高溫空氣加高溫低氧煙氣混合助燃式全自動(dòng)控制陶瓷窯爐的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種高溫空氣加高溫低氧煙氣混合助燃式全自動(dòng)控制陶瓷窯爐，包括助燃?xì)饪偣?、燃?xì)饪偣芤约把乜v向方向分為冷卻段、燃燒段以及預(yù)熱段的窯體，燃燒段包括至少三個(gè)控制分區(qū)，每個(gè)控制分區(qū)包括熱電偶、至少五個(gè)噴嘴及控制箱，控制箱設(shè)有箱體、容置于箱體內(nèi)的第一混合器、穿過箱體一側(cè)壁連接于第一混合器與助燃?xì)饪偣苤g的助燃?xì)饪刂浦Ч?、穿過箱體另一側(cè)壁連接于第一混合器與燃?xì)饪偣苤g的燃?xì)饪刂浦Ч堋⒁约白缘谝换旌掀鞔┻^箱體一端壁延伸至箱體外部的混合氣支管，助燃?xì)饪刂浦Ч苌显O(shè)有第一電動(dòng)閥、第一溫度計(jì)及第一流量計(jì)，燃?xì)饪刂浦Ч苌显O(shè)有第二電動(dòng)閥及第二流量計(jì)，混合氣支管分別與至少五個(gè)噴嘴相連。
【專利說明】
高溫空氣加高溫低氧煙氣混合助燃式全自動(dòng)控制陶瓷窯爐
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種陶瓷窯爐，特別涉及一種全自動(dòng)控制陶瓷窯爐。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著陶瓷的市場需求量越來越大，陶瓷窯爐也越建越長、截面也愈來愈寬，但同時(shí)窯內(nèi)溫度也越來越難以控制，而由于窯內(nèi)溫度不均勻造成的諸如變形、色差等燒成缺陷也日趨嚴(yán)重。此外，陶瓷窯爐常以燃?xì)庾鳛闊嵩矗紵龝r(shí)燃?xì)馀c助燃?xì)獾呐浔仁欠窈侠碇苯佑绊懙侥芎牡拇笮?。助燃?xì)饬窟^少時(shí)，燃燒不完全，不完全燃燒產(chǎn)物中含有大量污染環(huán)境的物質(zhì)，同時(shí)也造成能源的浪費(fèi);而助燃?xì)饬窟^大時(shí)，過量的空助燃?xì)馀懦鰰r(shí)又帶走大量的熱量，加大了熱量的損失。因此，提供一種可均勻窯內(nèi)溫度、并可同時(shí)減少能耗和污染的全自動(dòng)控制陶瓷窯爐成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點(diǎn)。
[0003]如中國專利201110339112.6號(hào)公開的一種應(yīng)用于陶瓷窯爐的助燃空氣和天然氣線性比例控制系統(tǒng)，它包括控制單元、熱空氣管道、冷空氣管道以及出口均與陶瓷窯爐的燃燒室連接的混合空氣管道和天然氣管道，所述冷空氣管道和熱空氣管道的出口端均與混合空氣管道連接，且冷空氣管道上設(shè)有電動(dòng)閥；混合空氣管道上設(shè)有加壓風(fēng)機(jī)以及測溫裝置；所述燃燒室上設(shè)有測溫元件，所述電動(dòng)閥、加壓風(fēng)機(jī)、測溫裝置以及測溫元件均與控制單元連接，所述天然氣管道和混合空氣管道之間通過調(diào)壓閥相互連接。然而，該應(yīng)用于陶瓷窯爐的助燃空氣和天然氣線性比例控制系統(tǒng)存在如下的缺點(diǎn)或不足:(I)、僅利用設(shè)置混合空氣管道的與天然氣管道具有不同尺寸的管徑來控制混合空氣與天然氣之間的比例，在溫度發(fā)生變化時(shí)，難以精確地實(shí)現(xiàn)混合空氣與天然氣達(dá)到最佳空燃比；(2)、采用調(diào)壓閥控制混合空氣與天然氣的氣壓達(dá)到控制窯內(nèi)溫度均勻，其控制效果較差，壓力與溫度之間轉(zhuǎn)換的效果不明顯，且反應(yīng)速度較慢。因此，不能及時(shí)有效地控制窯內(nèi)的溫度變化。
