目    录

***章  产品用途特点及主要性能参数... 1

一、用途及产品特点... 1

二、该窑炉的优势... 1

三、主要性能参数... 2

第二章  燃气隧道窑炉主要部件结构原理... 3

一、结构组成... 3

（一）窑炉基础... 4

（二）、窑炉结构及配套设备... 4

（三）窑车及窑车运转系统... 6

（四）密封结构：... 6

（五）燃烧系统... 7

（六）供/排风系统... 8

（七）电器控制系统... 8

（八）风机设备表... 10

二、工作原理... 10

第三章  电气设备... 13

第四章  安装调试和试运转... 14

第五章  维护与保养... 15

一、定期检查... 15

二、日常保养... 15

三、操作规程... 16

第六章  常见故障分析与排除... 16

***章  产品用途特点及主要性能参数

一、用途及产品特点

本燃气隧道窑炉用于制砖行业，该窑炉体积小，采用全钢结构分断式组合，可适应热胀冷缩，窑体坚固耐用，使用寿命长，可异地搬迁，该窑炉集机械化、智能化技术为一体，能很好地控制窑炉焙烧过程中的温度及排湿，使烧结出来的成品砖无过火、欠火等现象。具有投资少、产量高、用工少、新型环保、节能减排、操作简单等特点。

二、该窑炉的优势

1、安全保护措施

    通排风系统与燃烧系统连锁控制；窑车自动运转连锁措施；窑炉的停电保护和风机过载保护；窑温和压力参数超限检测；燃气总管压力上下限报警措施。

2、压力控制

为了更好的调节窑内压力气氛和压力制度，窑体共设有五个压力检测点，位置分别为：

（1）排烟段主管汇合处（2）单排烧嘴与双排烧嘴交汇处（3）烧成段尾部（4）冷却段与烧成段交接处（5）抽热风主管汇合处，另外在燃气主管和助燃风主管上均设有压力控制点。

3、节能降耗措施

    （1）全窑采用轻质隔热耐火模块和保温棉混合结构，窑车也采用高温耐火材料和粘土砖，这样减轻了窑体和窑车的重量，使得窑体和窑车蓄热散热少，保温性能好，窑炉升降温快等优点；

    （2）排烟风机、助燃风机、冷却风机和抽热风机均采用变频器控制，风机在运行过程中根据实际情况调节其转速,节约了电耗。

    （3）窑炉的温度和压力控制方面经过多年的研究与交流，推出了基于PLC结合PID操作平台，充分保障了控制系统工作的稳定性。

（4）热风搅拌，热风助燃，热风干燥，充分利用窑炉热量，节省能耗。

三、主要性能参数



因产品不断更新和改进中，我们保留在未事先告知用户的情况下，更改参数及设计的权利。

产品配置和技术参数与实际机型存在差异，产品配置和技术参数以实物为准。

第二章  燃气隧道窑炉主要部件结构原理

一、结构组成

本隧道窑炉包括窑体，窑体内壁设有隔热保温材料，窑体从入口到出口依次分为烘干段、预热段、焙烧段和冷却段，所述焙烧段对应的窑体内壁设有加热管和测温装置，该焙烧段对应的窑体上还安装有若干气嘴，气嘴通过管路与天然气源连接，窑体内壁对应每个气嘴安装有点火器，上述加热管、测温装置、点火器和气嘴均与窑体外的控制系统连接。

（一）窑炉基础

本窑炉对基础和地基的要求较高。但因窑炉各带重量不等，窑车及风机的运行又存在振动，且基础沿窑长方向留有膨胀缝，因此要求地耐力需达到8～10T/m2以上。窑体置于钢筋混凝土基础之上，轨道上平面标高为±0.000m。轨道采用15kg/m型轻轨；为了防止轨道膨胀，每6M轨道接头采用45℃斜角，并且留有10mm膨胀逢。

