[发明专利]结合生物质气化炉的模块式陶瓷窑炉节能系统

说明书

本发明公开一种结合生物质气化炉的模块式陶瓷窑炉节能系统，包括陶瓷窑炉以及至少二个燃烧器模组。陶瓷窑炉沿纵向方向分为冷却段、燃烧段以及预热段，燃烧器模组间隔连接至陶瓷窑炉的侧壁。每个燃烧器模组包括：至少一个烧嘴、引射混合器、第一连接管和第二连接管。其中，烧嘴设置于陶瓷窑炉的侧壁上用于将燃气混合气喷射至燃烧段内燃烧以加热陶瓷窑炉内的陶瓷。引射混合器包括助燃混合气入口、燃气混合气出口、生物质气入口以及引射管。引射混合器从生物质气入口吸入生物质气，生物质气与助燃混合气在引射混合器内形成燃气混合气，燃气混合气再通过第一连接管输送至烧嘴。

技术领域

本发明涉及一种窑炉节能系统，特别涉及一种陶瓷窑炉节能系统。

背景技术

随着陶瓷的市场需求量越来越大，陶瓷窑炉也越建越长、截面也愈来愈宽，但同时窑内温度也越来越难以控制，而由于窑内温度不均匀造成的诸如变形、色差等烧成缺陷也日趋严重。

同时，陶瓷窑炉常以燃气作为热源，燃烧时燃气与空气的配比是否合理直接影响到能耗的大小。空气量过少时，燃烧不完全，不完全燃烧产物中含有大量污染环境的物质，同时也造成能源的浪费；而空气量过大时，过量的空气排出时又带走大量的热量，加大了热量的损失。

此外，煤气、天然气等化石能源都是不可再生资源，在人类大规模的开采下已逐渐枯竭。而且，这些燃料在燃烧时会向空气中排放大量的有毒有害气体，造成大气严重污染。

生物质燃料(简称BMF，比如农林废弃物，如秸秆、锯末、甘蔗渣、稻糠等)具有以下几个特点：1、BMF的能量来自于其生长时对自然界CO₂的吸收，因此BMF具有CO₂生态“零”排放的特点；2、BMF的燃烧以挥发份为主，其固定碳的含量为15％左右，是典型的低碳燃料；3、BMF的含硫量比柴油还低，仅为0.05％，不需设置脱硫装置就可实现SO₂的排放；4、BMF的灰份仅为1.8％，是煤基燃料的1/10左右，设置简单的除尘装置就能实现粉尘排放达标；5、BMF含氮量低，氧含量高，燃烧时生成较少的NO_X；6、BMF来源于农林废弃物，原料分布广泛多样，成本低，循环生长，取之不尽用之不竭，是典型的循环经济项目。

然而，业界至今还未研发出成熟的将生物质燃气用于陶瓷窑炉的设备和技术。

如中国专利公开第104006405A号揭示的一种陶瓷窑炉富氧助燃节能装置，属于陶瓷窑炉的节能环保技术领域。该装置包括依次相连的富氧膜组件、水环真空泵、富氧气体缓冲罐、增压风机以及燃烧器；燃烧器包括燃烧器管体、主送风管道、燃料管路和燃烧器喷嘴，其中：燃烧器管体的一端封闭，另一端连接燃烧器喷嘴，燃烧器管体为多个；增压风机通过富氧气体管道连接主送风管道，燃料管路和主送风管道分别与每个燃烧器管体连接；主送风管道连接主送风风机。然而，该陶瓷窑炉富氧助燃节能装置存在以下缺点或不足：(1)、其采用富氧生成系统，一方面增加了设备的成本，另一方面富氧燃烧必然导致烟气中的二氧化碳含量过高，与目前节能领域大力提倡的碳减排概念相悖；(2)、其燃气管与空气管均采用集成控制，不能实现对陶瓷窑炉各区段分别进行精确控制。

又如中国专利公开第203273939U号揭示的一种陶瓷窑炉上可分段调节热气含氧量的节能装置，陶瓷窑炉为高温烧成区窑炉，包括一条向窑炉内引入助燃风的进风总管，炉内温度不同的各段窑炉内，分别设有各自独立且均与进风总管平行的进风分管，每段进风分管与进风总管之间，均间隔连有可自动调节进风量大小的自动阀，以及可手动调节进风量大小的手动阀，由于设置了进风分管及自动阀、手动阀，可自动或手动调节各段窑炉的助燃风大小。然而，该陶瓷窑炉上可分段调节热气含氧量的节能装置存在以下缺点或不足：(1)、其仅能实现对进风的分段调节，而不能实现对燃气的分段调节；(2)、其采用煤气作用燃料，成本高且不符合绿色环保理念；(3)、其燃烧器与窑炉一体式构造，这不利于根据陶瓷窑炉的大小随意增加或减少燃烧器模组。

因此，提供一种能够实现精确分段区控制、减少二氧化碳排放量的陶瓷窑炉系统成为业内急需解决的问题。