一種隧道窯及其燃燒控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于窯爐技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及涉及一種隧道窯及其燃燒控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隧道窯是一種現(xiàn)代化的連續(xù)式燒成的熱工設(shè)備，廣泛應(yīng)用于陶瓷產(chǎn)品的焙燒生產(chǎn)，在磨料等冶金等行業(yè)中也有應(yīng)用。隧道窯一般是一條長(zhǎng)的直線形隧道，其兩側(cè)及頂部有固定的墻壁及拱頂，底部鋪設(shè)的軌道運(yùn)行窯車或者采用轉(zhuǎn)動(dòng)輥?zhàn)幼鳛榕黧w運(yùn)載工具，坯體從入口開始依次經(jīng)過預(yù)熱段，燒成段和冷卻段。采用轉(zhuǎn)動(dòng)的輥?zhàn)幼鳛榕黧w運(yùn)載工具的隧道窯又名輥道窯。
[0003]現(xiàn)有隧道窯的燃燒器沿?zé)啥胃G壁兩側(cè)相對(duì)布置，采用連續(xù)燃燒方式進(jìn)行生產(chǎn)，這種燃燒方式有如下三方面的缺點(diǎn):(1)由于隧道窯是平焰式窯爐，氣體在窯內(nèi)流動(dòng)方向水平向前，因此很容易形成層流造成氣體分層，窯內(nèi)氣體形成穩(wěn)定的高溫層和低溫層，溫度分布不均勻；(2)輻射、對(duì)流換熱效果不好，固定的高溫點(diǎn)對(duì)坯體輻射不均勻，其次，燃燒器噴出的高溫?zé)崃餍纬煞€(wěn)定流場(chǎng)，不利于對(duì)流換熱。(3)現(xiàn)有隧道窯多通過控制燃料流量來調(diào)節(jié)窯內(nèi)溫度，這種控制方式無法對(duì)局部溫度場(chǎng)進(jìn)行準(zhǔn)確控制，調(diào)整能力較差。上述窯膛內(nèi)輻射、對(duì)流換熱效果影響坯體燒成時(shí)間，從而影響燒制周期和產(chǎn)量；同時(shí)，溫度分布，窯膛內(nèi)換熱效果還極大影響產(chǎn)品質(zhì)量和成品率。
[0004]為解決上述問題，目前廣泛采用通入二次風(fēng)的方式攪動(dòng)氣體，使之形成湍流，使得能夠避免氣體分層現(xiàn)象，使溫度分布盡可能均勻。但是，由于二次風(fēng)一般為低溫氣體，大量低溫氣體通入窯膛會(huì)增加大量能耗，而且隧道窯窯體一般較長(zhǎng)，距風(fēng)機(jī)較遠(yuǎn)位置擾動(dòng)效果并不明顯。
[0005]專利文獻(xiàn)CN104296530A中公開了一種隧道窯，其由中心立軸、可調(diào)平的轉(zhuǎn)盤、環(huán)形窯體框架、環(huán)形隧洞、環(huán)形窯腔、環(huán)狀密封的窯底及與窯相關(guān)的傳動(dòng)系統(tǒng)、移板裝置、燃燒系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)系統(tǒng)組合裝配而成的，窯底是由棚板承運(yùn)A組環(huán)形梁和棚板升降B組環(huán)形梁交錯(cuò)排列組成，構(gòu)成兩個(gè)承托棚板不同部位的環(huán)形平面，其中一組環(huán)梁原位間歇降升，另一組環(huán)梁間歇進(jìn)退，這種有序交替變換的動(dòng)作承托著棚板規(guī)律性間歇移動(dòng)，棚板承載著被焙燒物從入口處進(jìn)入環(huán)形隧洞，經(jīng)過預(yù)熱帶、燒成帶，冷卻帶迂迴到裝料出入口。