[0004]又如中國專利201320216754.1號(hào)公開的一種陶瓷窯爐上可分段調(diào)節(jié)熱氣含氧量的節(jié)能裝置，陶瓷窯爐為高溫?zé)蓞^(qū)窯爐，包括一條向窯爐內(nèi)引入助燃風(fēng)的進(jìn)風(fēng)總管，爐內(nèi)溫度不同的各段窯爐內(nèi)，分別設(shè)有各自獨(dú)立且均與進(jìn)風(fēng)總管平行的進(jìn)風(fēng)分管，每段進(jìn)風(fēng)分管與進(jìn)風(fēng)總管之間，均間隔連有可自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)量大小的自動(dòng)閥，以及可手動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)量大小的手動(dòng)閥。上述結(jié)構(gòu)由于設(shè)置了進(jìn)風(fēng)分管及自動(dòng)閥、手動(dòng)閥，可自動(dòng)或手動(dòng)調(diào)節(jié)各段窯爐的助燃風(fēng)大小，也即靈活調(diào)節(jié)了各段窯爐的熱氣含氧量，使熱氣排出爐外時(shí)不致因含氧量過高而帶走部分煤氣，從而實(shí)現(xiàn)良好的節(jié)能效果。然而，該陶瓷窯爐上可分段調(diào)節(jié)熱氣含氧量的節(jié)能裝置存在如下的缺點(diǎn)或不足:(I)、僅可自動(dòng)調(diào)節(jié)助燃空氣量大小，不能同時(shí)調(diào)節(jié)燃?xì)饬看笮?，從而不能使燃?xì)夂涂諝膺_(dá)到最佳空燃比；(2)、通過監(jiān)測空氣含氧量來自動(dòng)調(diào)節(jié)助燃空氣量大小，在助燃空氣溫度降低時(shí)不能對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)；(3)、助燃空氣量的調(diào)節(jié)與燃?xì)饬康恼{(diào)節(jié)不能保持同步或者隨動(dòng)，可能導(dǎo)致冷風(fēng)吹入窯內(nèi)，影響燃燒效率甚至影響陶瓷產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0005]再如中國專利201410171369.9號(hào)公開的一種分段式陶瓷窯燃?xì)馀c空氣聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)，其包括窯體、空氣總管、燃?xì)饪偣?、第一熱電偶、以及至少三個(gè)控制分區(qū)，每個(gè)控制分區(qū)包括:空氣支管;設(shè)置于空氣支總管之間的連接管線上的空氣電動(dòng)閥及流量計(jì);連接于空氣支管與空氣入口之間的至少三個(gè)空氣輸入管;燃?xì)庵Ч?設(shè)置于燃?xì)庵Э偣苤g的連接管線上的燃?xì)怆妱?dòng)閥及流量計(jì);連接于燃?xì)庵Ч芘c燃?xì)馊肟谥g的至少三個(gè)燃?xì)廨斎牍?；用于測量窯體內(nèi)的分區(qū)溫度的第二熱電偶。其中，控制中心根據(jù)燃?xì)饬髁繑?shù)據(jù)和第一熱電偶獲得的空氣總管內(nèi)的空氣溫度數(shù)據(jù)來耦合控制空氣電動(dòng)閥的開度，使得空氣流量計(jì)獲得的空氣質(zhì)量流量數(shù)據(jù)與燃?xì)饬髁坑?jì)獲得的燃?xì)赓|(zhì)量流量數(shù)據(jù)達(dá)到系統(tǒng)預(yù)設(shè)的最佳空燃比。然而，該分段式陶瓷窯燃?xì)馀c空氣聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)存在如下的缺點(diǎn)或不足:(1)、僅能單獨(dú)地使用進(jìn)行熱交換后的熱空氣作為助燃?xì)?，而沒有充分利用陶瓷窯爐排出的大量的高溫低氧煙氣作為輔助的助燃?xì)猓?2)、第一熱電偶僅能夠測量空氣總管內(nèi)的空氣溫度數(shù)據(jù)，而無法測量與空氣總管存在溫差的各個(gè)空氣支管內(nèi)的空氣溫度數(shù)據(jù)，在進(jìn)行調(diào)整空燃比時(shí)存在誤差；(3)、需要設(shè)置大量的空氣輸入管和燃?xì)廨斎牍芘挪加诟G體上，組裝繁瑣，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
