專利名稱：低熱值燃料玻璃熔窯節(jié)能燃燒裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熔窯，尤其涉及一種玻璃熔窯及其燃燒方法。
背景技術(shù)：
玻璃熔窯是玻璃工廠的主要熱工設(shè)備、是玻璃生產(chǎn)線的心臟。玻璃原料在熔窯里必須 被加熱到相當(dāng)高的溫度才能熔制出合格的玻璃液。以生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)平板玻璃為例，熔窯內(nèi)熱點(diǎn) 處的窯壁溫度(小爐垛)要達(dá)到159(TC以上。傳統(tǒng)的玻璃熔窯一般都采用重油、天然氣等 高熱值燃料，雖然能夠達(dá)到熔制玻璃所需要的溫度，但燃料昂貴，且排煙溫度高、燃燒效 率低。少數(shù)采用焦?fàn)t煤氣、熱煤氣等低熱值燃料的生產(chǎn)線，只能生產(chǎn)一般質(zhì)量的玻璃。隨 著燃油價(jià)格的不斷高漲，燃料已占到玻璃制造成本的一半以上，致使玻璃制造總成本大幅 增加，低熱值燃?xì)獗M管廉價(jià)，但由于熱值低、雜質(zhì)多，采用普通的燃燒裝置和方法無法達(dá) 到生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)玻璃所需要的溫度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種燃燒溫度高、燃燒效率高的低熱值燃料玻璃熔窯節(jié)能燃燒裝 置和方法。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
本發(fā)明的低熱值燃料玻璃熔窯節(jié)能燃燒裝置，包括熔窯，所述熔窯的壁上設(shè)有多個(gè)燃 燒器，所述的燃燒器設(shè)有高溫助燃空氣入口和高溫燃料入口，所述高溫助燃空氣入口連接 有空氣蓄熱室，所述的高溫燃料入口連接有燃料蓄熱室。
本發(fā)明的低熱值燃料玻璃熔窯節(jié)能燃燒方法，上述的低熱值燃料玻璃熔窯節(jié)能燃燒裝 置的多個(gè)燃燒器中， 一部分燃燒器燃燒；另一部分燃燒器排煙，具體包括以下步驟
A、 將常溫助燃空氣和低溫燃料分別經(jīng)過空氣蓄熱室和燃料蓄熱室進(jìn)行預(yù)熱；
B、 預(yù)熱后的高溫助燃空氣和高溫燃料在熔窯中混合燃燒；
C、 燃燒后的高溫?zé)煔庥闪硗獾娜紵髋懦?，其中一部分高溫?zé)煔饨?jīng)過空氣蓄熱室釋 放熱量后排出；另一部分高溫?zé)煔饨?jīng)過燃料蓄熱室釋放熱量后排出。
D、 燃燒至設(shè)定的時(shí)間后，在燃燒的燃燒器停止燃燒，用于排煙；未燃燒的燃燒器停止排煙，開始燃燒。
由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明所述的低熱值燃料玻璃熔窯節(jié)能燃燒 裝置和方法，由于熔窯的壁上設(shè)有多個(gè)燃燒器，所述的燃燒器設(shè)有高溫助燃空氣入口和高 溫燃料入口，所述高溫助燃空氣入口連接有空氣蓄熱室，所述的高溫燃料入口連接有燃料 蓄熱室。燃燒過程中，可以使一部分燃燒器燃燒；另一部分燃燒器排煙，并進(jìn)行周期性切 換。常溫助燃空氣和低溫燃料分別經(jīng)過空氣蓄熱室和燃料蓄熱室進(jìn)行預(yù)熱；預(yù)熱后的高溫 助燃空氣和高溫燃料在熔窯中混合燃燒；燃燒后的高溫?zé)煔庥闪硗獾娜紵髋懦觯渲幸?部分經(jīng)過空氣蓄熱室釋放熱量后排出；另一部分經(jīng)過燃料蓄熱室釋放熱量后排出。
一方面高溫?zé)煔馀懦鰰r(shí)，經(jīng)過空氣蓄熱室和燃料蓄熱室對(duì)煙氣余熱進(jìn)行回收利用，降 低了熱能損失，提高了燃燒效率；另一方面利用回收的煙氣余熱對(duì)常溫助燃空氣和低溫燃 料進(jìn)行預(yù)熱。預(yù)熱后的高溫燃料和高溫助燃空氣混合后燃燒溫度高。適用于各種熔窯，尤 其適用于玻璃熔窯。


圖l為本發(fā)明的低熱值燃料玻璃熔窯節(jié)能燃燒裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的低熱值燃料玻璃熔窯節(jié)能燃燒裝置，其較佳的具體實(shí)施方式
