CN107816891A - 一种用于窑炉的能源综合利用*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于窑炉的能源综合***，设置燃烧室和窑室一对多的布局，通过能源需求错峰布置，使得燃烧室稳定燃烧的同时，满足各个窑室的用热需求，并通过烟气阶梯利用，烟水换热回收等手段，对烧窑过程中的能源进行了回收、存储、管理、梯度利用，显著提高能源的综合利用效率，同时还通过烟气环绕的方式提高了窑室温度均匀性。另外大大提高了***的可控性，按照不同产品工艺的温度‑时间曲线进行升温和降温，获得品质更优的产品。此外，将烟气从燃烧室中分离，根据工艺需求决定是否进入窑室。大大提高了经济性及市场竞争力。
Description
技术领域
本发明涉及一种能源利用***，特别是一种用于窑炉的能源综合利用***。
背景技术
窑炉通常由窑室、燃烧设备、通风设备，输送设备等四部分组成。目前常规的窑炉，还是直接燃烧加热，从常温直接加热到最高温，然后自然冷却这样的步骤。这样的设备虽然结构简单，操作成熟，但是却造成了能源的巨大浪费。由于传统能源储量日益减少，能源价格飙升，陶瓷行业节能形势比较严峻，急需寻找一种降低能耗，提高利用效率的方法。
综上所述，目前还没有一种结构简单，能源利用率高，可调控性强的方法对窑炉的能源进行管理应用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构简单，能源利用率高，可调控性强的用于窑炉的能源综合***。
本发明提供了一种用于窑炉的能源综合利用***，包括：
用于提供热能的燃烧室；
以所述燃烧室为中心分布的至少3个窑室，所述窑室内部分别设有烟气加热管道；
所述燃烧室和各个窑室之间分别设有炉门，所述燃烧室和各个窑室内部的烟气加热管道之间分别通过烟气管道连接并在所述燃烧室和各个窑室内部烟气加热管道之间的烟气管道上分别设有风机；
所述各个窑室内部的烟气加热管道之间通过烟气管道顺序连接。
本发明设置一个燃烧室，通过炉门连接到多个窑室，并使几个窑室的用热温度在时间上错开，一个窑室处于最高温加热状态时，其他窑室分别处于次高温状态、预热状态，将处于最高温加热状态的窑室炉门打开，燃烧室通过热辐射直接对这个窑室加热，并将燃烧室的高温烟气先后引入次高温状态和预热状态的窑室，如此循环使得燃烧室与窑室一对多的情况并行不悖地运行，实现了阶梯利用能源。例如围绕燃烧室设置A、B、C三个窑室，当窑室A处于最高温加热状态，燃烧室与窑室之间的炉门打开，通过直接辐射加热窑室A，同时使燃烧室产生的烟气进入环绕窑室A的烟气加热管道，令窑室内的温度均匀；随后将烟气从窑室A引出，进入环绕窑室B的烟气加热管道，把窑室B加热至次高温状态，经过窑室B加热的烟气再去给窑室C预热。等到B中的窑室需要加热到最高温加热的时候，开启连接燃烧室和窑室B的炉门，并把烟气引入环绕窑室B的烟气加热管道，而窑室B出来的烟气正好可给窑室C加热，达到次高温，而此时窑室A处于冷却阶段，依次类推，各个窑室相继错开用热阶段。燃烧室一直稳定工作，逐个对处于最高温阶段的窑室直接辐射加热，而其他温度阶段的窑室，则用烟气进行不同梯级的加热，从而完成对燃烧热能的阶梯利用，提高整个***的能源利用率。
进一步的，所述各个窑室内部分别设置有换热水管，所述各个窑室还分别连接一个余热水蓄能装置，所述余热水蓄能装置通过水管和换热水管连接。
进一步的，所述余热水蓄能装置包括烟水换热装置、高温储水罐、低温储水罐。
每个窑室内部环绕换热水管，配两个储水罐，一个高温，一个低温，用以满足窑室预热和冷却的需求，进一步提高了本发明阶梯利用能源的效果。在窑室达到最高温度，需要降温的时候，从低温储水罐中引水进入环绕窑室的换热水管，使得窑室温度按照所预计的温降-时间曲线降温。冷却水经过升温后，进入高温储水罐，从而对窑室的热能起到回收作用。高温储水罐热水所回收的热量又可用于对窑室的预热。
进一步的，所述烟气加热管道、换热水管在窑室内形成排布或环绕结构。
进一步的，所述烟气加热管道排布在窑室的下方和两侧，所述换热水管排布在窑室两侧和上部。
进一步的，所述排布在两侧的换热水管与烟气加热管道交错依次排列。
为了使得窑室内温度均匀，烟气加热管道均匀排布在窑室的下方和两侧，上方不布置管道，做好保温即可；而换热水管兼预热和冷却功能，可排布在窑室两侧和上部，排在两侧的换热水管和烟气加热管道可交错依次排列。