[0006]因此，提供一種節(jié)能減排的全自動(dòng)控制陶瓷窯爐成為業(yè)內(nèi)急需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型的目的是提供一種可充分利用高溫?zé)煔鉄崃?，并可及時(shí)控制陶瓷窯內(nèi)溫度，在任何負(fù)荷下均可實(shí)現(xiàn)最佳空燃比的高溫空氣加高溫低氧煙氣混合助燃式全自動(dòng)控制陶瓷窯爐。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種高溫空氣加高溫低氧煙氣混合助燃式全自動(dòng)控制陶瓷窯爐，包括內(nèi)部設(shè)有爐膛的窯體、助燃?xì)饪偣芤约叭細(xì)饪偣?，窯體沿縱向方向分為冷卻段、燃燒段以及預(yù)熱段，燃燒段包括沿窯體的縱向方向依次布置的至少三個(gè)控制分區(qū)，高溫空氣加高溫低氧煙氣混合助燃式全自動(dòng)控制陶瓷窯爐對(duì)應(yīng)于每個(gè)控制分區(qū)包括:熱電偶，其設(shè)置于每個(gè)控制分區(qū)的窯體側(cè)壁上以獲得每個(gè)控制分區(qū)對(duì)應(yīng)的燃燒段內(nèi)的分區(qū)溫度數(shù)據(jù);至少五個(gè)噴嘴，至少五個(gè)噴嘴間隔設(shè)置于每個(gè)控制分區(qū)的窯體側(cè)壁上；以及控制箱，控制箱設(shè)有箱體、容置于箱體內(nèi)的第一混合器、穿過箱體一側(cè)壁連接于第一混合器與助燃?xì)饪偣苤g的助燃?xì)饪刂浦Ч?、穿過箱體另一側(cè)壁連接于第一混合器與燃?xì)饪偣苤g的燃?xì)饪刂浦Ч?、以及自第一混合器穿過箱體一端壁延伸至箱體外部的混合氣支管，其中，位于箱體外部的助燃?xì)饪刂浦Ч苌显O(shè)有第一電動(dòng)閥及第一溫度計(jì)，位于箱體內(nèi)部的助燃?xì)饪刂浦Ч苌显O(shè)有第一流量計(jì)，位于箱體外部的燃?xì)饪刂浦Ч苌显O(shè)有第二電動(dòng)閥及第二流量計(jì)，位于箱體外部的混合氣支管分別與至少五個(gè)噴嘴相連以將燃?xì)夂椭細(xì)怏w噴射至爐膛內(nèi)燃燒放熱;其中，各控制分區(qū)的第一電動(dòng)閥和第二電動(dòng)閥均獨(dú)立控制，使得第一電動(dòng)閥的開度按照控制中心設(shè)定的預(yù)設(shè)空燃比隨著第二電動(dòng)閥的開度變化而變化。
[0009]可選擇地，第一混合器設(shè)有助燃?xì)馊肟?、燃?xì)馊肟谝约盎旌蠚獬隹?，助燃?xì)馊肟谂c助燃?xì)饪刂浦Ч芟噙B接，燃?xì)馊肟谂c燃?xì)饪刂浦Ч芟噙B接，混合氣出口與混合氣支管相連接。
[0010]可選擇地，各個(gè)控制分區(qū)對(duì)應(yīng)的窯體內(nèi)的溫度可以設(shè)定成彼此不同，比如至少三個(gè)控制分區(qū)對(duì)應(yīng)的燃燒段內(nèi)的溫度設(shè)定為從鄰近冷卻段一側(cè)向鄰近預(yù)熱段一側(cè)逐漸升高，或者設(shè)定成中央控制分區(qū)的溫度高于兩側(cè)控制分區(qū)的溫度。當(dāng)然，根據(jù)具體工藝要求，各個(gè)控制分區(qū)對(duì)應(yīng)的窯體內(nèi)的溫度可以任意設(shè)定。
[0011 ] 優(yōu)選地，高溫空氣加高溫低氧煙氣混合助燃式全自動(dòng)控制陶瓷窯爐包括五個(gè)或五個(gè)以上的控制分區(qū)。
[0012]優(yōu)選地，至少五個(gè)噴嘴的末端與混合器支管的管壁相連接。
[0013]可選擇地，還包括用于向助燃?xì)饪偣芴峁┗旌现細(xì)獾牡诙旌掀?，第二混合器設(shè)有熱煙氣入口、熱空氣入口以及空煙混合氣出口，熱煙氣入口通過煙氣回流管線與預(yù)熱段的煙氣管道相連接，熱空氣入口通過熱空氣連接管線與冷卻段的冷卻風(fēng)出口相連接，空煙混合氣出口通過管線與助燃?xì)饪偣芟噙B接。
