专利名称：一种经济燃烧自动控制燃油隧道窑的制作方法
技术领域：
本发明属于一种烧制耐火制品的燃油隧道窑，特别涉及一种经济燃烧自动控制燃油隧道窑。
背景技术：
目前，国内用于烧制耐火制品的燃油隧道窑，在现有技术中已能
将烧成带分成几个区域，每个区域包括2 3个有烧嘴的烧成车位，在每个区域设置一台供油螺杆泵，调节器根据检测区域某点温度与设定的温度比较，控制该区域供油螺杆泵电机变频，自动调节该区域烧嘴的总供油量，并配合人工调节设置在该区域内各烧嘴供油管的阀门，实现烧成车位温度半自动调节。还在予热带窑内拱顶设置氧化锆氧量计，用以测定燃烧废气含氧量，根据含氧量的多少由人工调节全窑助燃空气与燃油比例(即空燃比，其数值通常用空气过剩系数表示)，由于其测定的废气含氧量数值不准确，偏高，不能应用。因此，现有技术尚未实现烧成车位温度和空燃比以及全窑空燃比自动调节。因为隧道窑在生产时，每间隔一定时间，推动窑车一次，使窑内窑车前进一个车位，从测温仪表显示可以看到，烧成高温车位温度随着窑车在车位内停留时间的延长而升高，而在推窑车时，又突然下降，周期性地偏离设定的温度，这就不但妨碍烧成制品质量进一步提高，而且造成油耗高，不能达到经济燃烧。解决上述技术问题最有效的方法是实现烧成车位的温度和空燃比以及全窑空燃比的自动调节，但是现有技术尚未能实现。
发明内容
本发明的目的是克服上述存在的缺陷，为节能减排和生产出优质的烧成耐火制品，提供一种经济燃烧自动控制的燃油隧道窑。
本发明经济燃烧自动控制燃油隧道窑内容简述本发明经济燃烧自动控制燃油隧道窑，其特征在于在隧道窑每个烧成车位两侧墙外，各设置一台智能型电动调节阀，助燃风机的出风口通过管道依次连接助燃空气流量计、烧成带窑顶开孔及烧成带窑体，烧成带窑体通过插入管依次连接弯管A、智能型电动调节阀、弯
3管B及油枪外套。使助燃空气从助燃风机进入窑体，并分开流经智能型电动调节阀，流入油枪外套供给烧嘴助燃。控制智能型电动调节阀阀板的开度用以调节供给烧嘴的助燃空气量，因为在指定空燃比的前提下，供给烧成车位烧嘴的燃油量和助燃空气量的比率相同，因此，调节器在发出电信号控制车位供油螺杆泵驱动电机变频，调节烧成车位温度的同时，也并联发出电信号控制智能型电动调节阀阀板的开度，改变供给烧成车位两侧烧嘴的助燃空气量，实现各烧成车位空燃比自动调节。
每个烧成车位的窑顶各安装一台由电机变频控制排油量的供油螺杆泵，其进油口用供油支管道A连接循环供油管道，其出油口连接两根大小和形状相同，左右对称的供油支管道B，供油支管道B依次连接阀门、燃油软管，并与设置在油枪外套中心的油枪连接。使燃油从油枪前端的烧嘴喷出入窑燃烧。设置在烧成车位侧墙外的光电温度传感器检测到的烧成温度，用电信号传输给调节器，调节器根据此电信号的温度与设定的温度比较，控制烧成车位供油螺杆泵电机变频，调节烧成车位的供油量，实现各烧成车位温度自动调节。
采用循环供油管道和用油罐A、油罐B两个油罐轮流供油，并且油罐A放置在电子称A的荷重传感器A上称量，油罐B放置在电子称B的荷重传感器B上称量。可以准确计量燃油流量。调节器根据燃油流量和设定的空气过剩系数，最佳的空气过剩系数为1 1.1，计算出全窑助燃空气总量，并减去参与助燃的压縮空气量和窑内从冷却带进入烧成带助燃的空气量，得出助燃风机需要提供的助燃空气量，自动控制助燃风机驱动电机的频率，实现全窑空燃比的自动调节。
在循环供油管道中燃油进入第一台供油螺杆泵前的管段设置温度自动控制的燃油电加热器，用以提高和控制燃油到达烧嘴时的温度。使燃油能够迅速完全燃烧。
在预热带窑顶设置压縮空气预热器，用以加热燃油雾化用的压縮空气。也使燃油能够迅速完全燃烧。
本发明实现烧成车位的温度和空燃比自动调节，通过试验证明了能够明显降低烧成制品单位油耗。本发明并且实现全窑空燃比自动调节，使燃油能够迅速完全燃烧，以及实现全窑热工工艺参数自动调节。这就使燃油单耗低、燃烧成本低、减少二氧化碳及有害气体的排放、并且实现了全窑自动控制。
