一种隧道窑及其燃烧控制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于窑炉技术领域，具体涉及涉及一种隧道窑及其燃烧控制方法。
【背景技术】
[0002]隧道窑是一种现代化的连续式烧成的热工设备，广泛应用于陶瓷产品的焙烧生产，在磨料等冶金等行业中也有应用。隧道窑一般是一条长的直线形隧道，其两侧及顶部有固定的墙壁及拱顶，底部铺设的轨道运行窑车或者采用转动辊子作为坯体运载工具，坯体从入口开始依次经过预热段，烧成段和冷却段。采用转动的辊子作为坯体运载工具的隧道窑又名辊道窑。
[0003]现有隧道窑的燃烧器沿烧成段窑壁两侧相对布置，采用连续燃烧方式进行生产，这种燃烧方式有如下三方面的缺点:(1)由于隧道窑是平焰式窑炉，气体在窑内流动方向水平向前，因此很容易形成层流造成气体分层，窑内气体形成稳定的高温层和低温层，温度分布不均匀；(2)辐射、对流换热效果不好，固定的高温点对坯体辐射不均匀，其次，燃烧器喷出的高温热流形成稳定流场，不利于对流换热。(3)现有隧道窑多通过控制燃料流量来调节窑内温度，这种控制方式无法对局部温度场进行准确控制，调整能力较差。上述窑膛内辐射、对流换热效果影响坯体烧成时间，从而影响烧制周期和产量；同时，温度分布，窑膛内换热效果还极大影响产品质量和成品率。
[0004]为解决上述问题，目前广泛采用通入二次风的方式搅动气体，使之形成湍流，使得能够避免气体分层现象，使温度分布尽可能均匀。但是，由于二次风一般为低温气体，大量低温气体通入窑膛会增加大量能耗，而且隧道窑窑体一般较长，距风机较远位置扰动效果并不明显。
[0005]专利文献CN104296530A中公开了一种隧道窑，其由中心立轴、可调平的转盘、环形窑体框架、环形隧洞、环形窑腔、环状密封的窑底及与窑相关的传动系统、移板装置、燃烧系统、温控系统系统组合装配而成的，窑底是由棚板承运A组环形梁和棚板升降B组环形梁交错排列组成，构成两个承托棚板不同部位的环形平面，其中一组环梁原位间歇降升，另一组环梁间歇进退，这种有序交替变换的动作承托着棚板规律性间歇移动，棚板承载着被焙烧物从入口处进入环形隧洞，经过预热带、烧成带，冷却带迂迴到装料出入口。该方案可以在一定程度上解决温度分层不均和固定的高温点带来的影响坯体烧制时间和质量的问题，但是该隧道窑依然存在窑内气体形成稳定的高温层和低温层使得温度分布不均匀导致胚体辐射不均匀问题，特别是，其无法对局部温度场进行准确控制，而且上述窑体结构复杂、需要不断地对承托胚体的支撑机构进行机械传动和控制，可靠度和精度较低。
【发明内容】
[0006]为了解决以上问题，本发明提供了一种隧道窑，其通过对燃烧室内燃烧器进行分布布局，并利用控制装置对各燃烧器的燃烧、停止状态、燃烧方式以及工作周期进行单独以及协调控制，自动调整火焰位置，增加窑内空气扰动，从而能够对整个燃烧段内的温度分布进行均匀性调整，并进一步增强辐射、对流换热效果，有效提升产品质量，缩短烧制周期，降低能耗。
[0007]为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供一种隧道窑，其包括
[0008]燃烧室，沿窑长方向布置在烧成段窑壁两侧，各燃烧室内安装有燃烧器，用于燃烧产生火焰以对烧成段窑体内的胚体进行加热；
[0009]启闭控制开关，其为多个，分别一一对应设置在所述燃烧器与进气管道连通的管道上，用于对进入燃烧器的燃料进行导通或关闭，从而控制燃烧器的燃烧状态；以及
[0010]控制器，其分别与上述各启闭控制开关电连接，其用于对所述启闭控制开关进行控制，进而实现对各燃烧器燃烧状态的操控或调整，使得燃烧室内各燃烧器的燃烧状态能够实现多种组合，从而实现窑内温度的均匀分布。
[0011]作为本发明的改进，所述燃烧状态包括但不限于燃烧产生、关闭、燃烧强度及燃烧时长。
