[發(fā)明專利]富氧及純氧燃燒隧道窯

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710168646.0
• 申請(qǐng)日: 2007-12-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101182218A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程金樹;祝茂昌;湯李纓;何峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B35/64
• 分類號(hào): C04B35/64;F27B9/36
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司
• 代理人: 王守仁

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及陶瓷窯爐，特別是涉及一種以高濃度氧包括純氧作為助燃介質(zhì)的純氧燃燒隧道窯。

背景技術(shù)

全球氣候變暖已日趨嚴(yán)重，溫室氣體的排放已引起世界各國(guó)和中國(guó)政府的關(guān)注。氣候變暖速度的加快已嚴(yán)重的影響到了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。中國(guó)是世界陶瓷及耐火材料的生產(chǎn)大國(guó)，陶瓷的總產(chǎn)量已接近世界總產(chǎn)量的百分之五十，二氧化碳、氮氧化物和廢氣的排放量在世界陶瓷行業(yè)也是大戶。降低陶瓷及耐火材料窯爐也就是隧道窯和隧道窯的能耗、二氧化碳、氮氧化物和廢氣的排放量已成為世界各國(guó)研究和發(fā)展的方向。傳統(tǒng)工業(yè)爐的燃燒是以空氣為助燃介質(zhì)，空氣中氧氣的含量為21％，氮?dú)獾暮繛?8％，在以空氣為助燃介質(zhì)的燃燒過(guò)程中，燃燒產(chǎn)生的熱大量的用來(lái)加熱氮?dú)猓瑹嵝实停芎拇螅紵a(chǎn)物量大，特別是對(duì)大氣危害極大的氮氧化物的產(chǎn)生量大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：為解決上述現(xiàn)有工業(yè)爐的能耗和降低窯爐的燃燒產(chǎn)物排放量問(wèn)題，特提供一種富氧及全氧燃燒隧道窯，該隧道窯以氧濃度大于21％氧氣為助燃介質(zhì)的燃燒方式代替以空氣作為助燃介質(zhì)的燃燒方式，從而能夠大大降低現(xiàn)有的陶瓷及耐火材料窯爐也就是隧道窯燃燒產(chǎn)物排放量，同時(shí)能耗也降低。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是：采用一種以體積濃度大于21％氧的助燃介質(zhì)與燃料一起在燃燒器中燃燒，且不需要空氣助燃風(fēng)機(jī)的富氧及純氧燃燒隧道窯。該隧道窯包括升溫區(qū)、燒成區(qū)、急冷區(qū)、降溫區(qū)、燃料和助燃輸送系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)。燃燒器安裝在燒嘴磚處。

本發(fā)明提供的是以高濃度氧為助燃介質(zhì)的富氧及純氧燃燒隧道窯(簡(jiǎn)稱窯爐)，與傳統(tǒng)的采用助燃介質(zhì)是空氣的陶瓷窯爐相比，具有以下的主要優(yōu)點(diǎn)：

其一.以濃度大于21％氧為助燃介質(zhì)的燃燒方式代替以空氣作為助燃介質(zhì)的燃燒方式，因此本窯爐的燃燒產(chǎn)物比傳統(tǒng)的陶瓷窯爐降低50％以上，這樣可使本窯爐的排煙系統(tǒng)的總功率大大降低，體積也減少較多，向大氣的排放量有較大的降低。

其二.本窯爐燃燒后的高溫氣體比傳統(tǒng)的陶瓷窯爐燃燒后的高溫氣體干凈，所以本窯爐能夠生產(chǎn)出高質(zhì)量的陶瓷產(chǎn)品。

其三.助燃介質(zhì)采用高濃度氧后，氧的制備和窯爐可以分開(kāi)，所以本窯爐不需要助燃風(fēng)機(jī)，整個(gè)窯爐的噪音有所降低。

其四.本窯爐采用高濃度氧燃燒時(shí)，助燃介質(zhì)中氧氣的含量大于21％，氮?dú)獾暮啃∮?5％。增加氧氣的濃度，熱效率就會(huì)提高。由于氧氣的濃度和反應(yīng)溫度決定著窯爐內(nèi)的物理化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)氧濃度增大時(shí)，氧化速率增大，非常有利于坯體中碳的氧化，加速碳的排除，加速燃料的燃燒并保證CO完全燃燒為CO₂，大大提高燃燒效率，同時(shí)可降低燒成制品的燒成周期。特別對(duì)高溫?zé)桑缧枰?500度以上燒成的制品，與以空氣為助燃介質(zhì)的傳統(tǒng)窯爐相比更容易完成制品的燒成過(guò)程。

其五.本窯爐氧燃燒時(shí)，由于助燃介質(zhì)中氮?dú)夂康慕档停谙嗤哪芎南拢鹧鏈囟壬撸G內(nèi)輻射傳熱的效率就高，燃燒產(chǎn)物的體積減少，減少了廢氣帶走的熱損失，故除了可提高氧化反應(yīng)速度，提高產(chǎn)量外，還可提高燃燒器的效率，降低燃料用量，降低能耗，減少排放量，窯爐內(nèi)溫度更均勻，產(chǎn)品合格率更高。

其六.本窯爐采用氧燃燒時(shí)，助燃介質(zhì)中氧氣的含量大于21％，氮?dú)獾暮啃∮?5％，在燃燒產(chǎn)物中，氮氧化物的含量比以空氣作為助燃介質(zhì)時(shí)降低60％以上。

總之，本發(fā)明為解決陶瓷隧道窯的廢氣排放量大的問(wèn)題采用了高濃度氧燃燒的隧道窯，這種隧道窯熱效率高，所以燃燒產(chǎn)物量比以空氣為助燃介質(zhì)的燃燒降低50％以上，產(chǎn)生的氮氧化物大大降低，可降低能耗10％以上，把有害物質(zhì)的排放量能夠降到最低點(diǎn)。適應(yīng)于陶瓷、耐火材料、耐磨材料等需要燃燒產(chǎn)物加熱才能完成產(chǎn)品生產(chǎn)的行業(yè)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明富氧及純氧燃燒隧道窯的預(yù)熱區(qū)2和燒成區(qū)3的布置示意圖。

圖2是圖1中A-A剖視圖，該圖反映了本隧道窯的剖面結(jié)構(gòu)及燃燒器6的布置。

圖中：1.窯體；2.預(yù)熱區(qū)；3.燒成區(qū)；4.高濃度氧助燃介質(zhì)和燃料管道；5.排煙系統(tǒng)；6.燃燒器；7.燒嘴磚；8.燃料入口；9.助燃介質(zhì)入口。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但不限定本發(fā)明。