[发明专利]一种基于旋流式二次混合的辊道窑节能燃烧装置及其控制方法

说明书

本发明公开了一种基于旋流式二次混合的辊道窑节能燃烧装置，包括烧嘴砖、喷管和旋流发生器，烧嘴砖上设有通孔；喷管的入口端连接燃料，喷管的外壁上设有第一助燃风进口；从喷管入口端流入的燃料与第一助燃风进口流入的一次助燃风混合并从喷管的出口喷出而进入通孔内，旋流发生器的进风口连接二次助燃风，旋流发生器将二次助燃风变成旋转射流，旋转射流与通孔内的混合气体相遇，在喷管的出口端形成回流区并再次混合，增强了气流的扰动作用，使得燃料进一步充分混合，并且喷管的出口端形成的回流区卷吸下游的高温烟气来加热混合气体，使得混合气体能被充分燃烧，提高了能源利用效率，同时减少了一氧化碳的产生，进而降低了尾气处理的成本。

技术领域

本发明涉及一种辊道窑节能燃烧装置及其控制方法，尤其是指一种基于旋流式二次混合的辊道窑节能燃烧装置及其控制方法。

背景技术

窑炉是陶瓷企业关键的热工设备，也是耗能最大的设备，其中陶瓷胚体的干燥及烧成过程要消耗大量的热能，一般占全厂总综合能耗的60％～80％，虽然要消耗大量的热能，但能源利用率低、生产效率低等问题普遍存在；同时我国陶瓷工业能源利用率与国外相比差距较大，发达国家的能源利用率一般高达50％以上，其中美国达到57％，而我国仅达到28％左右。

陶瓷工业中辊道窑的发展在国内刚起步，燃烧装置技术水平不高,使得燃料成本偏高，占到总成本的30％～40％，如何降低燃料的使用成本成为企业所要解决的难题。另外，窑炉还排出一定比例的污染物，对环境的污染严重，企业还要花费一定的成本去处理污染尾气，伴随着国家开始推行节能减排问责制后，节能降耗更是成为了高耗能行业可持续发展的关键环节。

因此,研究性能先进的燃烧装置对减少污染、降低企业生产成本、提高企业竞争力及促进陶瓷行业可持续发展具有深远而重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，提供一种结构简单、燃烧充分和低污染的基于旋流式二次混合的辊道窑节能燃烧装置。

本发明的目的可采用以下技术方案来达到：

一种基于旋流式二次混合的辊道窑节能燃烧装置，包括烧嘴砖、喷管和旋流发生器，烧嘴砖上设有通孔，所述旋流发生器密封套设于喷管的出口端上，喷管的出口端伸入通孔内，且旋流发生器与通孔的内壁密封连接；所述喷管的入口端连接燃料，喷管的外壁上设有第一助燃风进口；从喷管入口端流入的燃料与第一助燃风进口流入的一次助燃风混合并从喷管的出口喷出而进入通孔内，所述旋流发生器的进风口连接二次助燃风，旋流发生器将二次助燃风变成旋转射流并射入通孔内，旋转射流与通孔内的混合气体相遇，在喷管的出口端形成回流区并再次混合。

作为一种优选的方案，所述第二助燃风进口上设有调节阀，辊道窑预热带排烟风机的出风口上安装有CO传感器，所述调节阀和CO传感器与控制器电连接；在CO传感器检测到的数值大于设定值时，控制器控制调节阀的通流截面变大；在CO传感器检测到的数值等于设定值时，调节阀的通流截面保持不变；在CO传感器检测到的数值小于设定值时，控制器控制调节阀的通流截面变小。

作为一种优选的方案，所述烧嘴砖设于护墙上。

作为一种优选的方案，从喷管的入口端到出口端的轴向方向上，所述喷管的出口端的直径逐渐变小。

作为一种优选的方案，从通孔的入口端到出口端的轴向方向上，所述通孔的出口端的直径逐渐变小。

一种基于旋流式二次混合的辊道窑节能燃烧装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：启动旋流发生器，从喷管的入口端通入燃料，且从第一助燃风进口通入一次助燃风，使得一次助燃风与燃料在喷管内进行第一次混合，然后混合气体通过喷管的出口端喷出；同时旋流发生器将二次助燃风变成旋转射流，然后旋转射流会与喷管射出的混合气体相遇，在喷管的出口端形成回流区，使混合气体与二次助燃风进行再次混合；