[实用新型]机械排烟式热能综合利用节能梭式窑

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种工业窑炉，具体涉及一种机械排烟式热能综合利用节能梭式窑，可广泛应用于陶瓷行业、耐火材料行业，乃至于磨料、磨具(砂轮)等行业。

背景技术

所谓梭式窑，顾名思义，就是它的窑车的进出，象一部老织布的梭子，左右穿梭，故将其称谓梭式窑。其实，现在的梭式窑，窑车只是从一个门进，烧成瓷器后，仍然从这个门出，而另外一个门没有了，在此处设置了一根烟囱，窑的两边有火道，火道下方安装有文丘里(自吸式)喷嘴，这就是梭式窑结构的简要描述。

梭式窑的原理，仍属倒焰式的。喷嘴从下向上喷射火焰，上升到了窑的顶部之后，再从匣钵的间隙或是棚板缝隙之间，由上而下经过排烟口和烟囱，自然排出窑外。

在现有技术中，梭式窑在燃烧时，都会产生大量烟气废热，在冷却时也有一定数量的余热。《中国陶瓷》杂志，2006年第42卷第3期，刊登了景德镇陶瓷学院的蒋方乐、胡国林等教授发表的一篇论文，名为“梭式窑加热过程燃耗分配的计算机仿真”(1)。这篇论文中，列举几项能耗数据。其中陶瓷制品烧成时的能耗，占总能耗的5.37％，是一个非常小的数字，而窑炉的蓄热(包括制品与窑具)的能耗，占总能耗的39.9％，从烟囱中排出去的烟气废热，占总能耗的48.33％。

人们普通看好这部分的热量能被利用，曾有人作过这方面的探索，但终因陶瓷制品在烧成时受到损害，烧成时的能耗也相对增加，却望而止步。之所以没有尝试成功，这与其结构、原理以及测控手段是休戚相关的。这些热量往往不能加以利用，差不多都是向空气中白白地排放。而且由于其测控手段落后，仅仅通过开开气阀和拉烟囱闸板等调节手段，难以实现对窑炉进行适时准确调控以及提升窑炉性能。

发明内容

本实用新型的目的是：在完全模拟最佳烧成工艺，确保陶瓷产品在烧成质量和不增加烧成能耗的前提下，将梭式窑在烧成过程中原本向空中排放的大量烟气废热和冷却时窑炉的蓄热及制品的余热回收以作它用，从而达到节能降耗和污染减排的主要目的。与此同时，尚可适当地提高梭式窑的综合性能。

本实用新型的目的是这样实现的，一种机械排烟式热能综合利用节能梭式窑，包括窑体、烟囱、窑门、窑两边的火道以及火道下方安装的文丘里喷嘴，其特征是在所述的烟囱偏下位置处，重新开了一个排烟通道，在排烟通道端部位置，设置了一个烟道闸板，烟道闸板后面引出去了一条排烟管路，在管路上设置了一道空气阀，在空气阀之后安装一台由变频器进行控制的锅炉引风机，锅炉引风机的出风口与受热器的管路连接。

本实用新型的使用方法，是将烟囱闸板关死，不让热量外排，用锅炉引风机将高温废气抽到受热器中循环使用，譬如说作为干燥模、坯的热源，换热后作为喷嘴的助燃风等等。考虑到管路上的热量损耗，假定其热效率为80％(这是低估了)，可供利用的余热量至少能达到69％左右。

空气阀的功能是为掺入冷空气，以降低烟气废热温度，使之既保护了锅炉引风机，又要适用受热器(这里指的烘房)温度的需要。变频器的功能是控制锅炉引风机的排烟量和排烟风温。

本实用新型在一座容积5m³的梭式窑上，已运行了9个月之久，它不仅取得了实实在在的效果，而且其效果非常显著。综合起来，有如下几项效果。

1、节能降耗

根据上文介绍，从烟囱中排出去的废热量占烧窑时总能耗为48.33％，梭式窑熄火后的余热的占总能耗的39.09％，这两项热量之和为87.42％，使用该项技术与装置的用户，每天可省下来原来烘房的使用费用100元左右。

2、污染减排

节能降耗本身，自然就会带来污染减排的效果，烘房利用余热，不烧燃料了，余热本来就是排空，不烧燃料的废气不是就全减排了吗？这部分污染就少。况且原来从梭式窑烟囱排放的废热，温度高达1000℃，经过受热器之后，废气排放温度不到100℃，这也缓解了对环境温度的压力。

3、性能提升

由于采用机械排烟，梭式窑的性能得到一定程度的提升，窑内气流分层现象得到舒缓，窑内上下温差有所缩小，烧成周期有了明显缩短。

4、测控手段改善

采用变频器控制锅炉引风机的转速，来改变烟气的排放量和对热风温度进行自动控制，与原有的测控手段相比，也得到了改善，使操作变得更加便捷、轻松、灵活和精准，这也受到用户特别是操作者的好评与喜爱。

对于节能降耗和污染减排的效能，也许不会有什么疑惑，但对于改自然排烟为机械排烟能提升梭式窑的性能，则有不同的认可和质疑，为此必须从理论上来寻求依据。