[0012]作为本发明的改进，所述燃烧状态的组合可以是各燃烧室同时燃烧，其燃烧强度相同、部分相同或完全不同。
[0013]作为本发明的改进，所述燃烧状态的组合可以是各燃烧室或者燃烧室组合的间隔交替燃烧，其燃烧强度和/或燃烧时长相同或不同。
[0014]作为本发明的改进，所述燃烧状态的组合可以是对任意指定位置处的燃烧器燃烧或停止。
[0015]作为本发明的改进，所述燃烧室按照窑墙高度方向布置为一层或多层，每层并列设置有多个所述燃烧室。
[0016]按照本发明的另一方面，提供一种隧道窑的燃烧控制方法，用于对隧道窑烧成段的窑壁两侧设置的燃烧室进行燃烧控制，其特征在于，包括
[0017]在各燃烧室上安装的燃烧器与进气管连通的管道上分别一一设置启闭控制开关，用于对进入燃烧器的燃料进行导通或关闭，从而控制燃烧器的燃烧状态；
[0018]通过控制器连接启闭控制开关，以对各启闭控制开关进行控制，进而实现对各燃烧器燃烧状态的操控或调整，使得燃烧室内各燃烧器的燃烧状态能够实现多种组合，从而实现窑内温度的均匀分布。
[0019]作为本发明的改进，作为本发明的改进，所述燃烧状态包括但不限于燃烧产生、关闭、燃烧强度及燃烧时长。
[0020]作为本发明的改进，所述燃烧状态的组合可以是各燃烧室同时燃烧，其燃烧强度相同、部分相同或完全不同。
[0021]作为本发明的改进，所述燃烧状态的组合可以是各燃烧室或者燃烧室组合的间隔交替燃烧，其燃烧强度和/或燃烧时长相同或不同。
[0022]作为本发明的改进，所述燃烧状态的组合可以是对任意指定位置处的燃烧器燃烧或停止。
[0023]作为本发明的改进，所述燃烧室按照窑墙高度方向布置为一层或多层，每层并列设置有多个所述燃烧室。
[0024]本发明所述隧道窑工作过程中，控制系统能对每个燃烧器工作状态进行单独控制，可根据工艺温度曲线要求或者实时工况，控制各个燃烧器的燃烧、停止状态以及工作周期，实现窑膛内燃烧位置的多种组合，保证窑内各位置温度达到工艺要求，且分布均匀。
[0025]本发明所述隧道窑稳定工作时采取交错间歇燃烧的方式，例如工作时两侧窑壁对应两个燃烧器，同侧墙上相邻两个燃烧器在同一时段均呈燃烧和关闭交替间隔排列状态，到达预定时间，燃烧控制系统控制燃烧器进口燃气及助燃空气管道阀门开闭，原本处于燃烧状态的燃烧器停止运行，原本停止运行的燃烧器开始燃烧，实现交叉间歇燃烧。
[0026]本发明中所述隧道窑稳定工作时状态切换采取预设程序控制，为减小换向时压力波动，可以按照设定的时间长差依次进行切换。
[0027]本发明所述隧道窑工作工程中火焰位置不断切换，增加窑膛内气流扰动，有效减弱窑膛内烟气温度分层现象，提高了温度分布均匀性，增强了辐射、对流换热效果，能有效减少色差，提高产品质量，缩短生产周期。
[0028]本发明所述隧道窑启动过程中，可以通过全部燃烧器同时工作的方式，快速提高窑膛内温度，缩短生产周期。此时全部燃烧器同时工作，加速窑膛升温，窑温达到理想后进入稳定工作状态，进入预设程序，燃烧器工作状态按照预定时间进行切换，开始交错间歇燃
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[0029]本发明采取控制系统对每个燃烧器进行控制，因此可以实现局部温度压力的调控，在燃烧过程中当发生局部温度过低或过高时可以通过控制该处及附近燃烧器工作或停止，实现局部控制。
[0030]总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果:
[0031](1)通过本发明，工作过程中，单个燃烧器工况受控制装置控制，可根据需求，调整每个燃烧器工作状态，实现燃烧工况和燃烧位置的多种组合，适应不同的工况，且窑内温度均匀稳定；
[0032](2)通过本发明，隧道窑运行时，火焰位置