一种减少氮氧化物排放的隧道窑炉的制作方法

1.本实用新型属于窑炉技术领域，具体涉及一种减少氮氧化物排放的隧道窑炉。


背景技术：

2.以陶瓷隧道烧结窑为例，在隧道烧结窑正常工作时产品烧成区温度通常在1200℃-1380℃，会产生大量氮氧化物，近年来我国陶瓷行业迅猛发展，陶瓷生产过程中排放的氮氧化物总量越来越大，随着国家和地方政府对大气环境污染治理力度的加大，陶瓷行业的氮氧化物排放标准将会日趋严格，如何减少nox排放成为企业增加竞争力和生存能力的关键。目前隧道烧结窑采用的降低nox排放技术主要是在炉窑中设置有将氮氧化物直接降解的nox降解涂层，高温条件下固体金属氧化物具有离子导电特性和稀土金属离子易变价的特性吸附no，使n-o键断裂，从而在高温区域将no直接分解为n2和o2。然而，传统的窑炉烟气滞留的时间短，并不能很好使得烟气与nox降解涂层充分反应，因此降解能力有待提升。


技术实现要素：

3.本实用新型针对上述现有技术存在的问题，提供了一种减少氮氧化物排放的隧道窑炉。
4.为了实现上述的目的，实用新型采用以下技术措施：
5.一种减少氮氧化物排放的隧道窑炉，包括炉体，所述炉体由窑头、窑身和窑尾组成，所述炉体底部设有供窑车通过的滑轨，所述窑身包括供顺次连接的预热段、烧成段以及冷却段，所述窑车平台上布置有窑具，所述窑具表面涂布有nox降解涂层。
6.作为优选，所述烧成段的高度大于所述预热段和冷却段，所述烧成段的内腔顶部设有不少于两块烟气延流板，所述烟气延流板和炉体内壁涂布有nox降解涂层，所述预热段和烧成段的内腔两侧安装有燃料喷枪。
7.作为优选，所述窑具包括承重板，所述承重板表面涂布有nox降解涂层。
8.作为优选，所述窑具包括支撑架，所述承重板安装在所述支撑架上，所述支撑架表面涂布有nox降解涂层。
9.作为优选，所述支撑架包括立柱，所述立柱分别竖直连接在所述承重板两侧或底部。
10.作为优选，所述支撑架包括至少4根立柱和至少2根横梁，所述立柱上设有孔洞，所述横梁两端连接在相邻两所述立柱的孔洞处，在所述支撑架上形成至少一层承载层，所述承重板置于所述承载层上。
11.作为优选，每层所述承载层上设有2-4根所述横梁，每层所述横梁高度相同。
12.作为优选，所述炉体的墙体包括窑体外墙以及窑体内墙，所述窑体内墙内部为蜂窝结构。
13.作为优选，所述窑体内墙上设有耐火纤维层，所述耐火纤维层结构蓬松，nox降解涂层涂布在所述耐火纤维层上。
14.作为优选，所述烟气延流板竖直安装，所述烟气延流板的底部与所述冷却段顶部位于同一水平线。
15.本实用新型的有益效果在于：
16.与现有技术相比，本实用新型公开的一种减少氮氧化物排放的隧道窑炉的窑身由预热段、烧成段以及冷却段组成，窑具表面涂布有nox降解涂层，可以大大提高nox降解涂层与烟气的接触面积，大部分的烟气可以与窑具表面的nox降解涂层接触，提高nox降解效率；
17.烧成段顶部高于预热段和冷却段，窑炉中的烟气受热上升，可以极大程度停留在烧成段顶部，使得烟气可以与nox降解涂层充分接触，烟气延流板可以延长烟气的流通路径，增长nox的分解时间，有利于窑炉中的nox充分降解后再排放。
附图说明
18.图1为本实用新型一种减少氮氧化物排放的隧道窑炉的结构原理示意图；
19.图2为本实用新型一种减少氮氧化物排放的隧道窑炉的窑炉实施例示意图一；
20.图3为本实用新型一种减少氮氧化物排放的隧道窑炉的窑炉实施例示意图二。
具体实施方式
21.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
23.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接、通信连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
24.如图1-图3所示，一种减少氮氧化物排放的隧道窑炉，包括炉体，所述炉体的墙体包括窑体外墙2以及窑体内墙8，所述炉体的截面为拱门形，所述炉体由窑头14、窑身和窑尾19组成，所述窑身包括顺次连接的预热段15、烧成段16以及冷却段18，所述烧成段16的内腔顶部高度大于所述预热段15和冷却段18的内腔顶部，且高度差不少于0.5m，所述烧成段16的内腔顶部设有多块烟气延流板17，各所述烟气延流板17相互平行，所述烟气延流板17和炉体内壁涂布有nox降解涂层，所述nox降解涂层包含氧化钐、氧化铈、氧化钇、氧化镝、氧化钡、氧化铜、氧化镁中的至少一种涂层材料，通过表面涂覆或喷涂工艺在炉体内壁和烟气延流板17表面；预热段15、烧成段16的内腔两侧安装有燃料喷枪5，燃料喷枪5使用产生的高温烟气直接与窑车6和物料接触后，所述窑尾19设有风机，在风机的吹风作用下，烟气从烧成段16流向窑头14的排烟口。