如圖l所示，包 括熔窯，熔窯的壁上設(shè)有多個(gè)燃燒器，多個(gè)燃燒器分為兩組，相對(duì)設(shè)置在所述熔窯的相對(duì) 兩側(cè)壁上。多個(gè)燃燒器在熔窯側(cè)壁上的設(shè)置位置也可以根據(jù)工藝的需要來設(shè)置。
所述的燃燒器設(shè)有高溫助燃空氣入口和高溫燃料入口，所述高溫助燃空氣入口連接有 空氣蓄熱室，所述的高溫燃料入口連接有燃料蓄熱室。
所述的空氣蓄熱室分為兩段或多段。當(dāng)分為兩段時(shí)，分別為高溫段空氣蓄熱室和低溫 段空氣蓄熱室，所述高溫段空氣蓄熱室與所述高溫助燃空氣入口連接。
所述低溫段空氣蓄熱室連接有常溫助燃空氣入口和低溫?zé)煔獬隹?，常溫助燃空氣入口 和低溫?zé)煔獬隹谥g設(shè)有換向裝置。當(dāng)燃燒器燃燒時(shí)，低溫?zé)煔獬隹陉P(guān)閉，常溫助燃空氣 入口打開，進(jìn)入常溫助燃空氣，依次經(jīng)過低溫段空氣蓄熱室和高溫段空氣蓄熱室，進(jìn)行預(yù) 熱后參與助燃；當(dāng)燃燒器停止燃燒時(shí)，常溫助燃空氣入口關(guān)閉，低溫?zé)煔獬隹诖蜷_，用于 排出低溫?zé)煔狻?br> 所述的燃料蓄熱室分為兩段或多段；分為兩段時(shí)，分別為高溫段燃料蓄熱室和低溫段 燃料蓄熱室，所述高溫段燃料蓄熱室與所述高溫燃料入口連接。
所述低溫段燃料蓄熱室連接有低溫燃料入口和低溫?zé)煔獬隹?，所述的低溫燃料入口和低溫?zé)煔獬隹谥g設(shè)有換向裝置。當(dāng)燃燒器燃燒時(shí)，低溫?zé)煔獬隹陉P(guān)閉，低溫燃料入口打 開，進(jìn)入低溫燃料，依次經(jīng)過低溫段燃料蓄熱室和高溫段燃料蓄熱室，進(jìn)行預(yù)熱后參與燃 燒；當(dāng)燃燒器停止燃燒時(shí)，低溫燃料入口關(guān)閉，低溫?zé)煔獬隹诖蜷_，用于排出低溫?zé)煔狻?br> 本發(fā)明的低熱值燃料玻璃熔窯節(jié)能燃燒方法，由上述的低熱值燃料玻璃熔窯節(jié)能燃燒 裝置實(shí)現(xiàn)，該節(jié)能燃燒裝置的多個(gè)燃燒器中， 一部分燃燒器燃燒；另一部分燃燒器排煙， 具體可以是熔窯一側(cè)壁上的燃燒器燃燒；另一側(cè)壁上的燃燒器排出高溫?zé)煔?，并進(jìn)行周期 性切換。
具體包括以下步驟
步驟ll、將常溫助燃空氣和低溫燃料分別經(jīng)過燃燒側(cè)的空氣蓄熱室和燃料蓄熱室進(jìn)行 預(yù)熱，其中，常溫助燃空氣依次經(jīng)過低溫段空氣蓄熱室和高溫段空氣蓄熱室進(jìn)行預(yù)熱；低 溫燃料依次經(jīng)過低溫段燃料蓄熱室和高溫段燃料蓄熱室進(jìn)行預(yù)熱。
步驟12、預(yù)熱后的高溫空氣和高溫燃料在燃燒器中混合燃燒；熔窯兩側(cè)壁上的燃燒器 交替切換燃燒，即一側(cè)的燃燒器燃燒時(shí)，另一側(cè)的燃燒器用于排煙，過一段時(shí)間再換過 來，如此反復(fù)切換。這樣， 一方面可以使兩側(cè)的蓄熱室切換進(jìn)行蓄熱、放熱；另一方面可 以使熔窯內(nèi)的橫向溫度分布更均勻，更易維持熔窯窯內(nèi)溫度制度，產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量均增 加。
步驟13、燃燒后的高溫?zé)煔庥晌慈紵娜紵髋懦?，其中一部分?jīng)過空氣蓄熱室釋放 熱量后排出；另一部分經(jīng)過燃料蓄熱室釋放熱量后排出。以兩段式蓄熱式結(jié)構(gòu)為例， 一部 分高溫?zé)煔庖来谓?jīng)過高溫段空氣蓄熱室和低溫段空氣蓄熱室后排出；另一部分高溫?zé)煔庖?次經(jīng)過高溫段燃料蓄熱室和低溫段燃料蓄熱室后排出。
步驟14、燃燒至設(shè)定的時(shí)間后，在燃燒的燃燒器停止燃燒，用于排煙；未燃燒的燃燒 器停止排煙，開始燃燒，如此反復(fù)切換。切換完成的時(shí)間小于等于40秒，最好是小于等于 20秒。
本發(fā)明的低熱值燃料玻璃熔窯節(jié)能燃燒裝置和方法，采用兩段或多段蓄熱式結(jié)構(gòu)，以 實(shí)現(xiàn)煙氣余熱的高效回收利用。將排煙溫度降到20(TC以下。