[0014]優(yōu)選地，預(yù)熱段設(shè)有煙氣出口，煙氣管道連接于煙氣出口與煙囪之間，煙氣回流管線連接于煙氣管道側(cè)壁，其中，煙氣管道中占煙氣總量約15?30% (體積)的煙氣經(jīng)由煙氣回流管線回流至第二混合器。
[0015]優(yōu)選地，冷卻段設(shè)有冷卻風(fēng)入口和冷卻風(fēng)出口，來自風(fēng)機(jī)的冷空氣自冷卻風(fēng)入口進(jìn)入冷卻段冷卻陶瓷后變成熱空氣，熱空氣從冷卻風(fēng)出口經(jīng)由熱空氣連接管線輸送至第二混合器。可選擇地，占冷卻風(fēng)總量約50%?100%的熱空氣輸送至第二混合器，其余熱空氣輸送至余熱鍋爐用于加熱水。
[0016]可選擇地，單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入第二混合器的熱空氣與熱煙氣的體積比設(shè)為2:1?1:2，比如1:1。
[0017]優(yōu)選地，溫度為350?450攝氏度的含氧量13%?18% (體積)的熱煙氣及溫度為250?350攝氏度的含氧量21%的熱空氣分別經(jīng)由煙氣回流管線及熱空氣連接管線進(jìn)入第二混合器中形成溫度為300?400攝氏度的含氧量15%?20%的助燃?xì)狻?br>[0018]更優(yōu)選地，溫度為400攝氏度的含氧量15%的熱煙氣及溫度為300攝氏度的含氧量21%的熱空氣分別經(jīng)由煙氣回流管線及熱空氣連接管線進(jìn)入第二混合器中形成溫度為350攝氏度的含氧量18%的助燃?xì)狻?br>[0019]可選擇地，位于箱體內(nèi)部的助燃?xì)饪刂浦Ч茉诘谝涣髁坑?jì)與助燃?xì)馊肟谥g設(shè)有氧量表以獲得助燃?xì)庵械难鯕夂繑?shù)據(jù)。
[0020]可選擇地，位于箱體內(nèi)部的助燃?xì)饪刂浦Ч茉诘谝粶囟扔?jì)與第一流量計(jì)之間設(shè)有第一引風(fēng)機(jī)以向第一混合器中輸入助燃?xì)狻?br>[0021]可選擇地，煙氣回流管線上設(shè)有第二風(fēng)機(jī)以向第二混合器中輸入熱煙氣，熱空氣連接管線上設(shè)有第三風(fēng)機(jī)以向第二混合器中輸入熱空氣。
[0022]可選擇地，預(yù)設(shè)空燃比為理論空燃比，理論空燃比設(shè)定成隨著第一溫度計(jì)獲得的助燃?xì)鉁囟葦?shù)據(jù)升高而變大。這是因?yàn)橹細(xì)獾臏囟仍礁邉t密度越小，從而單位流量的助燃?xì)庵械暮趿吭降汀＜俣ㄈ細(xì)饬坎蛔?，則需要增加助燃?xì)饬縼肀ＷC助燃效果。
[0023]可選擇地，預(yù)設(shè)空燃比為理論空燃比與校正系數(shù)的乘積，理論空燃比設(shè)定成隨著第一溫度計(jì)獲得的助燃?xì)鉁囟葦?shù)據(jù)升高而變大，校正系數(shù)設(shè)定成隨著氧量表獲得的氧氣含量數(shù)據(jù)變大而減小。
[0024]可選擇地，第二電動(dòng)閥設(shè)定成當(dāng)熱電偶獲得的分區(qū)溫度數(shù)據(jù)高于設(shè)定溫度范圍上限時(shí)逐次調(diào)小開度，直至熱電偶獲得的分區(qū)溫度數(shù)據(jù)處于設(shè)定溫度范圍。
[0025]可選擇地，第二電動(dòng)閥設(shè)定成當(dāng)熱電偶獲得的分區(qū)溫度數(shù)據(jù)與設(shè)定溫度范圍的下限之差大于200攝氏度時(shí)開度調(diào)至最大并且當(dāng)分區(qū)溫度數(shù)據(jù)與設(shè)定溫度范圍的下限之差小于100攝氏度時(shí)逐次調(diào)小開度，直至熱電偶獲得的分區(qū)溫度數(shù)據(jù)處于設(shè)定溫度范圍。