25.所述炉体底部设有供窑车6通过的滑轨7，所述滑轨7自所述窑头14延伸至所述窑尾19，窑车6自所述窑头14进入，顺次通过预热段15、烧成段16以及冷却段18后，从窑尾19出。所述窑车6平台上布置有窑具，所述窑具表面涂布有nox降解涂层，所述窑具包括承重板3和支撑架4，所述承重板3安装在所述支撑架4上。
26.在一些实施例中，参考图2，所述支撑架4包括立柱12，所述立柱12分别竖直固定连接在所述承重板3两侧或底部。详细的，所述承重板3的底部连接有至少3根立柱12，多块承重板3通过所述立柱12顺次叠加，在各所述承重板3之间形成物料装在空间用于防止物料，多块所述承重板3层层叠加，直至高度达到隧道窑最高允许值。
27.在一些实施例中，参考图3，所述支撑架4包括至少4根立柱12和至少2根横梁13，所述立柱12上设有多个孔洞，所述横梁13两端连接在相邻两所述立柱12的孔洞处，在所述支撑架4上形成至少一层承载层，每层承载层的高度可以相同也可以不同，所述承重板3置于所述承载层上，每层所述承载层上设有2根所述横梁13。
28.在一些实施例中，为了达到更好的保温效果，所述窑体内墙8内部为蜂窝结构，所述nox降解涂层涂布在所述窑体内墙8上，nox降解涂层表面凹凸不平，厚度为1-5mm。
29.在本实施例中，多块所述烟气延流板17竖直安装，所述烟气延流板17的底部与所述冷却段18顶部位于同一水平线，且所述预热段15的高度与所述冷却段18高度相等。在正常运行时，装载物料的窑具和窑车6从窑头14向窑尾19方向以一定速度移动，燃烧产生的烟气从烧成段16向窑头14方向流动，在流动中直接接触炉体内壁以及流过窑具和物料，并且烟气流动方向与窑车6运动方向相反。其中烧成段16是氮氧化物的主要生成区间，窑具在预热段15通行时可被慢慢加热到800℃以上，与从烧成段16流来并携带大量氮氧化物的高温烟气直接接触，同时接触炉体内壁及烟气延流板17，窑具及炉体内壁涂覆的nox降解涂层利用高温下表面形成的氧空缺吸附烟气中的no，在氧空缺的作用下n-o键快速断裂，烟气中的no直接分解为n2和o2并释放，从而实现氮氧化物在高温区的直接降解，达到减少烟气中的nox浓度的目的。
30.所述烧成段16内腔扩大，炉体内壁表面积的nox降解涂层增加，同时增设的所述烟气延流板17既延长烟气流通路径还增加与nox降解涂层的接触面积，烧制过程，当烟气量一定时，由于内腔扩大，烟气流速降低，延长了烟气与nox降解涂层的接触时间，增加烟气延流板17后，烟气前移时由于烟气延流板17阻碍作用，烟气流速降低且流线延长，增加了烟气与烟气延流板17的接触时间，同时烟气撞击烟气延流板17后强迫烟气改变流向，一部分扩散至窑具中，增加烟气与窑具表面nox降解涂层的接触，提高nox降解效率。
31.此外，在一些实施例中，所述窑体内墙8上设有耐火纤维层，所述耐火纤维层结构蓬松(类似于棉花糖)，nox降解涂层涂布在所述耐火纤维层上。nox降解涂层上的涂层材料粒度细微，耐火纤维裸露窑内的展开面积极大，涂层材料附着在耐火纤维表面，即nox降解涂层展开面积极大，加大了与烟气的接触面，且烟气在窑内是流动的，使未降解烟气源源不断移向耐火纤维层表面，所述耐火纤维层可以选择硅酸铝质、高纯硅酸铝质、含铬硅酸铝质和高铝质耐火纤维、莫来石纤维、氧化铝纤维和氧化锆纤维等。
32.综上所述，本实用新型公开的一种减少氮氧化物排放的隧道窑炉的窑身由预热段、烧成段以及冷却段组成，烧成段顶部高于预热段和冷却段，窑炉中的烟气受热上升，可以极大程度停留在烧成段顶部，使得烟气可以与nox降解涂层充分接触，烟气延流板可以延
长烟气的流通路径，增长nox的分解时间，有利于窑炉中的nox充分降解后再排放。
33.以上内容是结合具体的优选实施方式对实用新型所作的进一步详细说明，不能认定实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于实用新型的保护范围。