龍泉青瓷燒制用天然氣梭式窯及相應的富氧天然氣燃燒法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種天然氣梭式窯的富氧天然氣燃燒技術，具體為龍泉青瓷燒制用天然氣梭式窯及相應的富氧天然氣燃燒法。
【背景技術】
[0002]梭式窯是一種間歇式窯爐，能用于小批量、多品種產品生產，具有產品適應性強、升降溫速度快、操作靈活簡便等特點，廣泛應用于陶瓷、耐火材料、輕工、建材等領域。但梭式窯因為采用間歇式運行，排放的煙氣溫度高、排放量大，煙氣中NO和CO高，熱利用率不高，也嚴重阻礙了該工業窯爐的發展和推廣應用。節能、環保梭式窯一直是近幾年的發展方向。
[0003]關于梭式窯的節能環保技術。專利CN101738084A公開了一種蓄熱式高溫空氣燃燒梭式窯，通過調節熱交換器、進出氣口及空氣管路布置來使減少窯爐內溫差，使窯爐升溫速度快、燃燒溫度高，且煙氣的排放溫度低、氮氧化物排放量少。專利CN102607267A公開了一種蓄熱式高溫空氣燃燒節能環保型梭式窯爐，通過蓄熱室換向閥的切換，使蓄熱與放熱交替工作，高效地回收煙氣的余熱，實現助燃空氣預熱，燃料充分燃燒，實現窯爐高效節能、保護環境。專利CN 101270958A公開了一種陶瓷燒成用梭式窯，采用陶瓷纖維構成爐壁和爐頂、單扇窯門及自然排氣煙道，從而簡化爐體構造，降低成本。專利CN 101625129A簡單公開了全氧燃燒輥道窯、隧道窯、梭式窯的概念，通過流量控制氧氣和燃料比例實現全氧燃燒。專利CN202126177U公開了一種天然氣梭式窯，以天然氣為燃氣，并設計合理的燃氣進口和窯體結構。專利CN 103033062 A公開了一種燃氣梭式窯的余熱利用裝置，最大限度地利用燃氣梭式窯的排出煙氣的余熱，提高其能源利用率。專利CN 104677119 A也公開了一種梭式窯窯爐的排煙方法，在窯車臺面及煙道口上方鋪設至少一塊隔板，隔板之間設有至少I道調整風槽。上述專利更多是從梭式窯爐結構設計、余熱回收利用來實現梭式窯的節能降耗，已有天然氣為燃氣的梭式窯報道，全氧燃燒梭式窯的專利(專利CN 101625129A)僅在概念上討論，并沒有具體實施。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題是提供一種天然氣梭式窯富氧天然氣燃燒的節能降耗技術。
[0005]為了解決上述技術問題，本發明提供一種龍泉青瓷燒制用天然氣梭式窯，梭式窯包含氣體噴槍，該氣體噴槍的噴口位于梭式窯內；在梭式窯相對應的兩個側面交叉對噴的設置氣體噴槍，位于梭式窯同一側面的氣體噴槍位于同一個水平面上，相對應兩個側面的氣體噴槍分別位于高低兩個水平面上，高低兩個水平面之間的高度差hi為整個梭式窯內腔高度的1/3?1/2(即，一般約為500?750_);從而實現高低錯落的交叉對噴。
[0006]備注說明:作為較佳方案，高低兩個水平面分別對稱的位于梭式窯中心線的兩側。
[0007]作為本發明的龍泉青瓷燒制用天然氣梭式窯的改進:
[0008]位于梭式窯同一側面的相鄰的氣體噴槍之間的間距L為500?700mm。
[0009]作為本發明的龍泉青瓷燒制用天然氣梭式窯的進一步改進:
[0010]位于低水平面上的氣體噴槍的噴口距離梭式窯底部的距離h2為整個梭式窯內腔高度的1/4?1/3。
