一种蓄热式燃气网带窑的制作方法

1.本实用新型属于网带传动式燃气加热窑炉设备技术领域，具体为一种蓄热式燃气网带窑。


背景技术：

2.在现有技术中，传统的隔焰式燃气网带窑结构设计如下：在设备底部设置烧嘴和燃烧室，通过利用碳化硅等材料制作的板材作为隔焰板，热量辐射到隔焰板上方的网带传送通道，继而对物料进行加热烘烤。如公开号为cn111102832a、专利名称为《一种脱硝催化剂煅烧用多层网带窑及网带窑控制系统》的中国发明专利，其网带窑炉体沿物料输送方向依次包括升温段、恒温段和冷却段，且位于升温段和恒温段的炉顶上均开设有至少一个排废气口。理论上，该设备是通过排烟和排废气系统对窑炉内部进行压力平衡调节的，以此消除隔焰板轻微变形带来的影响。但是，在实际使用时，由于压力调整并不能精确控制，导致隔焰板会产生严重的变形，造成烟气和废气的串扰，而生产商只能通过进一步增加排烟和排废量来弥补压力调整不足，最终导致窑炉热量散失巨大且令后期脱硫塔的负担和能耗也极大。
3.此外，现有技术中的隔焰式燃气网带窑，其采用的烧嘴一般采用配风式高速等温烧嘴，对空气/燃气比例要求相对严格。烧嘴调整不准就会造成窑内局部高温，进一步加剧隔焰板的翘曲变形、网带变形跑偏等情况。
4.综上，最初网带窑的加热工艺设计采用的是小功率、多数量的烧嘴分布结构。在当时的电气配套工艺基础上，可以满足烧成工艺的需求。但是，需要操作人员具备根据温度工艺曲线随时调整参与加热烧嘴数量的能力，并平衡烟气排放量和窑炉内压力，控制难度很大，因此也很难在现有设备情况的基础上再进一步提高产品的工艺水平和成品质量。
5.鉴于此，申请人设计了一款蓄热式燃气网带窑，能够通过设置多个并排的独立模块，并在每个独立模块内分别设置模块化燃烧机构，能够更加精准的实现控温调节；在每个独立模块上方均通过排废分管接入排废系统，令独立模块内的风压稳定可调，由此实现炉内压力均衡且温度曲线波动较小。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种蓄热式燃气网带窑，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种蓄热式燃气网带窑，包括网带窑本体，在网带窑本体的前端和后端分别设置进料口和出料口，在网带窑本体内分隔设置若干组独立模块，独立模块的中部设置隔焰板，隔焰板将各个独立模块由上而下分隔为物料输送仓和燃烧仓；在燃烧仓内设置模块化燃烧机构，所述模块化燃烧机构包括设置在燃烧仓左右两侧的蓄热烧嘴；
8.在各个独立模块的上方均设置排废分管，在各个排废分管上安装排废阀门；各个
排废分管均连接排废总管，在排废总管上安装变频排废风机；在各个独立模块的上方安装循环风机。
9.优选的，物料传输机构包括环形输送网带、上输送托辊和下输送托辊，在各个物料输送仓内均固定一个以上的上输送托辊，在各个燃烧仓的下方设置一个以上的下输送托辊；上方的输送网带由上输送托辊承托并贯穿各个独立模块的物料输送仓，下方的输送网带由下输送托辊承托；隔焰板位于上方输送网带的下方。
10.优选的，蓄热烧嘴包括第一点火烧嘴和第二点火烧嘴，模块化燃烧机构还包括第一燃气管和第二燃气管，所述第一点火烧嘴和第一燃气管安装在燃烧仓左侧的第一燃烧室内，第二点火烧嘴和第二燃气管安装在燃烧仓右侧的第二燃烧室内；
11.在燃烧仓的左侧外侧壁和右侧外侧壁上分别设置第一蓄热烟道和第二蓄热烟道，第一蓄热烟道的上端连通第一燃烧室，第一蓄热烟道的下端连通第一气流管的一端，第一气流管的另一端分别连接第一排烟分管和第一助燃分管的一端；第一排烟分管的另一端连通排烟环管，第一助燃分管的另一端连通助燃环管；第二蓄热烟道的上端连通第二燃烧室，第二蓄热烟道的下端连通第二气流管的一端，第二气流管的另一端分别连接第二排烟分管和第二助燃分管的一端；第二排烟分管的另一端连通排烟环管，第二助燃分管的另一端连通助燃环管。
12.优选的，在第一排烟分管、第一助燃分管、第二排烟分管和第二助燃分管上分别设置第一排烟气动切换阀、第一助燃气动切换阀、第二排烟气动切换阀和第二助燃气动切换阀；在第一蓄热烟道和第二蓄热烟道内分别设置高温蓄热体；在第一燃气管和第二燃气管上分别设置燃气线性调节阀。
13.优选的，排烟环管通过排烟连管连接排烟风机；助燃环管通过助燃连管连接助燃风机。
14.优选的，在物料传输机构的输送网带上铺设待处理催化剂料层。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
