者多个高速烧嘴对应同一个脉冲分组控制器。

8、根据权利要求1所述的脉冲分组控制燃烧宽体陶瓷辊道窑，其特征在于，所述脉冲分组控制器为可编程控制器。

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