CN2218913Y - 一种调热干燥节能的全内燃轮窑 - Google Patents

Abstract

一种调热干燥节能的全内燃轮窑，采用每窑室设上、内两口分别经支管、锥闸连调热环道、调热环道内设截环闸和调热风闸、调热风闸经调热下道连风机的方式，将窑内的高热、含燃烟气和废高热、冷却余热风混合成多种热烟风、分别正压输入干燥、预热、焙烧带窑室，使轮窑增备快速调热、燃烟回烧，余热利用，窑顶排潮功能，实现多种制品坯的全内燃焙烧和快速节能的一次性烘干、烧成。该轮窑结构稳固、保温性好、维修方便、能向外提供热源。

Description

一种调热干燥节能的全内燃轮窑

本实用新型所属窑炉热工技术领域，主要涉及一种连续焙烧粘土制品的轮窑。

轮窑是将制品坯摆码于窑道环(1)中，用纸档(24)在环前隔离大气，用烟囱(8)经下烟道(7)，直窑对称轴线上的主烟道(6)，排烟锥闸(5)，支烟道(4)，哈风口(3)在环前抽风排烟，燃料在环中燃烧，环后开窑门(2)送风的方式，使窑道环(1)内形成一条不断沿环前移的摆码坯、干燥、予热、烧焙、保温、冷却，出制品的连续七带来实现连续生产的；具有载重量大、产量高、机电消耗少、密封性能好、简便实用等优点；但也存在干燥能力差，不完全燃烧严重，窑道断面温差大，调热能力差，余热不易回收等重要不足。近年来，虽几经改进，但成效不大，而产生的负作用不少，其主要表现是：干燥予热速度低，均匀性差；纸档不易布置处理，残留影响大；调热量小，散热量加大；降低了窑体结构的稳固性，增加了维修难度，其实用程度较低。

本实用新型的目的在于：在轮窑中部增设一种调热设备，使轮窑增备快速调热，燃烟回烧，余热利用，窑顶排潮等多种功能，进一步放宽对制品规格、原料特性和制品坯含水量的要求，充分利用全内燃节能、降耗、高产的优势，克服其易急烧、过烧、断面温差大，挥发份流失严重等不足；以实现各类低湿制品坯入窑后快速、节能地一次性烘干、烧成，提高制品的质量和产量，克服原料、燃料、劳务、干燥等不易解决的高消耗问题。

本实用新型的解决方案如下：

在每窑室顶部开设一抽风口(9)，经一抽风支道(10)和一抽热锥闸(12)与铺设在主烟道(6)外侧、窑道环(1)内侧的一条调热环道(16)的顶部相连，其通闭由抽热锥闸(12)控制；抽风支道(10)还经一排潮闸(11)与主烟道(6)顶部相连，由排潮锥闸(11)控制抽风口(9)与主烟道(6)的通闭；每窑室的内墙底部还开有一输热口(13)，经一输热支道(14)和输热闸(15)与调热环道(16)底部相连，其通闭由输热锥闸(15)控制。

在调热环道(16)内，环两侧轴对称并四等分环周处，每处设有两个调热风闸(18)；任意于环两侧轴对称的两个调热风闸(18)均经一条横卧于窑道环一侧底下的调热下道(19)与一可正、反转驱动的窑外风机(20)相连；每相邻的两风机(20)的另两端均经风机连通道(21)和风机分离闸(22)或(23)相连，其通闭由风机分离闸(22)或(23)控制。

在调热环道(16)内，任意相邻的两个调热风闸(18)之间均设有截环板闸(17)，能随意将环内相邻而不轴对称的两个调热风闸(18)分别截分在各自封闭并占环周长

的两段环管中、并分别经相邻的两条调热下道(19)与相邻的两风机(20)相连；开启上述两调热风闸(18)，串连并正、反转启动上述两风机(20)，两风机(20)的输出端产生的正、负风压或负、正风压就能直接输入上述两段封闭的环管中。上述截环板闸(17)还能将上述调热环道(16)中与已开启的两调热风闸(18)远距并分别与另外两条调热下道(19)相连的另外两个调热风闸(18)分别截分在各自封闭并占环周长 的另外两段环管中，开启这另外两个调热风闸(18)，串联并正、反转启动另外两风机(20)，另外两风机(20)的两输出端产生的正、负风压或负正风压也能同时直接输入上述另外两段环管中。逐步沿环启、落调热环道(16)中的截环板闸(17)，就能使调热环道(16)中的逐步沿环前移的四段封闭环管与窑道环(1)中的焙烧、高温予热、予热干燥、和冷却四带近于同步运行；用调整窑外四风机(20)分组串联的顺序和正或反转启动风机的方式来布置上述四段封闭环管的正、负风压的顺序，就能使位于焙浇和高温予热带的两段封闭环管分别处于正和负风压状态，使位于予热干燥带和冷却带的两段封闭环管也同时处于正和负风压状态。

