龙泉青瓷烧制用天然气梭式窑及相应的富氧天然气燃烧法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种天然气梭式窑的富氧天然气燃烧技术，具体为龙泉青瓷烧制用天然气梭式窑及相应的富氧天然气燃烧法。
【背景技术】
[0002]梭式窑是一种间歇式窑炉，能用于小批量、多品种产品生产，具有产品适应性强、升降温速度快、操作灵活简便等特点，广泛应用于陶瓷、耐火材料、轻工、建材等领域。但梭式窑因为采用间歇式运行，排放的烟气温度高、排放量大，烟气中NO和CO高，热利用率不高，也严重阻碍了该工业窑炉的发展和推广应用。节能、环保梭式窑一直是近几年的发展方向。
[0003]关于梭式窑的节能环保技术。专利CN101738084A公开了一种蓄热式高温空气燃烧梭式窑，通过调节热交换器、进出气口及空气管路布置来使减少窑炉内温差，使窑炉升温速度快、燃烧温度高，且烟气的排放温度低、氮氧化物排放量少。专利CN102607267A公开了一种蓄热式高温空气燃烧节能环保型梭式窑炉，通过蓄热室换向阀的切换，使蓄热与放热交替工作，高效地回收烟气的余热，实现助燃空气预热，燃料充分燃烧，实现窑炉高效节能、保护环境。专利CN 101270958A公开了一种陶瓷烧成用梭式窑，采用陶瓷纤维构成炉壁和炉顶、单扇窑门及自然排气烟道，从而简化炉体构造，降低成本。专利CN 101625129A简单公开了全氧燃烧辊道窑、隧道窑、梭式窑的概念，通过流量控制氧气和燃料比例实现全氧燃烧。专利CN202126177U公开了一种天然气梭式窑，以天然气为燃气，并设计合理的燃气进口和窑体结构。专利CN 103033062 A公开了一种燃气梭式窑的余热利用装置，最大限度地利用燃气梭式窑的排出烟气的余热，提高其能源利用率。专利CN 104677119 A也公开了一种梭式窑窑炉的排烟方法，在窑车台面及烟道口上方铺设至少一块隔板，隔板之间设有至少I道调整风槽。上述专利更多是从梭式窑炉结构设计、余热回收利用来实现梭式窑的节能降耗，已有天然气为燃气的梭式窑报道，全氧燃烧梭式窑的专利(专利CN 101625129A)仅在概念上讨论，并没有具体实施。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种天然气梭式窑富氧天然气燃烧的节能降耗技术。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明提供一种龙泉青瓷烧制用天然气梭式窑，梭式窑包含气体喷枪，该气体喷枪的喷口位于梭式窑内；在梭式窑相对应的两个侧面交叉对喷的设置气体喷枪，位于梭式窑同一侧面的气体喷枪位于同一个水平面上，相对应两个侧面的气体喷枪分别位于高低两个水平面上，高低两个水平面之间的高度差hi为整个梭式窑内腔高度的1/3?1/2(即，一般约为500?750_);从而实现高低错落的交叉对喷。
[0006]备注说明:作为较佳方案，高低两个水平面分别对称的位于梭式窑中心线的两侧。
[0007]作为本发明的龙泉青瓷烧制用天然气梭式窑的改进:
[0008]位于梭式窑同一侧面的相邻的气体喷枪之间的间距L为500?700mm。
[0009]作为本发明的龙泉青瓷烧制用天然气梭式窑的进一步改进:
[0010]位于低水平面上的气体喷枪的喷口距离梭式窑底部的距离h2为整个梭式窑内腔高度的1/4?1/3。
[0011]本发明还同时提供了利用上述龙泉青瓷烧制用天然气梭式窑进行的富氧天然气燃烧法，将待烧制的胚体(龙泉青瓷胚体)置于梭式窑的腔体中；在天然气中加入纯氧进行混合，得富氧天然气，所述富氧天然气中氧气的体积浓度为20%?24%;将该富氧天然气预热至500?800°C;预热后的富氧天然气从气体喷枪(2)中喷入梭式窑(I)的腔体中。
[0012]本发明采用流量控制纯氧的加入量，从而获得氧浓度为20%?24 %的富氧天然气;本发明还采用预热系统对富氧天然气进行预热，从而提高富氧天然气的温度。本发明还改变富氧天然气燃烧器喷嘴在梭式窖中的排列和分布，实现交叉对喷，减少窖内的温度梯度，改善产品烧制。
[0013]本发明具有以下优点:
[0014](I)降低燃气燃点温度，加快燃料燃烧速度，提高火焰温度。在预热富氧天然气中，氧分子与天然气充分接触，从而加速燃烧，并能提高火焰温度50 °C以上，从而满足烧制产品需求。
[0015](2)采用本发明的富氧燃烧技术，喷嘴中是富氧浓度为20%?24%的富氧天然气，与天然气梭式窑相比，窑内火焰温度提高50°C以上，能耗下降10%?20%，烟气排出量减低10%以上，烟气中NO和CO总浓度降低10%以上，因此能取得较好的节能及环保效果。
[0016]综上所述，本发明通过高低错落的交叉对喷的方式可以使得梭式窑内每一处的天然气都得到充分的燃烧，减少温度不均匀的现象，同时将两个喷枪之间的距离适当缩小，可以进一步减少梭式窑的温度梯度，避免了因温度不均匀而导致的燃料浪费和产品质量下降的问题。即，本发明改变富氧天然气喷枪在梭式窑中的排列和分布，从而实现高低交叉对喷，并适当缩短喷枪间距，最终实现降低窑内温度梯度分布。
【附图说明】
[0017]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细说明。
[0018]图1为天然气梭式窑内的预热富氧天然气喷嘴交错对喷的俯视结构图；
[0019]图2是图1的主视不意图。
【具体实施方式】
[0020]实施例1、一种龙泉青瓷烧制用天然气梭式窑，如图1和图2所示，梭式窑I包含气体喷枪2，该气体喷枪2的喷口位于梭式窑I内；具体为:
[0021]在梭式窑I相对应的两个侧面交叉对喷的设置气体喷枪2，位于梭式窑I同一侧面的气体喷枪2位于同一个水平面上，相对应两个侧面的气体喷枪2分别位于高低两个水平面上，高低两个水平面之间的高度差hi约为500mm(占整个梭式窑I内腔高度的1/3);从而实现高低错落的交叉对喷。位于梭式窑I同一侧面的相邻的气体喷枪2之间的间距L为700mm。所述位于低水平面上的气体喷枪2的喷口距离梭式窑底部11的距离h2约为500mm(S卩，占整个梭式窑I内腔高度的1/3)。
[0022]实施例2、利用实施例1所述的龙泉青瓷烧制用天然气梭式窑进行的富氧天然气燃烧法，先将待烧制的胚体龙泉青瓷胚体置于梭式窑I的腔体(腔体容量约为6m3)中；在天然气加入纯氧进行混合，得富氧天然气，所述富氧天然气中氧气的体积浓度为23% (S卩，通过流量计控制纯氧加入量使天然气中氧浓度控制在23% );随后经过预热系统将该富氧天然气预热至500?800°C;预热后的富氧天然气稳压后(可利用稳压系统实现对气体稳定流速的处理，此为常规技术)从气体喷枪2中喷入梭式窑I的腔体中，流量控制约为40m3/h。
[0023]经检测，梭式窑I内各个点检测得出最高温度和最低温度的差值<10°C。
[0024]该梭式窑I