CN202869211U - 多通道直烧式隧道窑及其余热回收利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多通道直烧式烘烧联体隧道窑，该隧道窑由外窑墙、内窑墙、窑基础砼和窑面共同构成窑体框架；在窑体内部，沿隧道窑纵深方向，依次由预热带、焙烧带、保温带和冷却带构成；在多通道直烧式烘烧联体隧道窑的窑体内部，还包括余热回收利用系统。本实用新型还公开了一种用于多通道直烧式烘烧联体隧道窑的余热回收利用系统。

Description

多通道直烧式隧道窑及其余热回收利用系统

技术领域

本实用新型涉及一种隧道窑，尤其涉及一种多通道直烧式隧道窑及其余热回收利用系统。

背景技术

目前生产墙体材料(例如烧结页岩承重砖、多孔空心砖和空心砌块砖等)的隧道窑大至可分为两种：一种是焙烧窑和烘窑并列，长度在80米至130米之间的隧道窑，另一种是长度在120米至150米之间无烘窑的直烧式隧道窑。上述窑型在墙体材料焙烧时使用较为普遍，但存在以下缺点：一是窑体比较长，占地面积大，不利于新建项目的选址，运行时所需的运转设备(例如窑车和轨道)的数量多，增加了建厂资金的投入和运行成本；二是只能采用高风压低风量的离心式风机作为引风设备，而离心式风机功率普遍较大，增加了运行用电成本；三是原有隧道窑需要单独的烘干窑作为配套设施，才能达到应有的余热利用效果。

为了克服现有隧道窑占地面积大、对场地要求局限性强、运行成本高、引风设备能耗高、主窑和烘干窑单独配套等技术上的缺点，希望提供一种占地面积小，运行成本低，能耗低，无需配备烘干窑的隧道窑。

实用新型内容

为此，本实用新型提出了一种可以解决上述问题至少部分解决上述问题的多通道直烧式烘烧联体隧道窑及其余热回收利用系统。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种多通道直烧式烘烧联体隧道窑，所述隧道窑由外窑墙1、内窑墙4、窑基础砼7和窑面共同构成窑体框架；

在窑体内部，沿隧道窑纵深方向，依次由预热带30、焙烧带31、保温带32和冷却带33构成；

在所述窑体内部，还包括余热回收利用系统；

所述余热回收系统包括：空气流动换热层13、抽热烟道14、抽热哈风洞28、集热烟道50、抽热风机49、送热主烟道51、送热支烟道20、窑面送热孔48、窑面主烟道23、风机位24和排风机47，其中，位于焙烧带31和保温带32窑面上的空气流动换热层13与抽热烟道14联通，抽热烟道14与保温带32和冷却带33内窑墙4上的抽热哈风洞28联通，焙烧带30、保温带31和冷却带33内的热空气经抽热哈风洞28进入集热烟道50，抽热风机49将热空气从集热烟道50抽入送热主烟道51，经过送热支烟道20和窑面送热孔48进入预热带30，对半成品进行烘干后的空气经窑面主烟道23和位于风机位24的排风机47排出窑外。

在本实用新型中，窑体直接由预热带、焙烧带、保温带和冷却带连接而成，不用单独配备烘窑作为配套设施，节省了占地面积和运行成本，同时为铺设多通道隧道窑奠定基础；在本发明中利用独特的余热回收利用系统，将焙烧、保温和冷却过程中产生的余热，通过余热回收通道，送入预热带，对半成品进行烘干，加快半成品烘干速度，提高窑炉焙烧时的火行速度，节约煤耗，实现热能综合利用

可选地，根据本实用新型的多通道直烧式烘烧联体隧道窑，所述隧道窑还包括位于预热带30的气流和气压控制系统，所述预热带30的气流和气压控制系统包括：预热带烟道盖板18、预热烟道21、调节风闸17、风闸调节洞口22、哈风洞密封板16和预热带哈风洞15，其中，通过送热支烟道20和窑面送热孔48进入预热带30的热空气，经由预热带烟道盖板18进入预热烟道21，通过调整风闸调节17和风闸调节洞口22之间的距离，实现对进入预热哈风洞15热空气的气压和气流的调节。