按一定的比例开启焙烧带窑室的输热锥闸(15)和高温予热带窑室的输热锥闸(15)、抽热锥闸(12)；按一定的比例开启予热干燥带窑室的输热锥闸(15)、排潮锥闸(11)和冷却带窑室的抽热锥闸(12)；按一定的开度开启高温予热带窑室与予热干燥带窑室所连通的两风机(20)之间的风机分离闸(22)或(23)，高温予热带窑室底部的低温可燃烟气和顶部的高热可燃烟气就会分别经其输热支道(14)和抽风支道(10)引入调热环道(16)中的与高温予热带同部位的封闭环段中混合成中温可燃烟气，流入与之连通的风机(20)变为正压状态后，分别鼓入与焙烧带窑室和予热干燥带窑室连通的两个风机(20)的负压端；而冷却带窑室顶部的余热风也同时经其抽风支道(10)和与之连通的调热环道(16)的封闭环段引入与之连通的风机(20)变为正压状态后，鼓入与予热干燥带窑室连通的风机(20)的负压端D与焙烧带窑室连通的风机(20)将其中的中温可燃烟气加大正压后，经所连通的调热环道(16)的封闭区段鼓入焙烧带窑室的内侧底部；在予热带窑室的输热口(13)，抽风口(9)和哈风口(3)的抽引下，向上、向前外下流动；将其燃烟烧尽；加快焙烧带窑室前段底部的予热升温速度，以克服其长火慢的不足；缩小焙烧带窑室的断面温差，并克服其底、中部易大火、过烧的不足；降低保温带窑室底部的冷却速度以克服其断面温差过大的不足；和窑内原有焙烧气流翻腾混合后，实现轮窑快速、均匀的焙烧。而与予热干燥带窑室连通的风机(20)则将其中的中温可燃烟气和余热风混合为低温混合气并加大其正压，经所连通的调热环道(16)的封闭区段鼓入予热干燥带窑室的内侧底部，在其抽风口(9)和哈风口(3)的抽引下，向上、向外、向前流动；加热、干燥其底部的湿制品坯，克服其底部易干燥、予热不良的不足；实现其废高热和冷却余热利用的目的；并将其中的可燃成份被湿坯表面吸附而实现其二次燃烧；其低温混合气还和窑内原有予热气流翻腾混合后，去均匀、快速地加热、干燥该带窑所有的制品坯；并将其所产生的轻湿蒸气从窑顶的抽风口(9)引入主烟道(6)而排出窑外，而不流经窑内中、下部造成其制品坯的凝露、回潮、湿裂倒窑的质量事故。

窑外风机连通道(21)中设有向外输热闸(25)，能将窑内的过烧、多余混合热风引出窑外供其它用热设备使用。

本实用新型的主要优点如下：

1.通过风机负压抽取可燃、高热烟气和正压输送可燃混合热烟的调热方式：能有效地克服全内燃焙烧极易发生的来燃成分随废烟排出窑外；过烧热风放入大气；焙烧带前底部予热不良，长火慢、升温急；焙烧带断面温差大，中、底部易过烧；保温带断面温差大，底部冷却过快等严重缺陷；实现轮窑的全内燃焙烧，充分发挥全内燃焙烧所产生的利废、节能、高产、优质、低耗等优势，并改善操作环境和降低劳动强度。

2、通过风机负压抽取冷却余热，中温燃烟和正压输送混合热风及窑顶排潮的调热方式：能有效地利用余热和废高热风去均匀、快速地加热、干燥湿制品坯，防止轮窑干燥极易发生的凝露、回潮、湿裂倒窑等质量事故的发生；实现轮窑节能干燥、予热、焙烧低湿制品坯的一次性操作工艺；免去纸档过多，不易布置、处理的多余工序；减少干燥场地和劳务费用；还可降低操作温度和劳动强度。

3.由于本实用新型能均匀、快速的干燥、予热、焙烧、降温、冷却制品，故本轮窑能放宽制品原料的选用范围，扩大制品生产的品种和规格，实现空心大块制品的生产。

4.由于本实用新型的多种调热过程主要集中在一条调热环道中，调热环道又设置于轮窑中部，调热集中、散热损失少，热流阻力小，热量利用充分；其布置不影响窑道拱顶，主烟道和自身的稳固性，利于维修；其全内燃操作还能减少投料口的布设，增加窑道拱顶稳固性及隔热、保温性能。