（二）、窑炉结构及配套设备

    本窑炉为先进的装配式结构，美观实用。窑体立柱采用优质方管钢连接的平吊顶结构。窑炉砌体采用耐火保温模块及棉砌筑而成。全窑采用平吊顶结构，各段根据不同的温度和气氛要求采用不同的性能耐火材料砌筑而成，既能保证高温窑炉结构的可靠性，又能很好地造成火焰燃烧空间。分区段设置顶部高度，既能满足制品安全运行，又缩小了上下温差，同时此结构也便于窑内的压力和温度调节控制。

为了降低产品能耗，节约能源，企业获得较高的经济效益，使窑炉设备具有温度均匀、温控精度高、温度曲线可调、热效率高、节能、又适宜快速烧成的特点。本窑炉拟采用目前先进的高温燃烧技术，将冷却干净的热风经过管道及配温系统，具有一定温度的热风送去烧嘴用作助燃。

 整个窑炉及配套设备主要包括：窑体、供排风管路、风机、回车线、液压顶车机、托车、电气控制、燃烧系统等组成。

1、预热带：

（1）窑头设有窑头气幕，采取送抽平衡的方式，防止窑外冷空气进入窑内；

（2）在预热带设有搅拌气幕，搅动烟气，减小预热带窑内上下温差；

（3）在预热带侧墙分散设有多对排烟口，以灵活调节各区段的温度；

（4）根据不同温度，各段采用不同的材质砌筑：

（5）预热段9.2m和冷却段7.2m窑墙、窑顶厚度为250mm，采用硅酸铝纤维折叠块；加热段11.2m窑墙、窑顶厚度为250mm，采用高铝纤维折叠块外加不锈钢锚固件固定在窑体钢架上，耐急冷急热性能好，升降温速度快，吸热少，保温性能好等特点。

2、烧成带全长11.2m：

（1）喷嘴布置：全窑设计选用15只仿德国节能天燃气烧咀，所有烧咀上下左右采用错位密集布置方式，上下两排烧嘴呈品字形排列，燃烧时形成搅拌气流，达到窑内温度的均匀性；烧嘴功率为8万大卡。窑内温度均采用PID+执行器风气比例自动控制。

（2）助燃风管布置：在烧成带的窑墙上部放入助燃风管，一方面可保温，另一方面还有再加热的作用，也便于检修。同时为了降低能耗，助然风主要来自急冷带交换后的热风，经过抽热主管，直接由助燃风机抽取送去助燃，助燃风温度可以达到150℃-300℃。

（3）装车空间：在窑车交汇处留有一定的距离，形成适当火焰空间，保证窑内气流畅通，使之有较大的空间和喷火面积，在断面形成搅拌气流，达到温度均匀，有利于解决烧成温差。

（4）优化密封结构：全窑除了采用传统的砂封结构外，在窑体上设有两对加砂斗，窑墙曲封采用密封结构，在烧成带有效地防止火焰下窜，降低窑车下部温度，减少热量的散失，节约燃料。全窑曲封以下全部采用NZ-40粘土砖；窑墙曲封外层全部采用1.0轻质粘土砖。

（5）整个窑炉的车下与窑外相通，进一步降低车下温度。

（6）在烧成带与冷却段之间设有一个过渡段，为产品从急热到冷却提供了过渡过程。

（7）快速冷却装置：该装置主要是起到快速冷却产品的目的，同时降低产品出窑温度，快冷风支管进风口主要是根据装产品方式而定，这样更有效地冷却产品，保证了产品的质量。为了达到冷却效果，快冷风机选用流量大、压力高的风机，风机采用变频控制。同时，在快冷和缓慢冷却段采用风冷和水冷相结合的方式，这样更有效地冷却制品，达到产品工艺要求。

（8）在缓慢冷却带两侧设有多支冷风支管，将冷风吹进窑内，按合理温度曲线调节，进一步冷却制品；另一方面通过水冷的方式，进一步冷却窑内环境温度，并在窑顶上设有多组抽热风罩，将窑内产品释放出的热量汇集到主管，送到干燥窑和其它需要干燥热源的地方，前面抽热风罩采用不锈钢材质，防止了高温时材料氧化。