通过预热带气流和气压的控制系统，调节热空气的进入量，有效的控制半成品的烘干效果。

可选地，根据本实用新型的多通道直烧式烘烧联体隧道窑，所述窑面包括：普通砼窑面25、高温砼窑面26及由耐火纤维棉窑顶10、空气流动换热层13和窑表面砼板密封层12构成的窑面，其中，

预热带30的窑面由普通砼窑面25和高温砼窑面26构成；

保温带32和焙烧带31的窑面由耐火纤维棉窑顶10、空气流动换热层13和窑表面砼板密封层12构成；

冷却带33的窑面由高温砼窑面26构成。

在预热带设置普通砼窑面和高温砼窑面，是因为在预热带的前端，温度不高，使用普通砼窑面可以节约成本，并能满足需要，在预热带的后端，由于温度较高，使用了由高铝、水泥和耐火材料制成的高温砼窑面，保证了窑面在使用过程中的耐高温品质；另外在焙烧和保温带，由于需要高温、并且需要保温的功效，因此设计了由耐火纤维棉窑顶10、空气流动换热层13和窑表面砼板密封层12构成，其中空气流动换热层13中的热空气能够通过余热回收利用系统送入预热带进行回收利用；此外在冷却带的降温阶段，温度依然较高，需要采用高温砼窑面满足高温的需要。

可选地，根据本实用新型的多通道直烧式烘烧联体隧道窑，所述隧道窑是由窑体长度为60-70米的至少1条隧道窑构成。

由于本实用新型由至少1条隧道窑构成，且长度仅有60-70米，首先窑体长度缩短，节省了占地面积，有利于新项目选址，同时减少建厂资金的投入；其次，由于窑体长度的缩短，所需运转设备(如窑车和轨道)的数量减少，也降低了运行成本；同时，由于窑体长度变短，焙烧时空气在窑内的运行阻力变小，所选风机牵引设备的电机功率变小，节省了运行时的用电成本。

可选地，根据本实用新型的多通道直烧式烘烧联体隧道窑，所述窑体中的外窑墙1和内窑墙4通过连接墙3连接，形成回填土保温层2。

由外窑墙1和内窑墙4通过连接墙3连接，形成回填土保温层2，起到保温的作用，使热能得到更加充分的利用。

可选地，根据本实用新型的多通道直烧式烘烧联体隧道窑，在所述隧道窑内底部设置轨道9，并顺轨道方向设置检查通道8。

在窑底内部设置轨道9，使窑车能够顺利通过预热带30、焙烧带31、保温带32和冷却带33，在顺轨道方向开设检查通道8，便于运行时的维修和检查窑车设备。

可选地，根据本实用新型的多通道直烧式烘烧联体隧道窑，在内窑墙4设置挑砖密封线5，在内窑墙侧面设置封砂槽6，并在窑面上设置了加砂管道27。

通过窑面上的加砂管道27向封砂槽6注入砂石，以及在内窑墙设置挑砖密封线，可以隔离窑体底部和窑墙一侧的热量，防止损坏窑车。

可选地，根据本实用新型的多通道直烧式烘烧联体隧道窑，在保温带32和冷却带33包括至少2对抽热哈风洞28；在预热带30包括至少6对预热带哈风洞15。

根据窑车的长度和形状开设至少2对抽热哈风洞28和至少6对预热带哈风洞15，保证余热回收系统中热空气的流通，使热能充分利用。

可选地，根据本实用新型的多通道直烧式烘烧联体隧道窑，在隧道窑窑体上包括至少1个膨胀缝(29)，防止热胀冷缩损害窑体。

根据本实用新型的另一方面，还提供了一种用于上述多通道直烧式烘烧联体隧道窑的余热回收利用系统，所述余热回收利用系统包括：空气换热层13、抽热烟道14、抽热哈风洞28、集热烟道50、抽热风机49、送热主烟道51、送热支烟道2、窑面送热孔48、窑面主烟道23、风机位24和排风机47；其中

