CN214223790U - 一种天然气窑炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于烧结设备技术领域，公开了一种天然气窑炉，包括窑炉本体，所述窑炉本体沿其长度方向依次设有预热区和烧成区；其中，烧成区正下方设有燃烧区，燃烧区内设有多个与天然气管道相连通的燃烧喷嘴；预热区正下方设有加热区，加热区气体入口与燃烧区的烟气管道相连通，加热区气体出口与烟囱相连通，且加热区内设有蓄热体。本实用新型可以将烟气中所携带的热量回收再利用，且能够极大程度的降低热量的损失，提高热量利用率的同时还降低了天然气的消耗量，整体节能效果好。

Description

一种天然气窑炉

技术领域

本实用新型属于烧结设备技术领域，具体涉及一种天然气窑炉。

背景技术

目前，用于烧制永磁铁氧体的窑炉，一般采用预热区（低温区，温度低于900℃）和烧成区（高温区，温度高于1250℃）的结构，通过天然气燃烧分别对预热区和烧成区加热，并在加热过程中，通过控制天然气通量来控制烧结温度。此种结构的天然气窑炉，能源消耗高且热量损失严重。具体表现为：一、预热区和烧成区均需要通过燃烧天然气来分段控温，天然气消耗量较高；二、预热区和烧成区中的天然气燃烧时，所产生的烟气会携带走大量的热量，致使热量损失严重，极低的热量利用率在一定程度上也加大了天然气的消耗量。

发明内容

为解决现有技术中存在的以上不足，本实用新型旨在提供一种天然气窑炉，以解决现有天然气窑炉能源消耗高且热量损失严重的问题。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：一种天然气窑炉，包括窑炉本体，所述窑炉本体沿其长度方向依次设有预热区和烧成区；其中，烧成区正下方设有燃烧区，燃烧区内设有多个与天然气管道相连通的燃烧喷嘴；预热区正下方设有加热区，加热区气体入口与燃烧区的烟气管道相连通，加热区气体出口与烟囱相连通，且加热区内设有蓄热体。

作为本实用新型的限定，加热区内还设有气气式列管换热器，所述气气式列管换热器位于蓄热体和加热区的气体出口之间。

作为本实用新型的进一步限定，气气式列管换热器的进气口与风机相连通，排气口通过空气供气管与空气喷嘴相连通；所述空气喷嘴设于燃烧区内，位于燃烧喷嘴的一侧。

作为本实用新型的再进一步限定，窑炉本体烧成区的侧壁为双层空芯结构，所述空气供气管布设于窑炉本体烧成区侧壁的夹层中。

作为本实用新型的另一种限定，蓄热体为陶瓷材质的蜂窝状蓄热结构。

由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，所取得的有益效果是：

（1）本实用新型中加热区与燃烧区的烟道相连通，并通过内部设置的蓄热体积聚烟气所携带的热量，进而为预热区提供所需热量。本装置可以充分利用烟气余热来为预热区提供热量，预热区无需再采用天然气单独加热，极大程度的提高了热量利用率，有效减少了天然气的消耗量，也在一定程度上降低了污染。

（2）本实用新型中加热区内所设置的列管式气气换热器，进一步利用烟气中的剩余热量来为空气加热，并通过风机将加热后的空气送入燃烧区内，一方面协助天然气燃烧来对燃烧区升温，保证烧成区温度的同时进一步降低天然气的消耗量；另一方面能够为天然气的燃烧提供充足氧气，保证天然气充分燃烧，进而减少CO和SO等有害气体的产生。

（3）本实用新型中窑炉本体烧成区的侧壁为双层空芯结构，保温效果更好，能够有效减少烧成区热量的损失；另一方面空气供气管可以布设于烧成区侧壁的夹心空隙中，在将加热后空气输送至燃烧区时能够有效避免热量的损失。

综上所述，本实用新型可以将烟气中所携带的热量回收再利用，且能够极大程度的降低热量的损失，提高热量利用率的同时还降低了天然气的消耗量，整体节能效果好。

附图说明

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作更进一步详细说明。

图1为本实用新型实施例的结构结构关系剖视图；

图中：1、烧成区；2、预热区；3、燃烧区；4、加热区；5、天然气管道；6、燃烧喷嘴；7、空气供气管；8、空气喷嘴；9、蓄热体；10、气气式列管换热器；11、风机；12、烟囱。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明。应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和理解本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例 一种天然气窑炉