图1是燃油隧道窑供油系统和热工风机总管路示意图。
图2是燃油隧道窑烧成带内拱顶剖视图。
图3是燃油隧道窑烧成带内拱顶的侧视图。
图4是燃油隧道窑烧成带内拱顶的A-A剖视图
图5是燃油隧道窑烧成带内拱顶的B-B剖视图
图中l是予热带、2是烧成带、3是冷却带、4是燃油软管、5是压縮空气软管、6是排烟风机、7是窑顶烟气室、8是烟囱、9是测压点、IO是空压机、ll是压縮空气予热器、12是油枪、13是油枪外套、14是助燃鼓风机、15是助燃空气流量计、16是烧成带窑顶开孔、17是窑外支管道、18是冷却鼓风机、19是测压点、20是抽热风机、21是窑顶抽热风室、22是热风流量计、23是隧道干燥器、24是光电温度传感器、25是测温孔、26是智能型电动调节阀、27是弯管A、28是弯管B、 29是插入管、30是水平支管道、31是竖直支管道、32是闸板砖阀、33是烧嘴火口、 34是看火孔、35是内拱顶予热室、36是储罐、37是齿轮油泵、38是电磁阀A、 39是油罐A、 40是油罐B、41是传感器A、 42是传感器B、 43是燃油过滤器A、 44是燃油过滤器B、 45是循环供油螺杆泵A、 46是循环供油螺杆泵B、 47是燃油电加热器、48是车位供油螺杆泵、49是电磁阀C、 50是阀门、51是电磁阀B、 52是电磁阀D、 53是供油支管道A、 54是供油支管道B、 55是压縮空气流量计、56是压縮空气测压点、57是烧嘴、58是冷却空气流量计、59是循环供油管道、60是冷却带窑顶开孔、61是热空气测压点、62是烧成带窑体。
具体实施例方式
本发明经济燃烧自动控制燃油隧道窑是这样实现的，下面结合附图作具体说明。见图1，5,在隧道窑每个烧成车位两侧墙外，各设置一台智能型电动调节阀26，助燃风机14的出风口通过管道依次连接助燃空气流量计15、烧成带窑顶开孔16及烧成带窑体62,烧成带窑体62通过插入管29依次连接弯管A27、智能型电动调节阀26、弯管B28及油枪外套13。，
每个烧成车位的窑顶各安装一台由电机变频控制排油量的车位供油螺杆泵48，其进油口用供油支管道A53连接循环供油管道59，其出油口连接两根大小和形状相同，左右对称的供油支管道B54，供油支管道B54依次连接阀门50、燃油软管4，并与设置在油枪外套中心的油枪12连接。
5采用循环供油管道59和用油罐A 39、油罐B 40两个油罐轮流供油，并且油罐A39放置在电子称A的荷重传感器A41上称量，油罐B放置在电子称B的荷重传感器B 42上称量。
在循环供油管道59中燃油进入第一台供油螺杆泵48前的管段设置温度自动控制的燃油电加热器47。
在预热带窑顶1设置压縮空气预热器11。
结合图1 图5，详细说明各烧成车位空燃比自动调节的设施。隧道窑窑体由予热带1、烧成带2和冷却带3组成。助燃空气从烧成带2窑顶开孔16输入烧成带内拱顶予热室35，然后分流进入助燃空气水平支管道30，再分流流入助燃空气竖直支管道31，经过闸板砖阀32,插入管29,窑外支管道中的弯管A27、智能型电动调节阀26和弯管B28，进入油枪外套13，在烧嘴火口 33处与油雾混合，入窑燃烧。在油枪外套上方固接用钢管制成的窥火孔34，用以观察火口33的燃烧情况。因为在全窑空燃比自动调节的前提下，为了使各烧成车位的空燃比和全窑一致，必须使烧成车位的供油量与总供油量的比率和分配给该车位的助燃空气量与总助燃空气量的比率一致。因此，本发明设置了智能型电动调节阀26，利用调节器，在发出电信号调节车位供油螺杆泵48电机变频，改变烧成车位供油量的同时，也并联发出电信号调节车位两侧智能型电动调节阀26的开度，改变烧成车位助燃空气量，实现各烧成车位空燃比自动调节。
