[實用新型]一種陶瓷窯爐富氧助燃節能裝置

有效

• 申請號: 201320089728.7
• 申請日: 2013-02-27
• 公開（公告）號: CN203190442U
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 王志增;尹德成;張天宇;路寧
• 申請（專利權）人: 唐山納川節能設備制造有限公司
• 主分類號: F23L7/00
• 分類號: F23L7/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 許宗富;周秀梅

技術領域

本實用新型涉及陶瓷窯爐的節能環保技術領域，具體涉及一種陶瓷窯爐富氧助燃節能裝置。

背景技術

據統計，目前國內各種工業爐窯（不包括鍋爐）約有11萬臺，約占全國總能耗的1/4，占工業總耗能的60%。我國大氣中90%的SO_X、85%的CO₂、80%的RO_X(粉塵)和50%的NO_X污染均來自工業鍋爐、爐窯，在中國能源短缺，環境污染日益加劇的前提下推進節能環保、發展綠色產業，特別是推進工業爐窯這一高污染、高能耗行業的節能減排對中國而言已是箭在弦上，刻不容緩。

在國際國內節能減排呼聲日趨強烈，經濟增長方式轉變、節能增效驅動、政策支持等因素驅動下，工業窯爐節能環保市場將持續發展。我國目前有各種陶瓷窯爐15000多座，雖然我國陶瓷工業產量在世界上遙遙領先，但無論是熱效率還是熱能利用率，一般都較低，而且產品單耗大，成本高。另一方面，陶瓷窯爐生產過程在消耗大量能源的同時，燃料燃燒產生的煙氣含有危害極大的CO₂、SO₂和NO_X等有害氣體。因此節能與環保成為陶瓷窯爐改造的中心任務。

回顧我國陶瓷工業的發展歷史，不難發現，陶瓷行業的燃料就有煤、燃油、燃氣等，而燃料又占這一行業生產成本比重較大。長期以來企業在改進工藝的同時，都非常注重節約燃料的技術和工藝，如窯爐結構的優化設計、燒成技術的創新、改進科學合理的燒嘴、余熱回收利用、爐窯自動控制等，但是這一切還是改變不了與國外同類產品能耗水平差距大的事實。

決定燃燒的因素有：燃料、溫度和氧氣。眾所周知空氣中的氧的體積含量為20.93％、氮為78.1％及少量的惰性氣體等。無論工業鍋爐或工業窯爐在燃料燃燒的過程中，氧只占空氣總量1/5左右，而占空氣總量約4/5的氮和其他惰性氣體非但不助燃，反而將隨著燃燒的進行帶走大量的熱能。

人們把含氧量大于20.93％的空氣叫做富氧氣。大量實驗和實踐表明：富氧氣參與燃燒將具有明顯的節能與環保效應。富氧助燃技術節能機理如下：

（1）以富氧作為氧化劑來源的燃燒系統因富氧助燃而強化了燃料的燃燒，通俗的說，在富氧環境下，燃料在最短的時間內迅速燃盡；可使燃料充分地釋放出所有的熱量，提高了燃料的燃燼率。

（2）以富氧作為氧化劑來源的燃燒系統因富氧環境而減少燃料的熱損失，節約了燃料；

（3）以富氧作為氧化劑來源的燃燒系統因富氧環境有效的提高了燃燒系統的升溫速率而節能；

（4）對可適當提高工藝溫度的燃燒系統來說，如鍋爐、窯爐因富氧環境可有效的提高爐內火焰溫度，有效的改善了爐內火焰的熱傳遞效率，顯著節能。

（5）以富氧氣體作為氧化劑來源的燃燒系統因富氧環境可有效的提高火焰黑度，改善傳熱效率，提高熱量利用率，從而節能。

（6）以富氧作為氧化劑來源的燃燒系統因富氧環境可有效的減少了過剩空氣系數，減少燃燒后的排氣量，進而減少了排氣熱損失，提高了熱效率，從而節能。

（7）以富氧作為氧化劑來源的燃燒系統，可以降低燃料燃點溫度，提高火焰強度和增加釋放熱量等，從而獲得更寬泛的燃料選擇范圍，同等條件下可利用更加劣質的燃料或者替代燃料。

但是，將富氧燃燒技術與陶瓷窯爐相結合的關鍵技術，包括：①富氧空氣流的配送技術；②與燃燒爐的匹配技術；③專用（專利）富氧噴嘴的設計等，這些關鍵技術運用的好壞，直接關系到鍋爐設備的節能、增產、使用壽命、環保等重要指標的優劣，富氧燃燒后的鍋爐能否增加綜合效益的關鍵所在。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種陶瓷窯爐富氧助燃節能裝置，該裝置根據陶瓷燒成工藝中爐窯氣氛特點，使用富氧氣體代替部分助燃空氣，可明顯減少煙氣排放熱損失同時，節省能源、保護環境。

本實用新型的技術方案是：

一種陶瓷窯爐富氧助燃節能裝置，該裝置包括依次相連的富氧膜組件、水環真空泵、富氧氣體緩沖罐、增壓風機以及燃燒器；所述燃燒器包括燃燒器管體、主送風管道、燃料管路和燃燒器噴嘴，其中：所述燃燒器管體的一端封閉，另一端連接燃燒器噴嘴，燃燒器管體可以為多個；所述增壓風機通過富氧氣體管道連接燃料管路，燃料管路和主送風管道分別與每個燃燒器管體連接；主送風管道還連接主送風風機。