16.本实用新型为申请人设计的第三代蓄热式燃气网带窑，具备催化剂新剂焙烧、再生、重生（活化、增碳）的功能，优化了设备性能，较传统的隔焰式燃气网带窑整体节能效果提高15-35%。本专利技术摒弃传统的烧嘴和燃烧室结构，将炉体内分格成多组独立模块，独立模块下部的燃烧室两侧配置蓄热烧嘴。在此应用蓄热烧嘴的作用除了节能，更大的优势是温度均匀波动小，大幅度提高催化剂产品的产量和品质。具体特点如下：
17.1.摒弃传统的烧嘴和燃烧室（烟道）结构，采用独立的独立模块结构，能够节省的无效加热空间大约10.3立方米，等效能耗计算大约可节省天然气15立方米/小时。
18.2.烟气排放温度可控制在45℃以内，在第一项优势基础上再节能15-25%。
19.3.在第一排烟分管、第一助燃分管、第二排烟分管和第二助燃分管上分别设置第一排烟气动切换阀（27）、第一助燃气动切换阀、第二排烟气动切换阀和第二助燃气动切换阀，能够实现燃气的进气量、助燃气体和排气量的单独调控，能有效避免出现左右侧燃烧切换过程中的燃气残留问题导致的回火或爆炸的安全隐患；还能通过精准控制各个气动切换阀及燃气线性调节阀，调节燃气和空气的混合比例及进风量、进风强度，以此实现炉内温度的精准控制。
20.4.烟气和废气通过隔焰板彻底隔绝，只需保证炉膛内微负压，产生的废气及时通
过排废分管和排废总管排走即可。
21.5.模块化燃烧机构采用模块化安装和操作，互换和通用性强，维护简单。
附图说明
22.图1为本实用新型的整体结构示意图；
23.图2为本实用新型的横截面结构示意图；
24.图3为模块化燃烧机构的工作原理示意图（第一点火烧嘴燃烧状态）；
25.图4为模块化燃烧机构的工作原理示意图（第二点火烧嘴燃烧状态）。
26.图中：1、进料口；2、输送网带；3、独立模块；4、排废分管；5、循环风机；6、物料输送仓；7、上输送托辊；8、出料口；9、模块化燃烧机构；10、下输送托辊；11、燃烧仓；12、隔焰板；13、高温蓄热体；14、第二气流管；15、第二排烟分管；16、第二排烟气动切换阀；17、第二助燃分管；18、第二助燃气动切换阀；19、助燃风机；20、助燃连管；21、助燃环管；22、排烟环管；23、排烟连管；24、排烟风机；25、第一助燃气动切换阀；26、第一助燃分管；27、第一排烟气动切换阀；28、第一排烟分管；29、第一气流管；30、第一蓄热烟道；31、第一燃气管；32、第一点火烧嘴；33、第一燃烧室；34、第二燃烧室；35、第二点火烧嘴；36、第二燃气管；37、第二蓄热烟道。
具体实施方式
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
28.请参阅图1和2，本实用新型提供一种技术方案：一种蓄热式燃气加热网带窑，包括网带窑本体，在网带窑本体的前端和后端分别设置进料口1和出料口8，在网带窑本体内分隔设置若干组独立模块3，独立模块3的中部设置隔焰板12，隔焰板12将各个独立模块3由上而下分隔为物料输送仓6和燃烧仓11；在燃烧仓11内设置模块化燃烧机构9，所述模块化燃烧机构9包括设置在燃烧仓11左右两侧的蓄热烧嘴。
29.在各个独立模块3的上方均设置排废分管4，在各个排废分管4上安装排废阀门；各个排废分管4均连接排废总管，在排废总管上安装变频排废风机；在各个独立模块3的上方安装循环风机5。循环风机5的设置能够使得网带窑本体内的热能分布更加均匀。
30.物料传输机构包括环形输送网带2、上输送托辊7和下输送托辊10，在各个物料输送仓6内均固定一个以上的上输送托辊7，在各个燃烧仓11的下方设置一个以上的下输送托辊10；上方的输送网带2由上输送托辊7承托并贯穿各个独立模块3的物料输送仓6，下方的输送网带2由下输送托辊10承托；隔焰板12位于上方输送网带2的下方。
31.如图3和4所示，蓄热烧嘴包括第一点火烧嘴32和第二点火烧嘴35，模块化燃烧机构9还包括第一燃气管31和第二燃气管36，所述第一点火烧嘴32和第一燃气管31安装在燃烧仓11左侧的第一燃烧室33内，第二点火烧嘴35和第二燃气管36安装在燃烧仓11右侧的第二燃烧室34内。
32.在燃烧仓11的左侧外侧壁和右侧外侧壁上分别设置第一蓄热烟道30和第二蓄热