结合图l、图2、图3和图5，详细说明各烧成车位的温度自动调节的设施。燃油从循环供油管道59流经温度自动控制的燃油电加热器47后，大部分流入各供油支管道A53，依次流经车位供油螺杆泵48，供油支管道B54，阀门50,燃油软管4和油枪12,到达烧嘴57，从烧嘴57喷出入窑燃烧。检测车位温度由光电温度传感器24通过测温孔25接收窑内的光得到。调节器根据检测车位温度的电信号与设定的温度比较，控制车位供油螺杆泵48电机变频，调节车位的供油量，自动调节烧成车位温度。本发明的车位供油螺杆泵安装在烧成带窑顶中部，并且使各供油支管道B 54形状相同，左右对称，使燃油到达两侧烧嘴时，管道阻力相同，因而燃油流量也相等，所以在正常情况可以不用人工调节阀门，也能保持窑内两侧温度相同，实现烧成车位温度全自动调节。
结合图1详细说明全窑空燃比自动调节的设施。本供油系统采用循环供油管道59及油罐A 39和油罐B 40轮流供油，并且油罐A 39放置在电子称A的荷重传感器A 41上称量，油罐B放置在电子称B的荷重传感器B42上称量。当启用油罐A39供油时，启动循环供油螺杆泵A45，同时打开电磁阀C 49和电磁阀B 51，停止循环供油螺杆泵B46，关闭电磁阀D52和电磁阀A38，并延时片刻启动齿轮油泵37。由于循环供油螺杆泵A运转，油罐A中的燃油被抽出，流经燃油过滤器A43，进入循环供油管道59，其中部分燃油供烧嘴燃烧，剩余燃油经过电磁阀C49回到油罐A。延时启动的齿轮油泵37，将储罐36的燃油抽出，并通过电磁阀B51，进入油罐B40。当油罐B装满油时停止齿轮油泵，让油罐B里的燃油继续用蒸汽加热备用。当油罐A重量减少至设定重量下限时，停止循环供油螺杆泵A 45，使油罐A 39停止供油，同时立刻启动循环供油螺杆泵B 46，用油罐B 40供油。其操作程序同用油罐A供油时一样，依理类推。因为油罐的重量随供油时间的延长而减少，所以可以计量燃油流量。本发明此种检测燃油流量的方法是用荷重传感器检测，比现有燃油流量计，用流速传感器或液位传感器检测燃油流量的方法精确度高。全窑助燃空气由一次、二次和三次助燃空气组成。空压机10提供的压縮空气流经压縮空气流量计55和压縮空气予热器11后分流经过烧成带两侧的压縮空气软管5，进入油枪12，入窑雾化燃油并助燃，为一次助燃空气。助燃风机14提供的空气流经空气流量计15，进入烧成带窑顶开孔16，在窑体内予热后分开流入窑外支管道17，从烧嘴火口 33入窑助燃，为二次助燃空气。冷却鼓风机18提供的空气，流经空气流量计58，从冷却带窑顶开孔60进入冷却带窑内冷却制品，并变为热空气，其中部分热空气由设置在冷却带窑顶的抽热风机20从窑顶抽热风室21抽出，流经热空气流量计22，进入隧道干燥器23,剩余热风从窑内冷却带直接进入烧成带助燃为三次助燃空气。本发明用上述设施得到燃油流量、 一次助燃空气流量、冷却风机空气流量和抽热风机空气流量的电信号， 一并输入自动控制调节器，调节器根据设定的空燃比进行计算，得出二次助燃空气的流量，并发出控制信号使助燃风机14的驱动电机变频，自动调节助燃风机的风量，实现全窑空燃比自动调节。
结合图1详细说明使燃油迅速完全燃烧的设施。①在循环供油管道59进入烧成带窑顶的管段设置燃油电加热器47，将燃油进一步加热并自动调节到设定的温度，使燃油到达烧嘴时的恩氏粘度在最佳范围3 5°左右；②在预热带窑顶1设置压縮空气预热器11，将压縮空气预热到100 20(TC;使燃油雾化更好，更迅速完全燃烧。