本实施例中的加热区4通过蓄热体9积聚烟气中的热量并供给预热区2使用，无需再通过天然气单独为预热区2加热，有效解决了现有天然气窑炉热量利用率低且天然气消耗量高的弊端。

如图1所示，本实施例包括砖砌而成的窑炉本体，窑炉本体内部主要设有预热区2、烧成区1、加热区4和燃烧区3四大区域。其中，预热区2和烧成区1沿窑炉本体长度方向设置，产品烧制时，原料首先通过预热区2进行升温预热处理，然后再通过烧成区1进行高温烧制，形成最终产品。烧成区1正下方设有燃烧区3，燃烧区3内固设有多个与天然气管道5相连通的燃烧喷嘴6，天然气通过燃烧喷嘴6在燃烧区3燃烧，为上方的烧成区1提供所需热能，进而保证烧成区1温度始终高于1250℃。预热区2正下方设有加热区4，加热区4的气体入口与燃烧区3的烟气管道相连通，气体出口直接与烟囱12相连通，燃烧区3中天然气燃烧所产生的烟气可经预热区2排至烟囱12中。如图1所示，加热区4内部设有用于积聚烟气热量的蓄热体9，烟气经过加热区4时，蓄热体9可以收集利用烟气中的热量，为上方的预热区2提供所需热能，进而保证预热区2温度在900℃左右。而为了保证蓄热体9良好的蓄热能力和抗腐蚀性能，本实施例中蓄热体9为陶瓷材质的蜂窝状蓄热结构。

为了进一步对烟气余热收集利用，本实施例中，加热区4内还设有气气式列管换热器10。如图1所示，气气式列管换热器10位于蓄热体9和加热区4气体出口之间，气气式列管换热器10的进气口与风机11相连通，排气口通过空气供气管7与空气喷嘴8相连通。其中，上述空气喷嘴8设于燃烧区3内，位于燃烧喷嘴6的一侧，主要用于为天然气的燃烧提供充足氧气。

更具体的，窑炉本体烧成区1的侧壁为砖砌而成的双层空芯结构，所形成的烧成区1具有良好的保温效果。如图1所示，空气供气管7一部分环绕于预热区2的外部，一部分布设于烧成区1侧壁的夹层中，通过烧成区1侧壁的夹层结构可以对空气供气管7中的空气加热、保温，进而保证为燃烧区3提供高温空气，来协助天然气燃烧。

本实施例的工作过程如下所示：

以烧制永磁铁氧体为例，首先启动风机11，为燃烧区3提供充足氧气；再通过天然气管道5为燃烧喷嘴6输送天然气，天然气在燃烧区3充分燃烧，为燃烧区3上方的烧成区1提供热能；天然气燃烧后产生的烟气经烟气管道进入加热区4，加热区4内的蓄热体9对烟气中的热量进行积聚，为加热区4上方的预热区2提供热能；然后，加热区4内的气气式列管换热器10将烟气剩余热量转换至空气中，高温空气经空气供气管7输送至燃烧区3内，协助天然气燃烧，并为烧成区1提供热能；最后，降温至一定程度的烟气经加热区4的气体出口排至烟囱12中。

当预热区2和烧成区1温度达至规定温度后，将原料依次输送至预热区2和烧成区1内，原料在预热区2升温预热后，在烧成区1内高温烧制成永磁铁氧体。整个烧制过程，成品合格率高，且对天然气的消耗量少。

需要说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域技术人员来说，其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种天然气窑炉，其特征在于：包括窑炉本体，所述窑炉本体沿其长度方向依次设有预热区和烧成区；其中，烧成区正下方设有燃烧区，燃烧区内设有多个与天然气管道相连通的燃烧喷嘴；预热区正下方设有加热区，加热区气体入口与燃烧区的烟气管道相连通，加热区气体出口与烟囱相连通，且加热区内设有蓄热体。

2.根据权利要求1所述的一种天然气窑炉，其特征在于：加热区内还设有气气式列管换热器，所述气气式列管换热器位于蓄热体和加热区的气体出口之间。

3.根据权利要求2所述的一种天然气窑炉，其特征在于：气气式列管换热器的进气口与风机相连通，排气口通过空气供气管与空气喷嘴相连通；所述空气喷嘴设于燃烧区内，位于燃烧喷嘴的一侧。

4.根据权利要求3所述的一种天然气窑炉，其特征在于：窑炉本体烧成区的侧壁为双层空芯结构，所述空气供气管布设于窑炉本体烧成区侧壁的夹层中。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种天然气窑炉，其特征在于：蓄热体为陶瓷材质的蜂窝状蓄热结构。

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