其中，位于焙烧带(31)和保温带(32)窑面上的空气流动换热层(13)与抽热烟道(14)联通，抽热烟道(14)与位于保温带(32)和冷却带(33)内窑墙(4)上的抽热哈风洞(28)联通，热空气经抽热哈风洞(28)进入集热烟道(50)，抽热风机(49)将热空气从集热烟道(50)抽入送热主烟道(51)，并经过送热支烟道(20)和窑面送热孔(48)进入预热带(30)，经过预热带(30)的热空气经窑面主烟道(23)和位于风机位(24)的排风机(47)排出窑外。

在本实用新型的多通道直烧式隧道窑中，利用此独特的余热回收利用系统，将焙烧、保温和冷却过程中产生的余热，通过余热回收通道，送入预热带，对半成品进行烘干，加快半成品烘干速度，提高窑炉焙烧时的火行速度，节约煤耗，实现热能综合利用

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1工艺平面布局图

图2焙烧带断面图

图3预热带断面图

图4主窑侧面剖视图

图5窑顶面剖视图

其中：外窑墙1、回填土保温层2、连接墙3、内窑墙4、挑砖密封线5、风砂槽6、窑基础砼7、检查通道8、轨道9、耐火纤维棉窑顶10、投煤孔11、窑表面砼板密封层12、空气流动换热层13、抽热烟道14、预热带哈风洞15、哈风洞密封板16、调节风闸17、预热带烟道盖板18、普通砼窑顶面19、送热支烟道20、预热烟道21、风闸调节洞口22、窑面主烟道23、风机位24、普通砼窑面25、高温砼窑面26、加砂管道27、抽热哈风洞28、膨胀缝29、预热带30、焙烧带31、保温带32、冷却带33、液压顶车机34、摆渡车35、窑车传动设备36、半成品进车端37、成品出车端38、半成品存坯道39、成品装车道40、切坯机41、砖机42、搅拌机43、跟料机44、圆筒筛45、制料设备46、排风机47、窑面送热孔48、抽热风机49、集熟烟道50、送热主烟道51。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步的描述。

如图2所示的焙烧带断面图，多通道直烧式烘烧联体隧道窑，由外窑墙1、内窑墙4、窑基础砼7和窑面共同构成窑体框架；

如图4所示的主窑侧面剖视图，在窑体内部，沿隧道窑纵深方向，依次由预热带30、焙烧带31、保温带32和冷却带33构成；

结合图2、3、4和5所示隧道窑的窑体内部，设置的余热回收利用系统包括：空气流动换热层13、抽热烟道14、抽热哈风洞28、集热烟道50、抽热风机49、送热主烟道51、送热支烟道20、窑面送热孔48、窑面主烟道23、风机位24和排风机47，其中，位于焙烧带31和保温带32窑面上的空气流动换热层13与抽热烟道14联通，抽热烟道14与保温带32和冷却带33内窑墙4上的抽热哈风洞28联通，焙烧带30、保温带31和冷却带33内的热空气经抽热哈风洞28进入集热烟道50，抽热风机49将热空气从集热烟道50抽入送热主烟道51，经过送热支烟道20和窑面送热孔48进入预热带30，对半成品进行烘干后的空气经窑面主烟道23和位于风机位24的排风机47排出窑外。

相比于目前生产墙体材料的隧道窑，窑体直接由预热带、焙烧带、保温带和冷却带连接而成，不用单独配备烘窑作为配套设施，节省了占地面积和运行成本，且利用独特的余热回收利用系统，将焙烧、保温和冷却过程中产生的余热，通过余热回收通道，送入预热带，对半成品进行烘干，加快半成品烘干速度，提高窑炉焙烧时的火行速度，节约煤耗，实现热能综合利用

如图3所示的预热带断面图，隧道窑预热带30设置的气流和气压控制系统包括：预热带烟道盖板18、预热烟道21、调节风闸17、风闸调节洞口22、哈风洞密封板16和预热带哈风洞15，其中，通过送热支烟道20和窑面送热孔48进入预热带30的热空气，经由预热带烟道盖板18进入预热烟道21，通过调整风闸调节17和风闸调节洞口22之问的距离，实现对进入预热哈风洞15热空气的气压和气流的调节，有效的控制了半成品的烘干效果。