[0026]可選擇地，通過在每個(gè)控制分區(qū)內(nèi)設(shè)置熱電偶，將其溫度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，該信號(hào)被傳送到中央控制器(控制中心)，中央控制器根據(jù)其溫度信號(hào)來控制每個(gè)控制分區(qū)的對(duì)應(yīng)的第二電動(dòng)閥的開度，通過第二流量計(jì)將燃?xì)獾牧髁繀?shù)傳送到中央控制器，同時(shí)通過第一流量計(jì)、第一溫度計(jì)以及氧量表將助燃?xì)獾牧髁繀?shù)、溫度參數(shù)以及含氧量參數(shù)傳送到中央控制器，中央控制器按照設(shè)定的預(yù)設(shè)空燃比單獨(dú)控制每個(gè)控制分區(qū)的第一電動(dòng)閥的開度，從而實(shí)現(xiàn)燃?xì)馀c助燃?xì)獾淖罴雅浔取?br>[0027]本實(shí)用新型的有益效果是:(I)、結(jié)構(gòu)簡單緊湊，便于進(jìn)行快速地組合安裝；(2)充分利用陶瓷窯爐排放的熱煙氣及通過熱交換形成的熱空氣作為混合助燃?xì)?，不僅有效循環(huán)利用了陶瓷窯爐的熱煙氣，而且減少了煙氣的排放量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保；(3)、當(dāng)爐窯內(nèi)的控制分區(qū)溫度接近預(yù)定溫度時(shí)，便可自動(dòng)調(diào)小第二電動(dòng)閥的開度，使得燃?xì)饬髁繙p少，根據(jù)第二流量計(jì)的讀數(shù)、氧量表的讀數(shù)、溫度計(jì)的讀數(shù)、以及空燃比，便可確定第一電動(dòng)閥的開度，自動(dòng)控制混合助燃?xì)獾牧髁?，?shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，自動(dòng)控制，確保在任何負(fù)荷或工況下，均能達(dá)到最佳的空燃比；(4)、可以單獨(dú)對(duì)每個(gè)控制分區(qū)的溫度進(jìn)行更精確的控制，不僅實(shí)現(xiàn)能源的有效利用，而且保證了陶瓷產(chǎn)品的質(zhì)量。
【附圖說明】
[0028]圖1為本實(shí)用新型的高溫空氣加高溫低氧煙氣混合助燃式全自動(dòng)控制陶瓷窯爐的構(gòu)造示意圖。
[0029]圖2為本實(shí)用新型的控制箱的構(gòu)造示意圖。
[0030]圖3為本實(shí)用新型的空燃比控制用示意映射圖。
[0031 ]圖4為本實(shí)用新型的校正系數(shù)選用示意映射圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]請(qǐng)參照?qǐng)D1，根據(jù)本實(shí)用新型的一種非限制性實(shí)施方式，本實(shí)用新型的高溫空氣加高溫低氧煙氣混合助燃式全自動(dòng)控制陶瓷窯爐包括窯體100、助燃?xì)饪偣?00、以及燃?xì)饪偣?300。
[0033]窖體100的內(nèi)部設(shè)有爐膛(未標(biāo)號(hào))，窖體100沿縱向方向分為冷卻段110、燃燒段120以及預(yù)熱段130，燃燒段120包括沿窯體100的縱向方向依次布置的三個(gè)控制分區(qū)(未標(biāo)號(hào))。
[0034]本實(shí)用新型的高溫空氣加高溫低氧煙氣混合助燃式全自動(dòng)控制陶瓷窯爐對(duì)應(yīng)于每個(gè)控制分區(qū)包括:熱電偶121、控制箱122、以及五個(gè)噴嘴123。其中，熱電偶121設(shè)置于每個(gè)控制分區(qū)的窯體側(cè)壁上，從而能夠獲得每個(gè)控制分區(qū)對(duì)應(yīng)的燃燒段120內(nèi)的分區(qū)溫度數(shù)據(jù)。如圖2所示，控制箱122設(shè)有箱體1221、容置于箱體1221內(nèi)的第一混合器1222、穿過箱體1221一側(cè)壁連接于第一混合器1222與助燃?xì)饪偣?00之間的助燃?xì)饪刂浦Ч?223、穿過箱體1221另一側(cè)壁連接于第一混合器1222與燃?xì)饪偣?00之間的燃?xì)饪刂浦Ч?224、以及自第一混合器1222穿過箱體1221—端壁延伸至箱體1221外部的混合氣支管1225。