（三）窑车及窑车运转系统

     窑车耐火材料除了表层和四周用重质材料外，其他均为轻质材料，其由上至下材料分布大致为：粘土砖。窑车砖基本采用小块砖砌筑，窑车整体性好。

根据工艺要求，除设置窑本体行车道外，还设置有1条窑外自动步进回车线、2条托车道、1条短距离修车道。窑本线上设有液压推车机，推车机装有超压报警系统。回车线上安装有干燥窑（甲方自备），托车道上各设有自动托车。修车道设在窑尾。

（四）密封结构：

在窑体上设有加砂斗，加强前后窑车间的密封，在全窑采用仿进口窑的曲封结构，在烧成带作用显得更为优越，有效地防止火焰下窜，降低窑车下部温度作用明显，热量的散失大大降低，从而节约燃料。

为了平衡车下压力，降低车下环境温度，我们采用钢架悬空式，既能够散热，又降低了车下环境温度。

（五）燃烧系统

燃烧系统按功能类别分为燃料供应系统、助燃风系统、燃烧设备选型及布置几个部分。

    1、燃料供应系统

    燃气管道均为无缝钢管制作而成。阀门为密封良好的优质球阀，燃气经过总管、过滤、稳压、支管等到烧嘴。

    为保证燃烧系统安全及正常工作，在供气主管上配置有过滤器、安全释放阀、电磁切断阀、减压阀、压力开关等设备，遇到停电或出现其它故障时能自动切断燃气供应。在燃气减压前后各有一块压力表现场显示调压前后管路压力。

燃气主管经总成进入窑体范围后分成15组支路，每组支路对应于一处温度控制点和一个控制单元，其上设有手动控制阀和燃气比例调节阀，与对应的助燃风控制回路执行器形成比例控制，由于该隧道窑烧成温度较低，为了安全起见，我们在每个烧嘴前面还设计了自动点火和自动断电、断气装置，当烧嘴熄火时，点火器自动再次点火，当再次点火失败时，烧嘴会自动断电、断气，大大增强了安全性。

2、助燃系统

    助燃风系统包括高压离心送风机、消声过滤器、调节闸阀、送风管路及变频调节器等装置，助燃风管路均为A3材质。送风压力通过安装在主风管路上的压力检测装置检测并传送给仪表间压力自控仪显示并控制。助燃风系统上每一个温控回路都装有执行器，根据温度变化执行器作相应变化，从而反馈一个压力信号给燃气控制回路上的比例阀，来实现控制燃气量大小而控制炉温，这样既达到了充分燃烧效果，又降低了能耗。

    3、燃烧设备选型及布置

    为使烧成带的温度控制和调节灵活，截面温差控制在±5℃以内，该窑设计选用中高压高速节能烧咀多点均布的方案，烧咀内芯为耐热钢，不结焦；烧嘴外套采用碳化硅材质，解决了以往不锈钢套管容易氧化的缺陷。全窑设计选用15只节能烧咀，烧咀额定功率为8万大卡，所有烧咀采用对称错位布置。

    烧咀选用仿德国产品，为方便操作及安全需要，安装有平衡调节应急事故处理关闭球阀的设施。

     为保证燃烧系统安全及正常工作，在供气主管上配备压力表、过滤器、减压阀、电磁阀、压力上下限开关、安全释放阀等设备，另外在旁路上设有手动阀，便于供气主管上设备的意外故障时，能在不停窑的情况下及时维修，减少了不必要的损失。

（六）供/排风系统

     窑炉风机管道系统按功能分为窑头封闭气幕、窑头排烟系统、助燃风系统、快冷风系统、抽热系统、窑尾冷却系统。全窑共设置1台抽热风机，1台助燃风机。所有风机均装有减震系统。所有热风管道均进行保温处理，保温结构采用硅酸铝毯包裹后，保温效果良好，实用美观。全窑部分风机均采用变频控制。热风机均安装有配冷风口。窑炉抽出的热量送去烘砖坯。