结合图l，详细说明全窑热工工艺参数实现自动控制的设施。①在压縮空气预热器11管道末段设置测压点56，将检测压力数值的电信号传输给空压机控制器，控制器将此数值与设定的压力数值比较，自动调节压縮空气的压力。②在冷却带靠近烧成带窑顶设置测压点19,将检测压力数值电信号传输给调节器，调节器将此数值与设定的压力数值比较，控制冷却风机18驱动电机变频，自动调节冷却风机的鼓风量。③在热风流量计22至隧道干燥器23之间的管道设置测压点61，将检测压力数值电信号传输给抽热风调节器，调节器将此数值与设定的压力数值比较，控制抽热风机20驱动电机变频，自动调节抽热风机的压力。④在预热带1窑顶设置排烟机6，它通过窑顶烟气室7将窑内的烟气抽出，送到烟囱8排出，在预热带靠近烧成带窑顶设置测压点9，将检测压力数值的电信号传输给调节器，调节器将此数值与设定的压力数值比较，控制排烟风机6驱动电机变频，自动调节排烟风机的抽力。本发明用上述设施使空压机、冷却风机、抽热风机和排烟风机实现压力自动调节，加上前面已叙述的助燃风机风量自动调节，烧成车位的温度和空燃比自动调节，从而实现全窑热工工艺参数自动控制。
实施例烧成车位温度和空燃比自动调节的实施是在一座生产镁质耐火制品的燃油隧道窑进行。隧道窑长110米，有50个车位，其中有10个烧成车位。在每个烧成车位窑顶都设置一台螺杆油泵供油给该车位两侧的一对烧嘴入窑燃烧，在每个烧成车位两侧设置智能型电动蝶阀代替原来的闸板砖阀，用以调节各个烧成车位的空燃比。在生产镁质砖时用电脑纪录，实施例用电脑打印出各热工参数的数值。在设定烧成最高温度为1600'C，推车间隔时间为120分钟的条件下，用人工调节设定的温度和智能型电动蝶阀的开度，油耗为244Kg/h;当改为自动调节车位的温度，仍用人工调节智能型电动蝶阀开度时，实施结果是，油耗降至225Kg/h，节油19Kg，节油率为7. 7%;当改为自动调节车位的温度和智能型电动蝶阀的开度时，实施结果是，油耗降至208Kg/h，节油36Kg,节油率为14. 7%。取得明显的节能减排效果。
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权利要求
1、一种经济燃烧自动控制燃油隧道窑，其特征在于在隧道窑每个烧成车位两侧墙外，各设置一台智能型电动调节阀(26)，助燃风机(14)的出风口通过管道依次连接助燃空气流量计(15)、烧成带窑顶开孔(16)及烧成带窑体(62)，烧成带窑体(62)通过插入管(29)依次连接弯管A(27)、智能型电动调节阀(26)、弯管B(28)及油枪外套(13)。
2、根据权利要求l所述的经济燃烧自动控制燃油隧道窑，其特征在于每个烧成车位的窑顶各安装一台由电机变频控制排油量的车位供油螺杆泵(48)，其进油口用供油支管道A (53)连接循环供油管道(59)，其出油口连接两根大小和形状相同，左右对称的供油支管道B (54),供油支管道B (54)依次连接阀门(50)、燃油软管(4),并与设置在油枪外套中心的油枪(12)连接。
3、 根据权利要求1所述的经济燃烧自动控制燃油隧道窑，其特征在于采用循环供油管道(59)和用油罐A (39)、油罐B (40)两个油罐轮流供油，并且油罐A (39)放置在电子称A的荷重传感器A(41)上称量，油罐B放置在电子称B的荷重传感器B (42)上称量。
4、 根据权利要求1所述的经济燃烧自动控制燃油隧道窑，其特征在于在循环供油管道(59)中燃油进入第一台供油螺杆泵前的管段设置温度自动控制的燃油电加热器(47)。
5、 根据权利要求1所述的经济燃烧自动控制燃油隧道窑，其特征在于在预热带窑顶(1)设置压縮空气预热器(11)。
全文摘要
本发明涉及一种经济燃烧自动控制燃油隧道窑，其特征在于在隧道窑每个烧成车位两侧设置智能型电动调节阀，在隧道窑每个烧成车位窑顶设置供油螺杆泵，供油系统采取用两个放置在电子称上称量的油罐轮流供油，使全窑每个烧成车位的空燃比和温度能够自动调节，全窑的空燃比也能够自动调节。并且，在隧道窑的循环供油管道中设置自动控制温度的燃油电加热器，在预热带窑顶设置压缩空气预热器，使燃油能够迅速完全燃烧。因此，燃油单耗低，燃烧成本低，减少二氧化碳及有害气体的排放，并且实现了全窑自动控制。
文档编号F27B9/00GK101666579SQ20091018755
公开日2010年3月10日 申请日期2009年9月23日 优先权日2009年9月23日
发明者袁奕明 申请人:袁奕明