如图4所示的主窑侧面剖视图，多通道直烧式烘烧联体隧道窑的窑面包括：普通砼窑面25、高温砼窑面26及由耐火纤维棉窑顶10、空气流动换热层13和窑表面砼板密封层12构成的窑面，其中，预热带30的窑面由普通砼窑面25和高温砼窑面26构成，在预热带30前端，温度不高，使用普通砼窑面25既能节约成本，又能满足需要，在预热带30后端，温度较高，使用了高温砼窑面26；由于保温带32和焙烧带31需要高温焙烧和保温，因此由耐火纤维棉窑顶10、空气流动换热层13和窑表面砼板密封层12构成起到了保温和耐高温的功效，其中空气流动换热层13中的热空气通过余热回收利用系统送入预热带进行回收利用；在冷却带处于降温阶段，但温度依然较高，因此采用高温砼窑面。

本实用新型的多通道直烧式烘烧联体隧道窑是由窑体长度为60-70米的至少一条隧道窑构成。其长度仅有60-70米，首先窑体长度缩短，节省了占地面积，有利于新项目选址，同时减少建厂资金的投入；其次，由于窑体长度的缩短，所需运转设备(如窑车和轨道)的数量减少，也降低了运行成本；同时，由于窑体长度变短，焙烧时空气在窑内的运行阻力变小，所选风机牵引设备的电机功率变小，节省了运行时的用电成本。

本实用新型的多通道直烧式烘烧联体隧道窑的外窑墙1和内窑墙4通过连接墙3连接，形成回填土保温层2，起到保温的作用，使热能得到更加充分的利用。

本实用新型的多通道直烧式烘烧联体隧道窑，在所述隧道窑内底部设置轨道9，使窑车能够顺利通过预热带、焙烧带、保温带和冷却带，在顺轨道方向开设检查通道8，便于运行时的维修和检查窑车设备。

本实用新型的多通道直烧式烘烧联体隧道窑，在内窑墙4设置挑砖密封线5，在内窑墙侧面设置封砂槽6，在窑面上设置了加砂管道27，通过加砂管道27向封砂槽6注入砂石，隔离窑体底部和窑墙一侧的热量，防止损坏窑车。

本实用新型的多通道直烧式烘烧联体隧道窑，根据窑车的长度和形状开设至少2对抽热哈风洞和至少6对预热带哈风洞，保证余热回收利用系统中热空气的流通，使热能充分利用。

本实用新型的多通道直烧式烘烧联体隧道窑，在隧道窑窑体包括至少1个膨胀缝(29)，防止热胀冷缩损害窑体。

如图2、3、4和5所示，多通道直烧式烘烧联体隧道窑的余热回收利用系统包括：空气换热层13、抽热烟道14、抽热哈风洞28、集热烟道50、抽热风机49、送热主烟道51、送热支烟道2、窑面送热孔48、窑面主烟道23、风机位24和排风机47；其中位于焙烧带31和保温带32窑面上的空气流动换热层13与抽热烟道14联通，抽热烟道14与保温带32和冷却带33内窑墙4上的抽热哈风洞28联通，焙烧带30、保温带31和冷却带33内的热空气经抽热哈风洞28进入集热烟道50，抽热风机49将热空气从集热烟道50抽入送热主烟道51，经送热支烟道20和窑面送热孔48进入预热带30，对半成品进行烘干后的空气经窑面主烟道23和位于风机位24的排风机47排出窑外。和目前的用于生产墙体材料的隧道窑相比，本余热回收利用系统，将焙烧、保温和冷却过程中产生的余热，通过余热回收通道，送入预热带，对半成品进行烘干，加快半成品烘干速度，提高窑炉焙烧时的火行速度，节约煤耗，实现了热能综合利用

