一种陶瓷富氧燃烧技术的加氧预混装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种陶瓷富氧燃烧技术的加氧预混装置。特别适用于陶瓷窑炉采用富氧燃烧技术。
【背景技术】
[0002]近年来，随着能源价格的不断攀升，石油，煤炭等能源问题逐渐被各国重视起来，能源和环境问题成为各国关注的焦点。在如此严峻的情况下，中国制定了一些严格的节能减排政策。对陶瓷行业来说，我国的陶瓷产量位居世界首位，但与西方发达国家相比，存在着能耗高、能源利用率低、污染严重等问题，阻碍了我国陶瓷行业的可持续发展。解决这些问题方法主要有:一是提高能源利用效率以减少资源消耗，实现低能耗，低污染高产出的生产方式以减少污染；二是开发利用新能源，积极利用可再生能源；三是大力引进国外的先进技术，并且在此基础上吸收创新。富氧燃烧技术被认为是近代燃烧技术的一大飞跃。
[0003]目前富氧燃烧的加氧方式即燃烧方式主要有三种:(a)空气增氧燃烧，即向助燃空气中掺入氧气的一种低浓度富氧方法，适用于一般的常规空气助燃，为确保充分混合，氧气可经散流器或布风板等结构注入到助燃空气中，可以缩短火焰长度并强化燃烧，是一种低成本的改造方法。(b)吹氧燃烧，即向空气助燃火焰的中后端射入氧气，是一种中等浓度的富氧燃烧方法，该方法不必改造现有空气助燃系统，只在物料和火焰之间吹入氧气使火焰下方形成富氧区，但可能会产生局部高温。(C)空气/氧气双助燃剂燃烧，即分别用不同的管道射入燃烧器再与燃料燃烧的方法，该方法实际上是空气增氧法的一种变化形式，只是未进行氧气和助燃风的预混，因此在加快燃烧速度和提高火焰温度的效果不是十分明显。因此，在陶瓷工业富氧燃烧时，为了保证富氧空气的均匀性，提高燃烧效率，通常采用空气增氧燃烧方式。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是根据空气增氧的燃烧方式，设计出一种适用于低富氧浓度即22%~40%的富氧燃烧加氧与混合设备。此设备可使窑内燃料燃烧完全且均匀，热效率高，结构简单，易于控制。
[0005]为实现上述目的，本实用新型主要采用了如下技术方案。
[0006]所述纯氧管路、助燃风路以及富氧空气管路上均设置有阀门和流量计，富氧空气管路上还设有氧气浓度检测器，助燃管路、纯氧管路以及富氧空气管路分别与预混装置连接，富氧空气管路另一端与窖炉相连，其中助燃风路和纯氧管路系统分别由各自的流量监测与控制，并可按设计的富氧浓度实施控制。
[0007]所述纯氧空气管路与预混装置的连接是纯氧管路出气口深入内弯至助燃空气管路出口处正前方，使助燃空气与纯氧进行充分的混合。
[0008]所述预混装置内设有一布风板和缩口挡风板，其中布风板上面均勾分布着直径为5~15mm的孔道，可使得空气与氧气的混合均匀度达到99.8%以上，优选的，所述预混装置内设有一布风板和缩口挡风板，其中布风板上面均勾分布着直径为1mm的孔道。
[0009]所述助燃空气进气口有变频和鼓风机。
[0010]本实用新型的优点在于。
[0011]1.富氧燃烧具有节约能源，提高燃烧效率等优点，本实用新型在该技术的基础上通过加氧装置对陶瓷窑炉进行可逆改造，结构简单，成本低，运行稳定且可靠。
[0012]2.本装置设有混合器可加强助燃空气和氧气的混合，提高富氧空气的均匀性。从而有利于燃料的燃烧，使得窑内温度分布更加均匀。
[0013]3.本实用新型可通过自动控制系统，实现富氧空气成分的稳定。还可根据陶瓷生产的需要调节富氧浓度，为烧嘴提供的富氧空气的氧气浓度可在22%?40%间任意调整。
【附图说明】
[0014]图1是加氧装置总图。
[0015]图2是混合器内部结构示意图。
[0016]图中:1、鼓风机；2、变频；3、助燃空气管道；4、闸阀；5、流量计；6、氧气源；7、氧气管道；8、闸阀；9、流量计；10、混合器；11、弯管；12、布风板；13、缩口挡风板；14、富氧空气经管道；15、闸阀；16、氧浓度测定装置；17、流量调节闸板；18、窖炉。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细的说明。