其中，位于箱體1221外部的助燃?xì)饪刂浦Ч?223上設(shè)有第一電動(dòng)閥Vl及第一溫度計(jì)Tl，位于箱體1221內(nèi)部的助燃?xì)饪刂浦Ч?223上設(shè)有第一流量計(jì)F1。位于箱體1221外部的燃?xì)饪刂浦Ч?224上設(shè)有第二電動(dòng)閥V2及第二流量計(jì)F2，位于箱體1221外部的混合氣支管1225分別與間隔設(shè)置于每個(gè)控制分區(qū)的窯體側(cè)壁上的五個(gè)噴嘴123相連，從而將燃?xì)夂椭細(xì)怏w噴射至爐膛內(nèi)燃燒放熱。
[0035 ]由此，三個(gè)控制分區(qū)便可以分別根據(jù)對(duì)應(yīng)的熱電偶121獲得對(duì)應(yīng)的燃燒段120內(nèi)的分區(qū)溫度數(shù)據(jù)來控制每個(gè)控制分區(qū)內(nèi)的第二電動(dòng)閥V2的開度，第二流量計(jì)F2將獲得的燃?xì)饬髁繑?shù)據(jù)傳送給控制中心(中央控制器，未圖示)，控制中心根據(jù)第二流量計(jì)F2獲得的燃?xì)饬髁繑?shù)據(jù)、第一流量計(jì)Fl獲得的助燃?xì)饪刂浦Ч?223內(nèi)的助燃?xì)饬髁繑?shù)據(jù)及第一溫度計(jì)Tl獲得的助燃?xì)饪刂浦Ч?223內(nèi)的助燃?xì)鉁囟葦?shù)據(jù)來耦合控制每個(gè)控制分區(qū)內(nèi)的第一電動(dòng)閥Vl的開度。通過五個(gè)噴嘴123將調(diào)整流量后的助燃?xì)夂腿細(xì)獾幕旌蠚怏w噴射至爐膛內(nèi)燃燒放熱，使得每個(gè)控制分區(qū)內(nèi)的第一流量計(jì)Fl獲得的助燃?xì)饬髁繑?shù)據(jù)與第二流量計(jì)F2獲得的燃?xì)饬髁繑?shù)據(jù)之比達(dá)到系統(tǒng)預(yù)設(shè)的最佳空燃比?？刂浦行囊勒?qǐng)D3所示映射圖進(jìn)行空燃比調(diào)節(jié)，具體地，第一溫度計(jì)TI的溫度越高，將理論空燃比設(shè)定成越大，當(dāng)?shù)诙妱?dòng)閥V2的開度發(fā)生變化時(shí)，通過調(diào)節(jié)第一電動(dòng)閥Vl的開度，使得根據(jù)第一流量計(jì)Fl和第二流量計(jì)F2獲得的計(jì)算空燃比趨近于理論空燃比。例如，在第一溫度計(jì)Tl的溫度為約250攝氏度時(shí)，理論空燃比設(shè)定成約為1.1，在第一溫度計(jì)Tl的溫度為約450攝氏度時(shí)，理論空燃比設(shè)定成約為1.5，當(dāng)?shù)谝粶囟扔?jì)Tl的溫度為250-450攝氏度之間時(shí)，理論空燃比設(shè)定成在1.1-1.5之間呈線性變化。
[0036]作為一種可替代實(shí)施方式，為了充分利用陶瓷窯爐的熱煙氣，如圖1所示，還包括用于向助燃?xì)饪偣?00提供混合助燃?xì)獾牡诙旌掀?00，第二混合器400設(shè)有熱煙氣入口401、熱空氣入口 402以及空煙混合氣出口 403，熱煙氣入口 401通過煙氣回流管線404與煙氣管道133的管壁相連，煙氣管道133連接于預(yù)熱段130的煙氣出口 131與煙囪(圖未示)之間。熱空氣入口402通過熱空氣連接管線405與冷卻段110的冷卻風(fēng)出口 115相連接?？諢熁旌蠚獬隹?403通過管線與助燃?xì)饪偣?00相連接。由此，溫度約為400攝氏度的含氧量15%的熱煙氣及溫度約為300攝氏度的含氧量21%的熱空氣分別經(jīng)由煙氣回流管線404及熱空氣連接管線405進(jìn)入第二混合器400中形成溫度約為350攝氏度的含氧量約18%的助燃?xì)?。同時(shí)，在該非限制性實(shí)施方式中，位于箱體1221內(nèi)部的助燃?xì)饪刂浦Ч?223在第一流量計(jì)Fl與第一混合器1222之間設(shè)有能夠獲得助燃?xì)庵械难鯕夂繑?shù)據(jù)的氧量表O。
