頂燃式隧道窯特點及應用

側燒窯的燒嘴設在靠近車臺平面處，窯橫斷面上靜壓強分布不均勻。在窯底兩側有較大的負壓，而中心部位由于燒嘴噴射動壓頭的轉(zhuǎn)化形成較高的正壓，給窯底靜壓平衡和密封帶來困難，產(chǎn)生漏氣。而頂燒窯橫斷面上的靜壓強分布比較均衡, 其頂部有較均衡的負壓，底部有較均衡的正壓。它與幾何壓頭造成的靜壓強分布情況剛好相反，減弱了熱氣體的偏流現(xiàn)象，有利于窯內(nèi)氣體溫度的均勻。頂燒式窯的燒嘴也可不安裝在兩窯車接頭處，以減少熱氣體向窯底的泄露。但頂燒式窯由于燒嘴設在項部，故頂部結構較為復雜，多采用吊頂結構。 目前，這種窯多用于低溫燒成的黏士磚和陶瓷制品。

頂燃式隧道窯的燒嘴設在窯頂，燃料和空氣從頂部燒嘴噴入磚垛間隙中燃燒，其結構如概述圖。這樣，燒嘴的數(shù)量不受限制，可采用小容量、多點、分散的方式進行布置，從而大大改善了傳熱情況和磚垛溫度的均勻性。特別是當其與間歇式燃燒方式相配合時，燃料消耗可降低34% ~46%。表1列出了產(chǎn)量為200t/d黏土磚側燒窯（燒成溫度為1350℃）和頂燒窯相比較的數(shù)據(jù)。頂窯具有明顯的優(yōu)越性。

頂燒式隧道窯與間歇式燃燒法相配合，則能收到更好的效果。

頂燃式隧道窯原理

間歇式燃燒法是指在制品燒成要求和允許的溫度范圍內(nèi)，使燒嘴按預定的時間間隔進行燃燒。如燒成溫度為1300℃，允許溫差為±15℃，則可使燒嘴在1285℃時點火，當溫度升到1315℃時熄火。燃燒停止的時間取決于允許的溫度下限，如1285℃，一旦溫度降至此值，便再次自動點燃燒嘴進行升溫，如此反復。采用這種方式，隧道窯窯頂可根據(jù)需要設置一些燒嘴， 使其在與窯車前進方向垂直碼放的磚垛間燃燒， 并根據(jù)規(guī)定的時間與相鄰燒嘴反復交替地進行燃燒與停熄。這樣，A點溫度變化規(guī)律如圖1所示。圖1中虛線為相鄰燒嘴溫度變化規(guī)律。由圖1可知，A點的溫度在其允許溫度范圍內(nèi)呈近似正弦曲線波動。

頂燃式隧道窯特點

間歇式燃燒法有利于燃燒產(chǎn)物對制品的傳熱。因為在這一傳熱過程中，包括兩個過程：一是燃燒產(chǎn)物對制品表面的輻射和對流，二是制品內(nèi)部的不穩(wěn)定導熱。只有當此兩過程傳熱率近似相等時，傳熱過程才比較合理。但制品內(nèi)部的導熱過程總是較慢的。這樣，當其表面溫度升高并逐漸接近燃燒產(chǎn)物的溫度時，燃燒產(chǎn)物對制品的傳熱減弱，它所攜帶的較多熱量就不能傳給制品而被煙氣帶走。采用間歇式燃燒法則可克服這一弊病。因當表面溫度升高至接近燃燒產(chǎn)物溫度時，燃燒終止，而制品內(nèi)部的導熱仍在進行，表面溫度逐漸下降，直至進入下一個燃燒周期。間歇式燃燒法與頂燒式隧道窯相配合（也可與其他窯爐相配合）可非常明顯地降低燃料消耗。

頂燃式隧道窯未普及原因

頂部間歇燃燒法不能普及的主要原因在于：它要求向很多燒嘴定量供油，并要通過間歇燃燒系統(tǒng)非常正確地控制各燒嘴燃油量的增喊，這就使得燒嘴的噴射裝置結構復雜，加工精度要求較高，同時應有與之相應的自動調(diào)節(jié)裝置。

頂燒式隧道窯與間歇式燃燒法相配合，則能收到更好的效果。由于頂部間歇燃燒法不能普及，所以采用電磁空氣閥將壓縮空氣作用在燃料噴射裝置上，使其間歇定量噴霧，并用開關把要求噴射的時間關系作用在電磁閥上。間歇式燃燒技術的另一個關鍵問題是防止燒嘴在終止燃燒時結焦阻塞。為此，燒嘴宜小型化，并用定量壓送泵送油。 2100433B

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由于隧道窯是連續(xù)性窯爐，熱利用較好，且多數(shù)隧道窯使用的助燃空氣采取的是自然風或在冷卻帶吹入冷風，從而使空氣變熱。雖然余熱利用，但因為抽出的熱空氣中，混入有非常多高溫帶燃燒過的廢氣，所以導致助燃空氣中氧氣不足，燃燒效果不佳。使用換熱器換出來的熱空氣是新鮮的熱空氣，可達到最佳的助燃效果。如果使用金屬換熱器，可以進行一部分的余熱回收，但如果冷卻帶溫度達到800度以上，金屬換熱器非常容易被高溫損壞。

隧道窯主要包括以下幾種：窯體、窯內(nèi)輸送設備、燃料燃燒系統(tǒng)、通風設備。

窯體：隧道窯系統(tǒng)的主要部分，窯體上設有各種氣流進出口。

窯內(nèi)輸送設備：窯車與窯具。

燃料燃燒系統(tǒng)：包括燃料輸送管道、燃料預熱、燃燒器等。隧道窯的加熱燃燒主要是重油，輕柴油，和天然氣煤氣，原有的直燃煤方式已不多用。油類燃燒配備有儲油罐和燃燒噴嘴。因油類成本較高使用較多的仍是天然氣和煤氣，天然氣是通過天然氣管道將天然氣輸送至窯爐有專門的天然氣燒嘴進行噴射燃燒。煤氣燃燒除了有專一的煤氣管道輸送至爐窯外，隧道窯用戶大都自備有煤氣發(fā)生爐進行煤氣的生產(chǎn)，由煤氣發(fā)生爐所產(chǎn)的煤氣經(jīng)過管道輸送至隧道窯燃燒室，通過煤氣燒嘴進行噴射燃燒。

通風設備：包括排煙系統(tǒng)、氣幕攪動系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)。其作用是使得窯內(nèi)氣流按一定方向流動。