具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本文涉及的名词或术语解释：

甲醇燃料泵：甲醇燃料泵可以选用自吸泵和磁力泵，是一种用于液态甲醇等类似于水的化工原料的输送泵，其功率可以通过改变内部电机转速进行控制。

甲醇燃料相变器：包括用于将甲醇从液态向气态转化的液体燃料气化装置。

高温燃烧器：如甲醇燃烧器，具有对甲醇进行燃烧的功能。

请参阅图1和图2所示，其中，图1为本发明的结构示意图，图2为本发明高温燃烧器的结构示意图，图2中箭头表示气流方向。

本发明提供的一种使用甲醇燃料的陶瓷窑炉烧成加热系统，包括甲醇燃料泵1、甲醇燃料相变器2、高温燃烧器3、陶瓷窑炉4、温度传感器5及控制器6；甲醇燃料泵1的燃料入口接管11与液态甲醇储罐连接，用于增压甲醇液体；甲醇燃料相变器2与甲醇燃料泵1通过燃料泵输出管10连接，用于将增压后的甲醇液体气化成气态甲醇；高温燃烧器3用于通过气相甲醇燃料输送管20接入气态甲醇并燃烧，对陶瓷窑炉4加热；温度传感器5用于检测陶瓷窑炉4炉膛内温度并将温度信号反馈给控制器6；控制器6用于向甲醇燃料相变器2发送加热指令，接收温度传感器5的温度信号，并控制甲醇燃料泵1的输出流量以控制高温燃烧器3的燃烧功率。

在高温燃烧器3的一种优选实施方式中，高温燃烧器3包括入口接管31、引射器32、预混增压管33、内火嘴34、二次风引入管35、回燃室外管36、燃烧器火头37、一次风调节环38和二次风调节环39；入口接管31用于与甲醇燃料相变器2的气相甲醇燃料输送管20连接，输入气态甲醇，该入口接管31的出口连接气态甲醇喷嘴310；引射器32与入口接管31密封连接，并设有与气态甲醇喷嘴310连通的一次风引射室320，该一次风引射室320通过一次风引入孔321与外部连通，一次风引射室320向气体流出方向渐缩延伸形成引射器喉部322；预混增压管33与引射器32密封连接，并与引射器喉部322连通，且其气体流动路径大于引射器喉部322；内火嘴34连接于预混增压管33出口，设有一口径小于预混增压管33口径的出气口340；二次风引入管35密封连接于预混增压管33外围，并与预混增压管33形成二次风引入室350，该二次风引入室350通过二次风引入孔351与外部连通；回燃室外管36与二次风引入管35密封连接，并与内火嘴34形成回燃室360，该回燃室360与二次风引入室350连通；燃烧器火头37与回燃室外管36密封连接，并在内火嘴34的出气口处形成一燃烧室370，该燃烧室370与回燃室360连通且设有一渐缩的火焰喷出口371；一次风调节环38螺纹连接于引射器32外围，螺纹调节并遮挡一次风引入孔321以调节一次风引入孔321开度；二次风调节环39螺纹连接于二次风引入管35外围，用于遮挡二次风引入孔351以调节二次风引入孔351开度。高温燃烧器3能够通过一次风引入孔321及二次风引入孔351自动根据燃料流量的变化而相应的调整吸入燃烧器的助燃空气量，高温燃烧器3上设置有一次风调节环38和二次风调节环39调整引入孔的开度；调整一次风调节环38，可以调节燃烧强度，也就是在燃料流量不变的条件下，火焰的尺寸和燃烧温度可以改变，燃烧温度能在1000度至1480度范围内调整；调整二次风调节环39，可以调节高温燃烧器3内空气系数，以适应窑炉内的烧成氛围。

为了提高液体甲醇的气化效果，电加热甲醇燃料相变器2是将金属铠装电加热管和强化换热式气化管用铝合金浇筑在一起的均热块，铝合金导热良好、热惯性小，可以避免电加热管、换热管出现局部高温，不仅能增加电加热管的使用寿命，更消除了气化管局部高温引起的积碳现象，气化完全不带液。

为了使得火焰更加稳定，甲醇燃料泵1是可变量的定量输出泵，甲醇燃料泵1如果没有收到控制器6改变甲醇燃料泵1流量的工作指令，在工作压力范围内，其泵出甲醇燃料的流量是非常稳定的，与气化器阻力无关，有助于达到燃料的均衡气化，使燃烧火焰更稳定。