实施例

根据图1所示的工艺平面布局图，在利用本发明的多通道直烧式联体隧道窑制砖的过程中，将原料放入制料设备46中制料，制好的料经过圆筒筛45筛料，筛好的料传送到跟料机44，然后传送到搅拌机43，搅拌好的料传送到砖机42制砖，将制好的砖传送到切砖机41切成具有一定规格的半成品砖，切好的半成品砖可以存放在半成品存坯道39中，利用窑车传动设备将装好半成品砖的窑车传送到摆渡车35中，送入半成品进车端37，用液压顶车机34将窑车送入隧道窑内，并将窑体预热带的前端用砖坯封口，装有半成品砖的窑车，首先进入预热带30，在预热带30里，由余热回收利用系统收集的热空气，通过送热支烟道20和窑面送热孔48均匀分散到预热带，如图3预热带断面图所示，分散的热空气依次经过预热带烟道盖板18、预热带烟道21、风闸调节17、风闸调节洞口22、哈风洞密封板16和预热带哈风洞15进入预热带的窑体内，其中通过调节风闸调节17和风闸调节洞口22的距离来控制进入预热带哈风洞15内的空气流量和流速，利用回收的热空气将半成品砖烘干，烘干半成品后的含有大量水蒸汽的热空气通过窑面主烟道23和位于风机位24的排风机47排出窑外，由于大气压力的作用窑外富含氧气的新鲜空气通过位于冷却带33的窑体后部进入窑体内，从而实现了焙烧供氧和空气的循环。在预热带30烘干的半成品砖进入焙烧带，如图2焙烧带断面图所示，在焙烧带通过调节从投煤孔11投入的煤量来调节焙烧时的火行速度，在焙烧带的窑顶设置有耐火纤维棉窑顶10和砼密封板层12，在两层之间设置一个高度约为30厘米的密封性的空气流动换热层13，此空气流动换热层13用砖砌体和预热带30分开，并一直延续到保温带，这样的窑体顶面设置，对焙烧带和保温带的热量起到保护作用，使其不易流失到窑外空气中去，有效的利用了热量，同时，在焙烧带和保温带窑体内温度很高，而耐火纤维棉窑顶10的耐火纤维棉材质可以耐高温，且保温效果良好，但价格比较高，将其只用于焙烧带和保温带，既满足了耐高温和保温的需求，又节约了成本。焙烧带31和保温带32的空气流动换热层13和抽热烟道联通，通过位于保温带32和冷却带33的抽热哈风洞28，送入余热回收系统的集热烟道50，通过抽热风机49将热空气送入送热主烟道51、然后通过窑面送热孔48和送热支烟道20均匀的分散到预热带进行回收利用。通过焙烧带焙烧的砖，进入保温带32保温，进入冷却带33冷却后，即制得成品砖，成品砖进入成品出车道38，转入成品装车道40进行装车。

根据本实施方式，建造的多通道直烧式烘烧联体隧道窑，由于缩短了长度，降低了对建造场地的要求，占地面积变小，节省了建造成本；由于缩短了窑体长度，减少了所需的运转设备，如窑车和轨道的数量。因此降低了运行成本；同时由于缩短了窑体长度，减小了空气在窑内的运动阻力，在配备引风设备时，可以选用功率较小的风机，节约用电成本；而且本实施方式的隧道窑直接使用烘烧联体，不需要配备烘窑，即节省了建造成本又节省了热能成本；更为重要的是利用本实用新型的余热回收利用系统，能使余热综合利用，节约了煤耗、大大的降低了运行成本。

应该注意的是，上述实施例对本发明进行说明面不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。

Claims (10)

1.一种多通道直烧式烘烧联体隧道窑，其特征在于：

所述隧道窑由外窑墙(1)、内窑墙(4)、窑基础砼(7)和窑面共同构成窑体框架；

在窑体内部，沿隧道窑纵深方向，依次由预热带(30)、焙烧带(31)、保温带(32)和冷却带(33)连接而成；

在所述窑体内部，还包括余热回收利用系统；

所述余热回收利用系统包括：空气流动换热层(13)、抽热烟道(14)、抽热哈风洞(28)、集热烟道(50)、抽热风机(49)、送热主烟道(51)、送热支烟道(20)、窑面送热孔(48)、窑面主烟道(23)、风机位(24)和排风机(47)，其中，