进一步的，所述窑室设置水力驱动的旋转台，通过水流带动旋转台上的陶瓷品旋转。
通过水流带动旋转台上的陶瓷品缓慢旋转，增加了产品在辐射换热期间整体受热的均匀性，可以用于重点精制产品的生产。
进一步的，所述烟气加热管道设置开口将烟气导入窑室。
烟气加热管道设置开口，对于特殊工艺要求的产品，比如对于烧制过程需要烟气的一些陶瓷器，可以将烟气直接导入窑室，也作为可调控手段之一，达到某些陶瓷品传统工艺的效果。
本发明同现有技术相比具有以下优点及效果：
1、对烧窑过程中的能源进行了回收、存储、管理、梯度利用，显著提高能源的综合利用效率；
2、大大提高了***的可控性，按照不同产品工艺的温度-时间曲线进行升温和降温，有利于获得品质更优的产品；
3、大大提高了窑室温度均匀性好，大幅提高了成品率；
4、将烟气从燃烧室中分离，可以根据工艺需求决定是否进入窑室。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
标号说明：
1-燃烧室 2-炉门 3-风机 4-窑室 5-余热水蓄能装置
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例1：如图1所示，本实施例包括燃烧室1、至少3个窑室4，燃烧室1和各个窑室4之间设有炉门2，炉门2开启时燃烧室1可以对某一个窑室4进行热辐射加热，每个窑室4内部都设有烟气加热管道，燃烧室1通过烟气管道分别和各个窑室4内的烟气加热管道连接，烟气管道上都设有风机3，用于控制燃烧室1的高温烟气流向不同的窑室4。各个窑室4之间也通过烟气管道连接。窑室4的数量可以多个而不限于3个。
实施例2：如图1所示，本实施例在实施例1的基础上，各个窑室4内部还都设置有换热水管，各个窑室4还分别通过水管连接着一个余热水蓄能装置5，余热水蓄能装置5具体包括烟水换热装置、高温储水罐、低温储水罐。
实施例3：本实施例中，烟气加热管道、换热水管在窑室内形成排布或环绕结构；还可以烟气加热管道均匀排布在窑室的下方和两侧，上方不布置管道，做好保温即可；换热水管兼预热和冷却功能，可排布在窑室两侧和上部，排在两侧的水管道与烟气管道可交错依次排列。
其他实施例中，还可以在窑室内设置水力驱动的旋转台，通过水流带动旋转台上的陶瓷品缓慢旋转。窑室内的烟气加热管道还可以设置开口，以便在需要时将烟气直接导入窑室。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种用于窑炉的能源综合利用***，其特征在于，包括：
用于提供热能的燃烧室；
以所述燃烧室为中心分布的至少3个窑室，所述窑室内部分别设有烟气加热管道；
所述燃烧室和各个窑室之间分别设有炉门，所述燃烧室和各个窑室内部的烟气加热管道之间分别通过烟气管道连接并在所述燃烧室和各个窑室内部烟气加热管道之间的烟气管道上分别设有风机；
所述各个窑室内部的烟气加热管道之间通过烟气管道顺序连接。
2.根据权利要求1所述的用于窑炉的能源综合利用***，其特征在于，所述各个窑室内部分别设置有换热水管，所述各个窑室还分别连接一个余热水蓄能装置，所述余热水蓄能装置通过水管和换热水管连接。
3.根据权利要求2所述的用于窑炉的能源综合利用***，其特征在于，所述余热水蓄能装置包括烟水换热装置、高温储水罐、低温储水罐。
4.根据权利要求3所述的用于窑炉的能源综合利用***，其特征在于，所述烟气加热管道、换热水管在窑室内形成排布或环绕结构。
5.根据权利要求4所述的用于窑炉的能源综合利用***，其特征在于，所述烟气加热管道排布在窑室的下方和两侧，所述换热水管排布在窑室两侧和上部。
6.根据权利要求5所述的用于窑炉的能源综合利用***，其特征在于，所述排布在两侧的换热水管与烟气加热管道交错依次排列。
7.根据权利要求1-6任一项所述的用于窑炉的能源综合利用***，其特征在于，所述窑室设置水力驱动的旋转台，通过水流带动旋转台上的陶瓷品旋转。
8.根据权利要求1-6任一项所述的用于窑炉的能源综合利用***，其特征在于，所述烟气加热管道设置开口将烟气导入窑室。
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