附图的简单说明如下：

图1是图2的F—F剖面透视示意图，示意本实用新型主要的轮窑焙烧，燃烟回烧、烟热、余热利用等调热流程。

图2是图1的A—A剖面图，主要示意调热环内各种风闸的分布状况，图中的箭头示意燃烟回烧时调热气流的主要走向。

图3是图1的B—B剖面图，图中的箭头示意调热环抽余热时气流的走向。

图4是图1的C—C剖面图，图中的箭头示意主烟道废烟引入烟囱时的走向。

图5是图1的D—D剖面图，图中的箭头示意调热环向窑内输热和主烟道进行窑顶排潮的气流走向。

图6是图1的E—E剖面图，图中的箭头示意风机向调热环抽热气流的主要走向。

图中各符号的含意是：

1——窑道环和窑室  5——排烟锥闸

2——窑门和堵墙    6——主烟道

3——外哈风口      7——下烟道

4——支烟道        8——烟囱和排烟机

9——上风抽口     17——截环板闸

10——抽风支道    18——调热风闸

11——排潮锥闸    19——调热下道

12——抽热锥闸    20——风机

13——输热口      21——风机连通道

14——输热支道    22——风机分离锥闸

15——输热锥闸    23——风机分离板闸

16——调热环道    24——纸档

                  25——向外输热闸

下面运用实施例对照附图，对本实用新型作出进一步的说明：

本实用新型是24门轮窑一部火，内留4个窑室作为干燥室；纸档(24)只留干燥室前一次，其它布处应一律处理掉。窑道环(1)底宽3.5米，中高2.2米，排烟系统采用外烟式布设。调热环道(16)由红砖砌成1.2×1米的拱形断面，布设于主烟道(6)的外侧和窑道环(1)的内侧，其底面高于窑道底面1米。每一抽风支道(10)在窑顶面横越调热环道(16)顶上，其外端与窑室中顶部的抽风口(9)连通，其内端经主烟道(6)顶上的排潮锥闸(11)与主烟道(6)外周顶部相连，其中段底部经抽热锥闸(12)与调热环道(16)顶部相连。每一输热支道(14)横穿一窑室内墙，其外端与该窑室内侧底部的输热口(13)连通，其内端穿入调热环道(16)底下，经一输热锥闸(15)与调热环道(16)底部相连。

在调热环道(16)内，环两侧轴对称并四等分环周处，每处设有两个调热风闸(18)；任意两个相邻的调热风闸(18)之间均设有1—3个截环板闸(17)；任意于环两侧轴对称的两个调热风闸(18)均与一条调热下道(19)相连；4条调热下道(19)均横卧于窑道环(1)中没有下烟道(7)的一侧底下，每条调热下道(19)的另一端伸出窑外与一风机(20)的一端连通；任意相邻的两风机(20)的另两端均经一风机连通道(21)和风机分离闸(22)或(23)相连。

将任意近距的两风机(20)分别安装上方向相反的叶轮，并用一个电机同向驱动；每个电机均用正、反转开关控制；其风机轴承应用循环水冷却；风机分离板闸(23)和截环板闸(17)最好用顶边为10毫米的正三棱柱铸铁板制成，其分别与风机连通道(21)和调热环道(16)的两壁和顶部的摩擦槽和摩擦口的间隙最好用硅酸铝耐火纤维毡分别固定在风机连通道(21)和调热环道(16)上填充；截环板闸(17)最好每窑室布设一个，并在窑顶面上设简易固定支架使其常开。在潮湿地带，窑道底和底下风管应采用相应的防潮保温措施；如在管道内壁涂保温料，管道外壁外侧布防水水泥混凝土层和深挖围沟隔水、排水等等。

