一种错层式节能复合窑的制作方法

本实用新型涉及工业窑炉技术领域，特别涉及一种错层式节能复合窑。

背景技术：

我国高温窑炉节能率低和使用寿命短，能源利用效率不高，窑炉建设周期快，资源消耗大。我国工业部门能源消耗量占全国能源消耗总量的70%，其中，各类工业窑炉所耗用的能源约占1/3。但是，我国的工业窑炉与发达国家的工业炉相比，窑炉平均热效率要比国外20%左右，全国的工业窑炉如能平均节能10%，则节约的能源相当于1亿吨标准煤，可见工业窑炉的节能潜力是非常巨大的。

工业窑炉按操作方法分为连续式、半连续式和间歇式窑炉。本方案涉及的窑炉为间歇式窑炉，现有的间歇式窑炉都是独立运行的，其运作周期由装窑、升温、保温、降温、出窑、卸窑等组成，依次间歇地、周而复始地工作，目前应用较多的是倒焰窑和梭式窑，具有建造费用低投产快等优势，虽然生产安排灵活，但缺点是比起连续式窑炉（隧道窑、辊道窑、推板窑等）产量低、尤其是能耗高热效率低，由于窑体蓄热大，每个周期都要对窑体进行加热、放热，因此设计一个高效节能的工业窑炉具有较大的意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，提供的一种错层式节能复合窑，余热回收利用率高，节约天然气的燃烧耗能，降低能源损耗，具有高效节能的作用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种错层式节能复合窑，包括窑炉低箱、窑炉高箱、冷风机组和助燃热风管路，所述窑炉低箱下部设置有第一窑内烟道，所述窑炉高箱下部设置有第二窑内烟道，所述第一窑内烟道与第二窑内烟道之间设置有压差式热量通道，所述第一窑内烟道和第二窑内烟道均连接有窑外烟道，每一窑外烟道内均设置有热交换器，分别为第一热交换器和第二热交换器，所述第一热交换器和第二热交换器之间通过冷风机组连接；所述助燃热风管路由环形盘管组成，所述窑炉低箱和窑炉高箱四周均连接有所述环形盘管，所述窑炉低箱上的环形盘管和所述窑炉高箱上的环形盘管是相互联通的。

由于采用上述技术方案，窑炉箱体由两个高低箱体组合而成，位置上错层设计，以及高低箱下部烟道联通，且该联通通道设置成具有倾斜角度的压差式热量通道，首先窑炉低箱燃烧加热后产生的余热通过压差式热量通道自主向窑炉高箱汇集，对窑炉高箱的窑体和制品进行预热，而后再对窑炉高箱进行燃烧，助燃风经过窑外烟道上的热交换器将冷风转换成热风，进入窑炉与天然气混合燃烧，两个箱体之间实现热风共享。

作为本新型的优选技术方案，还包括余热利用总管，第一热交换器一侧和第二热交换器一侧均连接到余热利用总管上，所述第二热交换器另一侧通过引风机连接有烟囱，所述第一热交换器一侧连接有余热风机。窑体内天然气燃烧利用后的余热大部分被引到干燥车间对坯体进行干燥，余热回收利用高。

作为本新型的优选技术方案，所述窑炉低箱和所述窑炉高箱上均设置有若干烧嘴，每一环形盘管上均设有若干分支管道，每一所述烧嘴对应连接一个所述分支管道。所述窑炉低箱和所述窑炉高箱上均布设置多列烧嘴，对应连接环形盘管上的分支管道，各列烧嘴与天然气按比例混合入窑燃烧，提高燃烧效率。

作为本新型的优选技术方案，所述压差式热量通道的倾斜角度为8-15°。最佳倾斜角度为10°，本实用新型不限于该倾斜角度范围，具体倾斜角度可根据窑炉实际布局而定。

作为本新型的优选技术方案，所述窑炉低箱和所述窑炉高箱的高度差为1-1.5m。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本新型窑炉箱体由两个高低箱体组合而成，位置上错层设计，以及高低箱下部烟道联通，且该联通通道设置成具有倾斜角度的压差式热量通道，两个箱体之间可实现热风共享；首先窑炉低箱燃烧加热后产生的余热通过压差式热量通道自主向窑炉高箱汇集，对窑炉高箱的窑体和制品进行预热，而后再对窑炉高箱进行燃烧，第一，高箱在燃烧前由低箱的余热提前预热了，在燃烧时节省了燃料，达到了高效节能的作用，第二，窑炉高箱的助燃冷风经过窑外烟道上的第二热交换器将冷风转换成热风，再回到窑炉高箱内与天然气混合燃烧，再次达到了高效节能作用。本新型相比于传统间歇式窑炉，在采用热交换的基础上增加高低箱布置，倾斜的压差式热量通道等实现热风热气共享模式，同时达到高效节能。