烟道37，第一蓄热烟道30的上端连通第一燃烧室33，第一蓄热烟道30的下端连通第一气流管29的一端，第一气流管29的另一端分别连接第一排烟分管28和第一助燃分管26的一端；第一排烟分管28的另一端连通排烟环管22，第一助燃分管26的另一端连通助燃环管21；第二蓄热烟道37的上端连通第二燃烧室34，第二蓄热烟道37的下端连通第二气流管14的一端，第二气流管14的另一端分别连接第二排烟分管15和第二助燃分管17的一端；第二排烟分管15的另一端连通排烟环管22，第二助燃分管17的另一端连通助燃环管21。
33.在第一排烟分管28、第一助燃分管26、第二排烟分管15和第二助燃分管17上分别设置第一排烟气动切换阀27、第一助燃气动切换阀25、第二排烟气动切换阀16和第二助燃气动切换阀18；在第一蓄热烟道30和第二蓄热烟道37内分别设置高温蓄热体13；在第一燃气管31和第二燃气管36上分别设置燃气线性调节阀。
34.排烟环管22通过排烟连管23连接排烟风机24；助燃环管21通过助燃连管20连接助燃风机19。
35.在物料传输机构的输送网带上铺设催化剂层。
36.本专利所述蓄热式燃气网带窑的作业方式如下：
37.将物料从网带窑本体的进料口1投入到物料传输机构的输送网带2上，输送网带2带动物料顺序穿过各个独立模块3的物料输送仓6，与此同时，燃烧仓11内的模块化燃烧机构9能够提供热能，热能透过隔焰板12对输送网带2上的物料进行加热烘烤。隔焰板12能够隔绝烟气的同时传递热能。在物料进行烘烤时，还需同步控制各个独立模块3上方的排废分管4上的排废分阀，以使得物料烘烤产生的废气能够及时排除到窑外。物料完成加热烘烤后从出料口8输送到网带窑本体外，即可完成作业。
38.模块化燃烧机构9的作业方式如下：排烟风机24和助燃风机19处于常开状态。如图3所示，首先开启第一点火烧嘴32和第一燃气管31，与此同时，开启第一助燃气动切换阀25和第二排烟气动切换阀16，关闭第一排烟气动切换阀27和第二助燃气动切换阀18。此时外部助燃空气由助燃风机19输送至助燃连管20和助燃环管21内，并顺由第一助燃分管26进入第一气流管29和第一蓄热烟道30中，助燃空气与第一燃气管31中的燃气按比例混合后在第一点火烧嘴32中燃烧，并将热量传导到燃烧仓11内。此时，第二燃烧室34、第二蓄热烟道37、第二气流管14和第二排烟分管15化身成与排烟环管22串联的排气系统，在排烟风机24的吸力作用下，燃烧仓11内的尾气能够顺由该排气系统排出装置外，与此同时，尾气中的热能被第二蓄热烟道37中的高温蓄热体13充分吸收贮藏。
39.完成一个预设时段的燃烧后，切换烧嘴作业。如图4所示，关闭第一点火烧嘴32和第一燃气管31，而后关闭第一助燃气动切换阀25和第二排烟气动切换阀16，开启第一排烟气动切换阀27和第二助燃气动切换阀18。此时外部助燃空气由助燃风机19输送至助燃连管20和助燃环管21内，并顺由第二助燃分管17进入第二气流管14和第二蓄热烟道37中，助燃空气携带了第二蓄热烟道37内高温蓄热体13刚刚积蓄的热能，完成预热后再与第二燃气管36中的燃气按比例混合后在第二点火烧嘴35中燃烧，并将热量传导到燃烧仓11内。实现了上一轮燃烧产热的二次利用，能够达到余热回收使用的目的，能够大幅降低能耗，尤其适用于低温和超低温环境中，节能效果更加明显。
40.此时，第一燃烧室33、第一蓄热烟道30、第一气流管29和第一排烟分管28化身成与排烟环管2222串联的排气系统，在排烟风机24的吸力作用下，燃烧仓11内的尾气能够顺由
该排气系统排出装置外，与此同时，尾气中的热能被第一蓄热烟道30中的高温蓄热体13充分吸收贮藏。如此交替往复，实现燃烧供给热能的作业。
41.在此过程中，由于在第一排烟分管28、第一助燃分管26、第二排烟分管15和第二助燃分管17上分别设置第一排烟气动切换阀27、第一助燃气动切换阀25、第二排烟气动切换阀16和第二助燃气动切换阀18，在第一燃气管31和第二燃气管36上分别设置燃气线性调节阀，能够实现助燃气体和燃气的精准比例调节，从而实现网带窑本体各个独立模块3内温度的精准调控。
42.本专利所述的蓄热式燃气网带窑的长期运行监控数据表明：节能率达15-35%（不同加热设备有差异）。本装置节能效果明显，气氛搅动均匀，局部温差小。
43.应用领域：烟气排放温度300℃以上的间歇式、连续式燃气加热设备均可应用，比如梭式窑、网带窑、回转炉、隧道窑及定制型反应釜、管路加热器等。
44.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。