[0018]参照图1和图2，该实用新型主要由鼓风机1、氧气源6、混合器10和连接管道组成。其中，鼓风机I的入口与大气连通，主要提供燃料燃烧时所需要的助燃空气。氧气源6是集中供氧设备，可根据富氧浓度的大小提供纯氧气。混合器10是富氧空气输入窑18前的过渡区，用来充分混合助燃空气和氧气，目的是为了提高富氧空气的均匀性，使燃料燃烧均匀。鼓风机1、氧气源6分别通过助燃空气管道3、氧气管道6与混合器10相连通，混合后的富氧空气经管道14进入窑18的烧嘴内，与燃料进行充分燃烧。
[0019]为进一步提高窑内富氧燃烧效率，本实用新型设计了一套自动控制系统。在助燃空气管道3上安装有闸阀4和流量计5，在氧气管道7上安装有闸阀8和流量计9，在富氧空气管道14上安装有闸阀15和氧浓度测定装置16。上述闸阀4、8以及氧浓度测定装置16还可利用先进的通信技术，与远程控制系统连接。实际运行过程中，将测得的氧气浓度的大小反馈至控制系统，通过变频2调节鼓风机I内助燃空气用量，以保证富氧空气保持所需浓度不变，从而最大程度实现自动化控制。
[0020]本装置为了保证富氧空气的均匀性，在其进入烧嘴前设有混合器10。助燃空气从管道3直接进入混合器内，而氧气从弯管11以逆流的方式进入。在混合器的前1/3处设有一布风板12，上面均匀分布着直径为1mm的孔道，助燃空气和氧气的混合气体在布风板的作用下得到充分混合，同时在混合器的2/3处设有缩口 13，形成喷腾效应，加强混合气体的湍流扰动，实现助燃空气和氧气的二次混合。
[0021]本实用新型运行步骤如下:开启闸阀4和15，打开鼓风机1，助燃空气经管道3进入混合器，最后通过管道14进入窑18，此时为普通空气助燃。开启闸阀8，可使氧气源6传送的纯氧气通过管道7进入混合器10内，氧气与空气混合后，在布风板12和缩口 13的作用下混合均匀，再经管道14及流量调节闸板17后进入窑18，实现富氧空气助燃。同时，还可通过流量计5和9、氧浓度测定装置16以及变频2，反馈调节鼓风机的频率即鼓风量，控制助燃空气与氧气的比例，实现不同氧气浓度的富氧燃烧。
[0022]以上所述实施例仅表达了本实用新型的保护范围限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此本实用新型的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种陶瓷富氧燃烧技术的加氧预混装置，包括纯氧管路、助燃风路、预混容器、富氧空气管路，其特征在于:所述纯氧管路、助燃风路以及富氧空气管路上均设置有阀门和流量计，富氧空气管路上还设有氧气浓度检测器，助燃管路、纯氧管路以及富氧空气管路分别与预混装置连接，富氧空气管路另一端与窖炉相连。
2.根据权利要求1所述的一种陶瓷富氧燃烧技术的加氧预混装置，其特征是:所述纯氧空气管路与预混装置的连接是纯氧管路出气口深入内弯至助燃空气管路出口处正前方。
3.根据权利要求1所述的一种陶瓷富氧燃烧技术的加氧预混装置，其特征是:预混装置内设有一布风板和缩口挡风板，其中布风板上面均勾分布着直径为5~15_的孔道。
4.根据权利要求1所述的一种陶瓷富氧燃烧技术的加氧预混装置，其特征是:所述助燃空气进气口有变频和鼓风机。
【专利摘要】本实用新型为一种陶瓷富氧燃烧技术的加氧预混装置，可用于实现富氧燃烧时的氧气均匀供给，以及生产混合均匀的富氧空气。本装置被应用到陶瓷富氧烧成过程中，能够实现富氧空气的均匀混合以及富氧浓度的灵活调节，以提高热利用率，节约能源。根据空气增氧的燃烧方式，适用于低富氧浓度即22%~40%的富氧燃烧加氧与混合设备。此设备可使窑内燃料燃烧完全且均匀，热效率高，结构简单，易于控制。
【IPC分类】F23N3-00, F23L7-00
【公开号】CN204593438
【申请号】CN201520121728
【发明人】王斌, 胡斯友, 王旺林, 刘展
【申请人】湖北华夏窑炉工业(集团)有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年3月3日