該方案可以在一定程度上解決溫度分層不均和固定的高溫點(diǎn)帶來的影響坯體燒制時(shí)間和質(zhì)量的問題，但是該隧道窯依然存在窯內(nèi)氣體形成穩(wěn)定的高溫層和低溫層使得溫度分布不均勻?qū)е屡唧w輻射不均勻問題，特別是，其無法對(duì)局部溫度場(chǎng)進(jìn)行準(zhǔn)確控制，而且上述窯體結(jié)構(gòu)復(fù)雜、需要不斷地對(duì)承托胚體的支撐機(jī)構(gòu)進(jìn)行機(jī)械傳動(dòng)和控制，可靠度和精度較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決以上問題，本發(fā)明提供了一種隧道窯，其通過對(duì)燃燒室內(nèi)燃燒器進(jìn)行分布布局，并利用控制裝置對(duì)各燃燒器的燃燒、停止?fàn)顟B(tài)、燃燒方式以及工作周期進(jìn)行單獨(dú)以及協(xié)調(diào)控制，自動(dòng)調(diào)整火焰位置，增加窯內(nèi)空氣擾動(dòng)，從而能夠?qū)φ麄€(gè)燃燒段內(nèi)的溫度分布進(jìn)行均勻性調(diào)整，并進(jìn)一步增強(qiáng)輻射、對(duì)流換熱效果，有效提升產(chǎn)品質(zhì)量，縮短燒制周期，降低能耗。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種隧道窯，其包括
[0008]燃燒室，沿窯長(zhǎng)方向布置在燒成段窯壁兩側(cè)，各燃燒室內(nèi)安裝有燃燒器，用于燃燒產(chǎn)生火焰以對(duì)燒成段窯體內(nèi)的胚體進(jìn)行加熱；
[0009]啟閉控制開關(guān)，其為多個(gè)，分別一一對(duì)應(yīng)設(shè)置在所述燃燒器與進(jìn)氣管道連通的管道上，用于對(duì)進(jìn)入燃燒器的燃料進(jìn)行導(dǎo)通或關(guān)閉，從而控制燃燒器的燃燒狀態(tài)；以及
[0010]控制器，其分別與上述各啟閉控制開關(guān)電連接，其用于對(duì)所述啟閉控制開關(guān)進(jìn)行控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)各燃燒器燃燒狀態(tài)的操控或調(diào)整，使得燃燒室內(nèi)各燃燒器的燃燒狀態(tài)能夠?qū)崿F(xiàn)多種組合，從而實(shí)現(xiàn)窯內(nèi)溫度的均勻分布。
[0011]作為本發(fā)明的改進(jìn)，所述燃燒狀態(tài)包括但不限于燃燒產(chǎn)生、關(guān)閉、燃燒強(qiáng)度及燃燒時(shí)長(zhǎng)。
[0012]作為本發(fā)明的改進(jìn)，所述燃燒狀態(tài)的組合可以是各燃燒室同時(shí)燃燒，其燃燒強(qiáng)度相同、部分相同或完全不同。
[0013]作為本發(fā)明的改進(jìn)，所述燃燒狀態(tài)的組合可以是各燃燒室或者燃燒室組合的間隔交替燃燒，其燃燒強(qiáng)度和/或燃燒時(shí)長(zhǎng)相同或不同。
[0014]作為本發(fā)明的改進(jìn)，所述燃燒狀態(tài)的組合可以是對(duì)任意指定位置處的燃燒器燃燒或停止。
[0015]作為本發(fā)明的改進(jìn)，所述燃燒室按照窯墻高度方向布置為一層或多層，每層并列設(shè)置有多個(gè)所述燃燒室。
[0016]按照本發(fā)明的另一方面，提供一種隧道窯的燃燒控制方法，用于對(duì)隧道窯燒成段的窯壁兩側(cè)設(shè)置的燃燒室進(jìn)行燃燒控制，其特征在于，包括
[0017]在各燃燒室上安裝的燃燒器與進(jìn)氣管連通的管道上分別一一設(shè)置啟閉控制開關(guān)，用于對(duì)進(jìn)入燃燒器的燃料進(jìn)行導(dǎo)通或關(guān)閉，從而控制燃燒器的燃燒狀態(tài)；
[0018]通過控制器連接啟閉控制開關(guān)，以對(duì)各啟閉控制開關(guān)進(jìn)行控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)各燃燒器燃燒狀態(tài)的操控或調(diào)整，使得燃燒室內(nèi)各燃燒器的燃燒狀態(tài)能夠?qū)崿F(xiàn)多種組合，從而實(shí)現(xiàn)窯內(nèi)溫度的均勻分布。
[0019]作為本發(fā)明的改進(jìn)，作為本發(fā)明的改進(jìn)，所述燃燒狀態(tài)包括但不限于燃燒產(chǎn)生、關(guān)閉、燃燒強(qiáng)度及燃燒時(shí)長(zhǎng)。