[0037]在該可替代實(shí)施方式中，控制中心還依照?qǐng)D4所示映射圖進(jìn)行空燃比調(diào)節(jié)，具體地，在圖3的理論空燃比的基礎(chǔ)上乘以校正系數(shù)作為校正理論空燃比，氧量表O測得的氧氣含量越大，將校正系數(shù)設(shè)定成越小。例如，在氧量表O的氧氣含量為約15%時(shí)，校正系數(shù)設(shè)定成約為1.5，在氧量表O的氧氣含量為約21%時(shí)，校正系數(shù)設(shè)定成約為I，當(dāng)氧量表O的氧氣含量為15%-21%之間時(shí)，校正系數(shù)設(shè)定成在1.5-1之間呈線性變化。當(dāng)?shù)诙妱?dòng)閥V2的開度發(fā)生變化時(shí)，通過調(diào)節(jié)第一電動(dòng)閥Vl的開度，使得根據(jù)第一流量計(jì)Fl和第二流量計(jì)F2獲得的計(jì)算空燃比趨近于校正理論空燃比。
[0038]此外，在另一種可替代實(shí)施方式中，位于箱體1221內(nèi)部的助燃?xì)饪刂浦Ч?223在第一溫度計(jì)Tl與第一流量計(jì)Fl之間設(shè)有能夠向第一混合器122中輸入助燃?xì)獾牡谝灰L(fēng)機(jī)Wl。在煙氣回流管線404上設(shè)有能夠向第二混合器400中輸入熱煙氣的第二風(fēng)機(jī)W2。在熱空氣連接管線405上設(shè)有能夠向第二混合器400中輸入熱空氣的第三風(fēng)機(jī)W3。
[0039]作為一種具體應(yīng)用示例，在陶瓷窯爐啟動(dòng)階段，當(dāng)分區(qū)溫度升高到預(yù)定溫度后，控制中心便調(diào)小對(duì)應(yīng)的控制箱內(nèi)的第二電動(dòng)閥V2的開度，根據(jù)圖3和/或圖4的映射圖，控制中心相應(yīng)調(diào)小對(duì)應(yīng)的第一電動(dòng)閥Vl的開度，使得助燃?xì)馀c燃?xì)庵g形成最佳空燃比，并且可以分多次調(diào)節(jié)直至分區(qū)溫度穩(wěn)定在設(shè)定溫度范圍內(nèi)。
[0040]作為另一種具體應(yīng)用示例，當(dāng)需要升高陶瓷窯爐的某一控制分區(qū)對(duì)應(yīng)燃燒段內(nèi)的溫度時(shí)，控制中心便調(diào)大對(duì)應(yīng)的控制箱內(nèi)的第二電動(dòng)閥V2的開度，根據(jù)圖3和/或圖4的映射圖，控制中心相應(yīng)調(diào)大對(duì)應(yīng)的第一電動(dòng)閥Vl的開度，使得助燃?xì)馀c燃?xì)庵g形成最佳空燃比，并且可以分多次調(diào)節(jié)直至分區(qū)溫度穩(wěn)定在設(shè)定溫度范圍內(nèi)。
[0041]作為再一種可替代實(shí)施方式，至少三個(gè)控制分區(qū)對(duì)應(yīng)的窯體100內(nèi)的溫度設(shè)定為從燃燒段120的一端向另一端逐漸升高，比如，圖1所示三個(gè)控制分區(qū)的爐溫從左至右依次升高10攝氏度。
[0042]盡管在此已詳細(xì)描述本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，但要理解的是本實(shí)用新型并不局限于這里詳細(xì)描述和示出的具體結(jié)構(gòu)，在不偏離本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)和范圍的情況下可由本領(lǐng)域的技術(shù)人員實(shí)現(xiàn)其它的變型和變體。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高溫空氣加高溫低氧煙氣混合助燃式全自動(dòng)控制陶瓷窯爐，包括內(nèi)部設(shè)有爐膛的窯體、助燃?xì)饪偣芤约叭細(xì)饪偣?