位于焙烧带(31)和保温带(32)窑面上的空气流动换热层(13)与抽热烟道(14)联通，抽热烟道(14)与位于保温带(32)和冷却带(33)内窑墙(4)上的抽热哈风洞(28)联通，热空气经抽热哈风洞(28)进入集热烟道(50)，抽热风机(49)将热空气从集热烟道(50)抽入送热主烟道(51)，并经过送热支烟道(20)和窑面送热孔(48)进入预热带(30)，经过预热带(30)的热空气经窑面主烟道(23)和位于风机位(24)的排风机(47)排出窑外。

2.如权利要求1所述的多通道直烧式烘烧联体隧道窑，其特征在于：所述隧道窑还包括预热带(30)气流和气压控制系统；

所述预热带(30)气流和气压控制系统包括：预热带烟道盖板(18)、预热烟道(21)、调节风闸(17)、风闸调节洞口(22)、哈风洞密封板(16)和预热带哈风洞(15)，其中，

通过送热支烟道(20)和窑面送热孔(48)进入预热带(30)的热空气，经由预热带烟道盖板(18)进入预热烟道(21)，通过调整风闸调节(17)和风闸调节洞口(22)之间的距离，调节进入预热带哈风洞(15)热空气的气压和气流。

3.如权利要求1所述的多通道直烧式烘烧联体隧道窑，所述窑面包括：普通砼窑面(25)、高温砼窑面(26)及由耐火纤维棉窑顶(10)、空气流动换热层(13)和窑表面砼板密封层(12)构成的窑面，其中，

预热带(30)的窑面由普通砼窑面(25)和高温砼窑面(26)构成；

保温带(32)和焙烧带(31)的窑面由耐火纤维棉窑顶(10)、空气流动换热层(13)和窑表面砼板密封层(12)构成；

冷却带(33)的窑面由高温砼窑面(26)构成。

4.如权利要求1所述的多通道直烧式烘烧联体隧道窑，其特征在于：所述隧道窑是由窑体长度为60-70米的至少1条隧道窑构成。

5.如权利要求1所述的多通道直烧式烘烧联体隧道窑，其特征在于：所述外窑墙(1)和内窑墙(4)通过连接墙(3)连接，形成回填土保温层(2)。

6.如权利要求1所述的多通道直烧式烘烧联体隧道窑，其特征在于：在所述隧道窑内底部设置轨道(9)，并顺轨道方向开设检查通道(8)。

7.如权利要求1所述的多通道直烧式烘烧联体隧道窑，其特征在于：在内窑墙(4)设置挑砖密封线(5)，在内窑墙侧面设置封砂槽(6)，在窑面上设置加砂管道(27)。

8.如权利要求1所述的多通道直烧式烘烧联体隧道窑，其特征在于：

在所述保温带(32)和冷却带(33)包括至少2对抽热哈风洞(28)；

在所述预热带(30)包括至少6对预热带哈风洞15。

9.如权利要求1所述的多通道直烧式烘烧联体隧道窑，其特征在于：在所述窑体上包括至少1个膨胀缝(29)。

10.一种用于多通道直烧式烘烧联体隧道窑的余热回收利用系统，其特征在于：该余热回收系统包括：空气换热层(13)、抽热烟道(14)、抽热哈风洞(28)、集热烟道(50)、抽热风机(49)、送热主烟道(51)、送热支烟道(20)、窑面送热孔(48)、窑面主烟道(23)、风机位(24)和排风机(47)；其中，位于焙烧带(31)和保温带(32)窑面上的空气流动换热层(13)与抽热烟道(14)联通，抽热烟道(14)与位于保温带(32)和冷却带(33)内窑墙(4)上的抽热哈风洞(28)联通，热空气经抽热哈风洞(28)进入集热烟道(50)，抽热风机(49)将热空气从集热烟道(50)抽入送热主烟道(51)，并经过送热支烟道(20)和窑面送热孔(48)进入预热带(30)，经过预热带(30)的热空气经窑面主烟道(23)和位于风机位(24)的排风机(47)排出窑外。

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