在砖瓦厂生产砖瓦制品时，用各种低价原煤、劣质煤或工业废料掺兑入标准红条砖制品坯中，使其掺配热值达到550～650大卡/块；用半硬成型或蒸气加热成型或坯库干燥或部分自然干燥的方式，使入窑坯的干燥基含水量控制在14～18％之间，采用顺坯密脚或低湿坯码脚负重的摆码窑方式，摆毕封纸档(24)后，处理干净其它所有部位的纸档。开启调热环道(16)中分别位于焙烧带区段和高温予热带区段的互不轴对称并近距离的两个调热风闸(18)；开启调热环道(16)中与上述已开两调热风闸远距的、并不在调热下道(19)上相连的、分别位于冷却出制品带区段和予热干燥摆码窑带区段的两个调热风闸(18)；落下调热环道(16)中位于予热带中段处、焙烧带前段处、保温带中的随意一处，出制品至摆码窑带中随意一处的，并能将上述已开4个调热风闸(18)分别隔离的4个截环板闸(17)；开启已与调热环道(16)中位于焙烧带区段和高温予热带区段分别连通的两风机(20)之间的风机分离闸(22)或(23)，开启另外两风机(20)之同的风机分离闸(22)或(23)，按一定的开度开启已与调热环道(16)中位于高温予热带区段和予热干燥带区段分别连通的两风机(20)之间的风机分离闸(22)或(23)；分别正或反转启动驱动风机(20)的两电机，使4个风机(20)的4个输出端的风压分别接连通焙烧带的为正，连通高温予热带的为负，连通予热干燥带的为正，连通冷却带的为负的顺序排列。按一定的比例开启焙烧带窑室的输热锥闸(15)和高温予热带窑室的输热锥闸(15)，抽热锥闸(12)，按一定的比例开启予热干燥带窑室的输热锥闸、排潮锥闸和冷却带窑室的抽热锥闸(12)，并使冷却带窑室的抽热锥闸(12)的开度略低于高温予热带窑窒的抽、输热锥闸(12)、(15)的开度；这时高温予热带窑室底部的300°～400°C的可燃烟气和顶部500°～600℃的可燃烟气就会被引入调热环道(16)中的与高温予热带同部位的封闭区段中混合为400°～500℃的中温可燃烟气，并经与之连通的风机(20)变为正压后，流入分别与焙烧带窑室和予热干燥带窑室连通的两风机(26)的负压端；冷却带窑室顶部的200°～300°C的余热风就会被引入与之连通的风机(20)变为正压后，流入与予热干燥带窑室连通的风机(20)的负压端。与焙烧带窑室连通的风机(20)就会将其中的400～500℃的中温可燃烟气，加大正压鼓入焙烧带窑室内侧底部，在予热带窑室的输热口(13)抽风口(9)和哈风口(3)的抽引下，向上、向前外下流动；将其燃烟烧尽；加快焙烧带窑室前段底部的予热升温速度；消除焙烧带中、底部的过烧、高温现象，以实现其断面温差缩小至烧成范围；加强保温带窑室底部的保温作用；与窑内原有焙烧气流混合后，实现轮窑的均匀、快速焙烧。而与予热干燥带窑室连通的风机(20)就会将其中的400°～500℃的中温可燃烟气和200°～300℃的余热风混合成250°～350°C的低温混合热风，并加大正压后鼓入予热干燥带窑室的内侧底部；在其抽风口(9)和哈风口(3)的抽引下，向上、向外、向前流动；加热、干燥其底部湿制品坯；将其低温混合热风中的可燃成份撞附于湿制品坯表面；和窑内原有予热气流翻腾混合后，去均匀、快速地加热干燥该带窑内所有制品坯；在窑内原有废烟气经哈风口(3)引入主烟道(6)排出窑外不变的情况下，并将其干燥加热产生的轻湿蒸气从窑顶的抽风口(9)引入主烟道(6)而排出窑外。

Claims (3)

1、一种用于干燥、焙烧制品的轮窑，有一条窑道环(1)，外壁开有若干窑门(2)将其分为若干窑室，每窑室外墙下开有哈风口(3)、经支烟道(4)、排烟风闸(5)、直窑对称轴线上的主烟道(6)、下烟道(7)与烟囱或排烟机(8)相连，其特征在于：每窑室均开设有上抽风口(9)和内输热口(13)，分别经抽风支道(10)、抽热闸(12)和输热支道(14)、输热闸(15)与一条调热环道(16)相连；调热环道(16)设在主烟道(6)外侧和窑道环(1)内侧，环内沿环多点设置截环闸(17)，能将调热环道(16)随意截分为多种长度比的多段通风管道；每段通风管道内设有调热风闸(18)、经调热下道(19)与窑外风机(20)的窑内端相连；每一窑外风机(20)窑内端的负或正的风压均能经所连通风管道直接输入所连数个连续窑室中的随意部位。

2、根据权利要求1中所述的轮窑，其特征在于每一风机(20)的窑外端均经风机连通道(21)和风机分离闸(22)或(23)与相邻风机(20)的窑外端相连。

3、根据权利要求1中所述的轮窑，其特征在于其抽风支道(10)还经一排湖闸(11)与主烟道(6)相连，能将窑内的轻湿蒸气从窑顶经烟道排出窑外。

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