[0020]作為本發(fā)明的改進(jìn)，所述燃燒狀態(tài)的組合可以是各燃燒室同時(shí)燃燒，其燃燒強(qiáng)度相同、部分相同或完全不同。
[0021]作為本發(fā)明的改進(jìn)，所述燃燒狀態(tài)的組合可以是各燃燒室或者燃燒室組合的間隔交替燃燒，其燃燒強(qiáng)度和/或燃燒時(shí)長(zhǎng)相同或不同。
[0022]作為本發(fā)明的改進(jìn)，所述燃燒狀態(tài)的組合可以是對(duì)任意指定位置處的燃燒器燃燒或停止。
[0023]作為本發(fā)明的改進(jìn)，所述燃燒室按照窯墻高度方向布置為一層或多層，每層并列設(shè)置有多個(gè)所述燃燒室。
[0024]本發(fā)明所述隧道窯工作過程中，控制系統(tǒng)能對(duì)每個(gè)燃燒器工作狀態(tài)進(jìn)行單獨(dú)控制，可根據(jù)工藝溫度曲線要求或者實(shí)時(shí)工況，控制各個(gè)燃燒器的燃燒、停止?fàn)顟B(tài)以及工作周期，實(shí)現(xiàn)窯膛內(nèi)燃燒位置的多種組合，保證窯內(nèi)各位置溫度達(dá)到工藝要求，且分布均勻。
[0025]本發(fā)明所述隧道窯穩(wěn)定工作時(shí)采取交錯(cuò)間歇燃燒的方式，例如工作時(shí)兩側(cè)窯壁對(duì)應(yīng)兩個(gè)燃燒器，同側(cè)墻上相鄰兩個(gè)燃燒器在同一時(shí)段均呈燃燒和關(guān)閉交替間隔排列狀態(tài)，到達(dá)預(yù)定時(shí)間，燃燒控制系統(tǒng)控制燃燒器進(jìn)口燃?xì)饧爸伎諝夤艿篱y門開閉，原本處于燃燒狀態(tài)的燃燒器停止運(yùn)行，原本停止運(yùn)行的燃燒器開始燃燒，實(shí)現(xiàn)交叉間歇燃燒。
[0026]本發(fā)明中所述隧道窯穩(wěn)定工作時(shí)狀態(tài)切換采取預(yù)設(shè)程序控制，為減小換向時(shí)壓力波動(dòng)，可以按照設(shè)定的時(shí)間長(zhǎng)差依次進(jìn)行切換。
[0027]本發(fā)明所述隧道窯工作工程中火焰位置不斷切換，增加窯膛內(nèi)氣流擾動(dòng)，有效減弱窯膛內(nèi)煙氣溫度分層現(xiàn)象，提高了溫度分布均勻性，增強(qiáng)了輻射、對(duì)流換熱效果，能有效減少色差，提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期。
[0028]本發(fā)明所述隧道窯啟動(dòng)過程中，可以通過全部燃燒器同時(shí)工作的方式，快速提高窯膛內(nèi)溫度，縮短生產(chǎn)周期。此時(shí)全部燃燒器同時(shí)工作，加速窯膛升溫，窯溫達(dá)到理想后進(jìn)入穩(wěn)定工作狀態(tài)，進(jìn)入預(yù)設(shè)程序，燃燒器工作狀態(tài)按照預(yù)定時(shí)間進(jìn)行切換，開始交錯(cuò)間歇燃
/9ti ο
[0029]本發(fā)明采取控制系統(tǒng)對(duì)每個(gè)燃燒器進(jìn)行控制，因此可以實(shí)現(xiàn)局部溫度壓力的調(diào)控，在燃燒過程中當(dāng)發(fā)生局部溫度過低或過高時(shí)可以通過控制該處及附近燃燒器工作或停止，實(shí)現(xiàn)局部控制。
[0030]總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:
[0031](1)通過本發(fā)明，工作過程中，單個(gè)燃燒器工況受控制裝置控制，可根據(jù)需求，調(diào)整每個(gè)燃燒器工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)燃燒工況和燃燒位置的多種組合，適應(yīng)不同的工況，且窯內(nèi)溫度均勻穩(wěn)定；
[0032](2)通過本發(fā)明，隧道窯運(yùn)行時(shí)，火焰位置