在高温燃烧器3的一种优选实施方式中，陶瓷窑炉4的炉床40设有安装孔41，高温燃烧器3设置于安装孔41内，安装孔41方便高温燃烧器3的安装，同时有利于高温燃烧器3保温。燃烧器火头37和内火嘴34材质为刚玉陶瓷，燃料入口、引射器32、预混增压管33、二次风引入管35、回燃室外管36、一次风调节环38及二次风调节环39为不锈钢材质，高温燃烧器3整体耐受高温，热震性好且使用寿命长。

温度传感器5优选为热电偶，通过热电偶实现对陶瓷窑炉4温度的监测和传送，成本低廉，使用方便。

本发明能够适应各种类型的箱式窑、梭式窑和一些类型的隧道窑，其单个甲醇高温燃烧器3的额定功率都是相同的，根据陶瓷烧成窑的各种类型和容量，窑炉上安装的燃烧器的数量是不同的，少的只有2个，多的达到上100个，一般以8、16、24、32个燃烧器居多；本实施例的电加热甲醇燃料相变器2和甲醇燃料泵1可制作成一个整体组件，满足提供2个或4个高温燃烧器使用的气态甲醇燃料即可，以免气相甲醇燃料输送管20管路过长；一台窑炉根据需要的高温燃烧器的数量，可以配置多个这样的甲醇燃料相变的整体组件，这些整体组件无论配置多少个，但燃烧系统的控制器5仅需要一台。

本发明工作原理如下：该系统启动之后，燃烧系统控制器6输出加热指令至电加热甲醇燃料相变器2，电加热甲醇燃料相变器2开始预热，当预热至设置的相变温度时，甲醇燃料相变器2进入恒温状态；在预热完成之前，无论是自动还是手动都不能使甲醇燃料泵1运行，甲醇燃料相变器2预热成功进入恒温状态后，即可启动甲醇燃料泵1；来自燃料储罐的甲醇液体燃料从燃料入口接管31处进入甲醇燃料泵1，经甲醇燃料泵1增压后的带压的甲醇液体燃料通过甲醇燃料泵1输出管进入电加热甲醇燃料相变器2，液相状态的甲醇燃料在此被完全气化为气相状态；然后，带压的气态甲醇燃料经气相甲醇燃料输送管20送至各甲醇燃料高温燃烧器3，此时在燃烧器火嘴处点火，高温燃烧器3进入正常燃烧状态；甲醇燃料燃烧产生的高温烟气使陶瓷窑炉4炉膛40的温度逐渐上升，温度传感器5在线检测炉膛内的温度信号并即时传送至控制器6，控制器6调整高温燃烧器3的燃烧功率使炉膛温度与设定的陶瓷产品烧成工艺温度曲线相同，达到工艺温度曲线的温度要求，避免电加热陶瓷窑炉4系统温度适用范围小，及天然气或液化石油气燃烧系统燃烧强度不足，燃烧不够稳定充分，容易出现离焰、熄火的问题；

该使用甲醇燃料的陶瓷窑炉烧成加热系统工作时，气态甲醇喷嘴310以极高速度喷出燃料气流，高速燃料气流在一次风引射室320内产生负压，一次风引入孔321外边的空气被引射入内，燃料气与助燃空气在引射器喉部322处强烈混合；混合后的可燃气体进入预混增压室，此处路径增大，可燃气体的流速大幅降低，而气体压力增加，然后可燃气体从内火嘴34流入回燃室360和燃烧室370的结合部，经人工或自动点火点燃后在燃烧内形成预混燃烧火焰然后从燃烧器火焰喷出口处高速喷出；当火焰高速喷出时，在回燃室360内产生负压，燃烧产生的部分烟气在此内卷，同时外围空气从二次风引入孔351吸入回燃室360，作为二次助燃空气参与燃烧，相当于回燃室360在燃烧期间自动保持有明火，能完全避免离焰、脱火和熄火故障的产生，只要不是燃料供应中断，该燃烧器是不会熄火的；

同时，根据窑炉对燃烧器火焰燃烧强度的要求，可以转动一次风调节环38对一次风引入孔321的开度进行调节，改变引射进风量，从而改变一次风的预混比例；一次风的预混比例越高，火焰燃烧强度越高，火焰温度也越高，火焰温度可在1000℃至1450℃之间调节，其燃烧效果比传统燃气窑炉燃烧器有极大的提升；同时，二次风风量通过转动二次风调节环39对二次风引入孔351的开度进行调节，改变二次风进风量，使其达到最佳空燃比，提高燃烧效率，使燃烧产物更洁净，不会产生结焦、积碳现象；该使用甲醇燃料的陶瓷窑炉烧成加热系统预混增压室内压力较高，从内火嘴34流出的混合燃气流速大于火焰的传播速度，因此不会产生回火故障。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。