[0011]本發明還同時提供了利用上述龍泉青瓷燒制用天然氣梭式窯進行的富氧天然氣燃燒法，將待燒制的胚體(龍泉青瓷胚體)置于梭式窯的腔體中；在天然氣中加入純氧進行混合，得富氧天然氣，所述富氧天然氣中氧氣的體積濃度為20%?24%;將該富氧天然氣預熱至500?800°C;預熱后的富氧天然氣從氣體噴槍(2)中噴入梭式窯(I)的腔體中。
[0012]本發明采用流量控制純氧的加入量，從而獲得氧濃度為20%?24 %的富氧天然氣;本發明還采用預熱系統對富氧天然氣進行預熱，從而提高富氧天然氣的溫度。本發明還改變富氧天然氣燃燒器噴嘴在梭式窖中的排列和分布，實現交叉對噴，減少窖內的溫度梯度，改善產品燒制。
[0013]本發明具有以下優點:
[0014](I)降低燃氣燃點溫度，加快燃料燃燒速度，提高火焰溫度。在預熱富氧天然氣中，氧分子與天然氣充分接觸，從而加速燃燒，并能提高火焰溫度50 °C以上，從而滿足燒制產品需求。
[0015](2)采用本發明的富氧燃燒技術，噴嘴中是富氧濃度為20%?24%的富氧天然氣，與天然氣梭式窯相比，窯內火焰溫度提高50°C以上，能耗下降10%?20%，煙氣排出量減低10%以上，煙氣中NO和CO總濃度降低10%以上，因此能取得較好的節能及環保效果。
[0016]綜上所述，本發明通過高低錯落的交叉對噴的方式可以使得梭式窯內每一處的天然氣都得到充分的燃燒，減少溫度不均勻的現象，同時將兩個噴槍之間的距離適當縮小，可以進一步減少梭式窯的溫度梯度，避免了因溫度不均勻而導致的燃料浪費和產品質量下降的問題。即，本發明改變富氧天然氣噴槍在梭式窯中的排列和分布，從而實現高低交叉對噴，并適當縮短噴槍間距，最終實現降低窯內溫度梯度分布。
【附圖說明】
[0017]下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細說明。
[0018]圖1為天然氣梭式窯內的預熱富氧天然氣噴嘴交錯對噴的俯視結構圖；
[0019]圖2是圖1的主視不意圖。
【具體實施方式】
[0020]實施例1、一種龍泉青瓷燒制用天然氣梭式窯，如圖1和圖2所示，梭式窯I包含氣體噴槍2，該氣體噴槍2的噴口位于梭式窯I內；具體為:
[0021]在梭式窯I相對應的兩個側面交叉對噴的設置氣體噴槍2，位于梭式窯I同一側面的氣體噴槍2位于同一個水平面上，相對應兩個側面的氣體噴槍2分別位于高低兩個水平面上，高低兩個水平面之間的高度差hi約為500mm(占整個梭式窯I內腔高度的1/3);從而實現高低錯落的交叉對噴。位于梭式窯I同一側面的相鄰的氣體噴槍2之間的間距L為700mm。所述位于低水平面上的氣體噴槍2的噴口距離梭式窯底部11的距離h2約為500mm(S卩，占整個梭式窯I內腔高度的1/3)。
[0022]實施例2、利用實施例1所述的龍泉青瓷燒制用天然氣梭式窯進行的富氧天然氣燃燒法，先將待燒制的胚體龍泉青瓷胚體置于梭式窯I的腔體(腔體容量約為6m3)中；在天然氣加入純氧進行混合，得富氧天然氣，所述富氧天然氣中氧氣的體積濃度為23% (S卩，通過流量計控制純氧加入量使天然氣中氧濃度控制在23% );隨后經過預熱系統將該富氧天然氣預熱至500?800°C;預熱后的富氧天然氣穩壓后(可利用穩壓系統實現對氣體穩定流速的處理，此為常規技術)從氣體噴槍2中噴入梭式窯I的腔體中，流量控制約為40m3/h。
[0023]經檢測，梭式窯I內各個點檢測得出最高溫度和最低溫度的差值<10°C。
[0024]該梭式窯I