，所述窯體沿縱向方向分為冷卻段、燃燒段以及預(yù)熱段，所述燃燒段包括沿所述窯體的縱向方向依次布置的至少三個(gè)控制分區(qū)，其特征在于，所述高溫空氣加高溫低氧煙氣混合助燃式全自動(dòng)控制陶瓷窯爐對(duì)應(yīng)于每個(gè)控制分區(qū)包括: 熱電偶，其設(shè)置于每個(gè)所述控制分區(qū)的窯體側(cè)壁上； 至少五個(gè)噴嘴，所述至少五個(gè)噴嘴間隔設(shè)置于每個(gè)所述控制分區(qū)的窯體側(cè)壁上；以及 控制箱，所述控制箱設(shè)有箱體、容置于所述箱體內(nèi)的第一混合器、穿過所述箱體一側(cè)壁連接于所述第一混合器與所述助燃?xì)饪偣苤g的助燃?xì)饪刂浦Ч?、穿過所述箱體另一側(cè)壁連接于所述第一混合器與所述燃?xì)饪偣苤g的燃?xì)饪刂浦Ч?、以及自所述第一混合器穿過所述箱體一端壁延伸至所述箱體外部的混合氣支管，其中，位于所述箱體外部的所述助燃?xì)饪刂浦Ч苌显O(shè)有第一電動(dòng)閥及第一溫度計(jì)，位于所述箱體內(nèi)部的所述助燃?xì)饪刂浦Ч苌显O(shè)有第一流量計(jì)，位于所述箱體外部的所述燃?xì)饪刂浦Ч苌显O(shè)有第二電動(dòng)閥及第二流量計(jì)，位于所述箱體外部的所述混合氣支管分別與所述至少五個(gè)噴嘴相連。2.如權(quán)利要求1所述的高溫空氣加高溫低氧煙氣混合助燃式全自動(dòng)控制陶瓷窯爐，其特征在于，所述第一混合器設(shè)有助燃?xì)馊肟凇⑷細(xì)馊肟谝约盎旌蠚獬隹?，所述助燃?xì)馊肟谂c所述助燃?xì)饪刂浦Ч芟噙B接，所述燃?xì)馊肟谂c所述燃?xì)饪刂浦Ч芟噙B接，所述混合氣出口與所述混合氣支管相連接。3.如權(quán)利要求2所述的高溫空氣加高溫低氧煙氣混合助燃式全自動(dòng)控制陶瓷窯爐，其特征在于，還包括用于向助燃?xì)饪偣芴峁┗旌现細(xì)獾牡诙旌掀?，所述第二混合器設(shè)有熱煙氣入口、熱空氣入口以及空煙混合氣出口，所述熱煙氣入口通過煙氣回流管線與所述預(yù)熱段的煙氣管道相連接，所述熱空氣入口通過熱空氣連接管線與所述冷卻段的冷卻風(fēng)出口相連接，所述空煙混合氣出口通過管線與所述助燃?xì)饪偣芟噙B接。4.如權(quán)利要求3所述的高溫空氣加高溫低氧煙氣混合助燃式全自動(dòng)控制陶瓷窯爐，其特征在于，位于所述箱體內(nèi)部的所述助燃?xì)饪刂浦Ч茉谒龅谝涣髁坑?jì)與所述助燃?xì)馊肟谥g設(shè)有氧量表。5.如權(quán)利要求4所述的高溫空氣加高溫低氧煙氣混合助燃式全自動(dòng)控制陶瓷窯爐，其特征在于，位于所述箱體內(nèi)部的所述助燃?xì)饪刂浦Ч茉谒龅谝粶囟扔?jì)與所述第一流量計(jì)之間設(shè)有第一引風(fēng)機(jī)。6.如權(quán)利要求5所述的高溫空氣加高溫低氧煙氣混合助燃式全自動(dòng)控制陶瓷窯爐，其特征在于，所述煙氣回流管線上設(shè)有第二風(fēng)機(jī)，所述熱空氣連接管線上設(shè)有第三風(fēng)機(jī)。7.如權(quán)利要求1?6中任一項(xiàng)所述的高溫空氣加高溫低氧煙氣混合助燃式全自動(dòng)控制陶瓷窯爐，其特征在于，所述至少三個(gè)控制分區(qū)包括五個(gè)以上的控制分區(qū)。8.如權(quán)利要求1?6中任一項(xiàng)所述的高溫空氣加高溫低氧煙氣混合助燃式全自動(dòng)控制陶瓷窯爐，其特征在于，所述至少五個(gè)噴嘴的末端分別與所述混合器支管的管壁相連。
【文檔編號(hào)】F23N1/02GK205535933SQ201620199486
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年3月15日
【發(fā)明人】劉效洲, 劉文星, 畢遠(yuǎn)東, 張宇, 欒元琦
【申請(qǐng)人】廣東工業(yè)大學(xué)