（七）电器控制系统

该窑采用现场总线控制，动力连锁系统采用PLC总线控制，热工回路系统采用DCS总线控制。整个控制部分按系统分为通排风控制系统、燃烧控制系统、热工测控系统、窑车自动运转系统及安全保护系统等组成。电器设备及安装均采用IEC标准。采用窑炉专用控制软件，使用WIN/NT操作平台。

1、控制系统

该窑采用PLC自动控制系统，配有一个总控制站及一个操作站。控制软件则由我公司窑炉技术人员与各大学软件开发中心共同开发完成，整个系统功能强大，极具人性化操作，既能分散控制又能集中监控，即既具管理功能，又具控制功能。主要包括温度、压力等各类参数的显示、设定、控制和报警，风机、燃气主管电磁阀、电机等设备的工作和报警，窑车自动运转系统模拟及故障报警，各执行器的开度显示等多种综合功能。

该控制系统不但先进可靠，控制精度高，而且操作简便，易于掌握。

    2、温度和压力系统的控制

    根据工作系统的温度、压力、气氛各参量反馈信号，由PLC统一处理，传送模糊控制器，控制每组助燃风输出量，来调节燃气比例阀的流量，以控制烧嘴燃烧和能量输出。为此，系统布置15个温度自控点，压力测点5个（压力检测点分别为排烟1点，零压点1个，助燃1个，快冷段1个和抽热段1个），其中3点压力采用压力变送器送总控制室进行处理。

    3、风机管道的自动控制

隧道窑部分风机采用变频器控制，调节总管压力及流量。其中助燃风系统和燃气系统在总管安装压力检测点，经处理后调节控制。排烟系统、助燃系统、燃气控制系统自动联锁保护，以确保窑炉的操作安全。

    4、安全保护及联锁控制

    由于该设备的使用的是天燃气，如有操作不当会发生安全故障。因此在调压站上设有放散装置和压力上下限开关，当停电时放散阀可以打开。当压力超限时，发生报警提示，提醒操作人员及时处理。另外窑炉上排烟风机和助燃风机和燃气压力联锁控制，当排烟风机抽力过低和不转时，助燃风机停止工作，燃气电磁阀自动关闭，同时报警提醒操作人员。

    5、回车线、自动托车、标准检测门的自动控制

    为了保证进窑的窑车在高度和宽度上比较规范，在步进机的前部设有一标准门来检验窑车。整套系统采用可编程序控制器控制，在窑前和窑尾各设一个控制柜，这个控制柜控制进出窑机、窑前和窑尾托车、步进机的前后部，在每个控制柜上都有声光报警。当回车系统出现故障时，回车系统将立即采取相应的措施并发出声光报警，同时向窑炉控制上位机报告故障情况，整个系统除装卸车外全部过程均可自动完成，各部分又可自动手动选择。根据各种不同的产品烧成曲线，可以相应的改变窑车进窑的烧成时间。回车线可实现自动控制。进窑步进机可进行双推连续窑车进窑自动控制。

（八）风机设备表

二、工作原理

参见图25至图28，上述的隧道窑炉9包括窑体9-1，窑体9-1内壁设有隔热保温材料9-2，窑体9-1从入口到出口依次分为烘干段9-11、预热段9-12、焙烧段9-13和冷却段9-14，且对应各段的窑体9-1内壁均安装有测温装置9-3，所述焙烧段9-13对应的窑体9-1内壁设有加热管9-4，该焙烧段9-13对应的窑体9-1上还安装有若干气嘴9-5，气嘴9-5通过管路与天然气源连接，窑体9-1内壁对应每个气嘴9-5安装有点火器9-6，上述加热管9-4、测温装置9-3、点火器9-6和气嘴9-5均与窑体外的控制系统连接。