2、窑体内天然气燃烧利用后的余热大部分被引到干燥车间对坯体进行干燥，余热回收利用高。

附图说明

图1是本实用新型一种错层式节能复合窑的主视结构示意图；

图2是沿图1的A-A线剖视图；

图中，1-窑炉低箱，2-环形盘管，3-窑炉高箱，4-第一窑内烟道，5-第二窑内烟道，6-窑外烟道，7-冷风机组，8-第一热交换器，9-第二热交换器，10-余热风机，11-引风机，12-烟囱，13-余热利用总管，14-压差式热量通道，15-烧嘴，16-分支管道。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1、图2所示，一种错层式节能复合窑，包括窑炉低箱1、窑炉高箱3、冷风机组7和助燃热风管路，所述窑炉低箱1下部设置有第一窑内烟道4，所述窑炉高箱3下部设置有第二窑内烟道5，所述第一窑内烟道4与第二窑内烟道5之间设置有压差式热量通道14，所述第一窑内烟道4和第二窑内烟道5均连接有窑外烟道6，每一窑外烟道6内均设置有热交换器，分别为第一热交换器8和第二热交换器9，所述第一热交换器8和第二热交换器9之间通过冷风机组7连接；所述助燃热风管路由环形盘管2组成，所述窑炉低箱1和窑炉高箱3四周均连接有所述环形盘管2，所述窑炉低箱1上的环形盘管2和所述窑炉高箱3上的环形盘管2是相互联通的。

在本实施例中，窑炉箱体由两个高低箱体组合而成，位置上错层设计，以及高低箱下部烟道联通，且该联通通道设置成具有倾斜角度的压差式热量通道14，首先窑炉低箱1燃烧加热后产生的余热通过压差式热量通道14自主向窑炉高箱3汇集，对窑炉高箱3的窑体和制品进行预热，而后再对窑炉高箱3进行燃烧，助燃风经过窑外烟道6上的热交换器将冷风转换成热风，进入窑炉与天然气混合燃烧，两个箱体之间实现热风共享。

本实施例中的优选实施方式，如图1所示，还包括余热利用总管13，第一热交换器8一侧和第二热交换器9一侧均连接到余热利用总管13上，所述第二热交换器9另一侧通过引风机11连接有烟囱12，所述第一热交换器9一侧连接有余热风机10。窑体内天然气燃烧利用后的余热大部分被引到干燥车间对坯体进行干燥，余热回收利用高。

本实施例中的优选实施方式，如图2所示，所述窑炉低箱1和所述窑炉高箱3上均设置有若干烧嘴15，每一环形盘管2上均设有若干分支管道16，每一所述烧嘴15对应连接一个所述分支管道16。所述窑炉低箱1和所述窑炉高箱3上均布设置多列烧嘴15，对应连接环形盘管2上的分支管道16，各列烧嘴15与天然气按比例混合入窑燃烧，提高燃烧效率。

本实施例中的优选实施方式，所述压差式热量通道14的倾斜角度为8-15°。最佳倾斜角度为10°，本实用新型不限于该倾斜角度范围，具体倾斜角度可根据窑炉实际布局而定。

本实施例中的优选实施方式，所述窑炉低箱1和所述窑炉高箱3的高度差为1-1.5m。在具体的实施运用过程中优选1m或1.5m或范围内的某一高差，可根据现场实际情况布局而定。

对于本实施例，发明人做过如下测试，单独操作窑炉低箱所用的天然气为每窑8320立方，单独操作窑炉高箱所用的天然气为每窑9860立方，经过窑炉高箱与窑炉低箱两者结合形成错层复合窑所用的天然气为每窑14420立方，相比之下，本实施例错层复合窑节能效果可达20.68%，相较于传统间歇式窑炉，具有提高产量、能源利用率高、余热回收利用率高等效果。

以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。