所述窑体9-1为钢制门型窑体，其由顶板9-15和垂直连接在顶板9-15左右两侧的侧板9-16构成。

参见图25和图26，所述窑体9-1顶部沿长度方向设有主抽风管9-7，该主抽风管9-7一端封闭，另一端连接风机9-8进风口，主抽风管9-7两侧有若干副抽风管9-9连接至烘干段9-11和预热段9-12对应的窑体1两侧与窑体9-1内部相通。

参见图27，所述沿窑体9-1长度方向在窑体9-1内部底面铺设轨道9-10，在轨道9-10上安装窑车9-17。为了避免窑车9-17上的砖坯掉落到地面，进而影响窑车9-17在轨道9-10上的行驶，在轨道9-10两侧的窑体9-1内壁上对应设有接纳槽9-18，窑车9-17两侧对应设有伸入接纳槽9-18中的垂直挡板9-19。

所述窑体9-1内壁的隔热保温材料9-2为保温海绵。

使用时，砖坯摆放在窑车9-17上，窑车9-17在轨道9-10上运动通过窑体9-1，同时对砖坯进行烧制。由于整个窑体9-1为钢制的门型窑体，因此其强度高，符合生产要求，而且在废弃后可回收再利用，节约资源。可以根据实际情况选择电加热方式或天然气加热方式。

采用电加热方式时，控制电脑控制加热管9-4对焙烧段9-13加热，风机9-8将焙烧段9-13的热风抽送至烘干段9-11和预热段9-12对砖坯进行烘干和预热，测温装置9-3采集温度并传递给控制电脑，控制电脑上显示烘干段9-11、预热段9-12、焙烧段9-13和冷却段9-14各段的温度数值，根据该实际数值工作人员可通过控制电脑调整加热管9-4的输出功率或开启数量，从而使各段处于需要的工作温度。

采用天然气加热时，控制电脑开启气嘴9-5通过天然气源向窑体9-1内提供天然气，同时点火器9-6将天然气点燃，进而对砖坯进行焙烧。控制电脑可以控制气嘴9-5开启的大小，从而控制进气量、焙烧段温度。

附图说明

图25

图26

图27

图28

第三章  电气设备

一、主要包括：燃烧系统、助燃风机、排风风机

二、燃烧系统控制电路图

三、燃烧系统控制主电路图

注意

F机器入厂用户协同供电部门安装漏电保护器，机械需安装接地极。

第四章  安装调试和试运转

本窑炉由我公司安装调试交付使用，简要介绍如下：

一：窑炉本体部分由干燥，预热、焙烧、保温、冷却五个段安装组成。

二：窑炉温控系统使焙烧段的温度控制和调节灵活，该窑炉采用计算机＋智能数控方式，计算机主要用来完成数据处理、烧成工艺数字的编制、输出等；智能温控表用来完成工艺参数的现场控制及现场逻辑事件处理。

三：风机及管道系统

冷却段剩余热能及焙烧段热能经过轴流风机和保温管道输送至干燥段，使砖坯能更好的进入焙烧环节，并使得烟气和废气的排放量比传统窑炉减少60 %以上。送风管道连接于窑体干燥段的支管分别从冷却段及焙烧段的上部窑内抽取余热。排风管道采用4MM钢板卷制焊接而成。轴流风机采用变频控制，可任意控制风量大小。

四：安全与联锁

1、在各区自动化集成系统与电气部分连锁控制报警措施。

2、全部动作均设有安全联锁保护，动作检测元件全部采用进口品牌限位开关，关键部位加设双保险，同时，具有故障报警、提示等功能。

禁止

F非专业技术人员，严禁操作。

第五章  维护与保养

一、定期检查

二、日常保养

三、操作规程

1、操作人员，须经安全教育。

2、在窑车行走时，禁止人员和物品接触窑车。

3、窑炉焙烧过程中，要观察窑炉各段的温度情况。如果温度偏低，应调大风机风量或投放外燃煤；如果温度偏高，应关小风机风量或提升挡风布。

4、窑炉焙烧过程中，每次窑车行走前，应打开风门检查焙烧段是否有砖坯垮塌，如有垮塌，应从捡砖口将其移出。

第六章  常见故障分析与排除