利用回收的煙氣余熱對(duì)常溫助燃空氣和低溫燃料進(jìn)行二級(jí)或多級(jí)預(yù)熱，使燃料和助燃 空氣混合燃燒前均達(dá)到達(dá)到很高的溫度。高溫燃?xì)夂透邷刂伎諝饣旌宵c(diǎn)火后燃燒溫度極 高，當(dāng)使用熱值小于等于4500kcal/Nrif的燃料進(jìn)行燃燒時(shí)，仍然能夠使玻璃熔窯達(dá)到所需 要的溫度，滿足生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)玻璃的要求。
以500t/d (日產(chǎn)500噸)的浮法平板玻璃熔窯為例，當(dāng)?shù)蜏囟纬刂伎諝夂偷蜏厝?氣的進(jìn)口溫度分別為2(TC和5(TC時(shí)，通過兩段蓄熱室的預(yù)熱，溫度分別高達(dá)1282'C和 1278°C。當(dāng)燃?xì)鉄嶂禐?400kcal/Nm3時(shí)，理論燃燒溫度和實(shí)際燃燒溫度分別高達(dá)2844'C和 199rC，完全能滿足熔制玻璃的需要。通過用低熱值的能源替換高熱值能源，使玻璃熔窯生產(chǎn)、運(yùn)行成本顯著降低。
本發(fā)明的低熱值燃料玻璃熔窯節(jié)能燃燒裝置和方法，適用于各種熔窯，尤其適用于玻 璃熔窯。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任 何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都 應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種低熱值燃料玻璃熔窯節(jié)能燃燒裝置，包括熔窯，其特征在于，所述熔窯的壁上設(shè)有多個(gè)燃燒器，所述的燃燒器設(shè)有高溫助燃空氣入口和高溫燃料入口，所述高溫助燃空氣入口連接有空氣蓄熱室，所述的高溫燃料入口連接有燃料蓄熱室。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的低熱值燃料玻璃熔窯節(jié)能燃燒裝置，其特征在于，所述的空氣蓄熱室分為多段。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的低熱值燃料玻璃熔窯節(jié)能燃燒裝置，其特征在于，所述的空 氣蓄熱室分為兩段，分別為高溫段空氣蓄熱室和低溫段空氣蓄熱室，所述高溫段空氣蓄熱 室與所述高溫助燃空氣入口連接，所述低溫段空氣蓄熱室連接有常溫助燃空氣入口和低溫 煙氣出口。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的低熱值燃料玻璃熔窯節(jié)能燃燒裝置，其特征在于，所述的常 溫空氣入口和低溫?zé)煔獬隹谥g設(shè)有換向裝置。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的低熱值燃料玻璃熔窯節(jié)能燃燒裝置，其特征在于，所述的燃 料蓄熱室分為多段。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的低熱值燃料玻璃熔窯節(jié)能燃燒裝置，其特征在于，所述的燃 料蓄熱室分為兩段，分別為高溫段燃料蓄熱室和低溫段燃料蓄熱室，所述高溫段燃料蓄熱 室與所述高溫燃料入口連接，所述低溫段燃料蓄熱室連接有低溫燃料入口和低溫?zé)煔獬?P。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的低熱值燃料玻璃熔窯節(jié)能燃燒裝置，其特征在于，所述的低 溫燃料入口和低溫?zé)煔獬隹谥g設(shè)有換向裝置。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的低熱值燃料玻璃熔窯節(jié)能燃燒裝置，其特征在 于，所述的多個(gè)燃燒器分為兩組，相對(duì)設(shè)置在所述熔窯的相對(duì)兩側(cè)壁上。
9、 一種低熱值燃料玻璃熔窯節(jié)能燃燒方法，其特征在于，權(quán)利要求1至8所述的低熱 值燃料玻璃熔窯節(jié)能燃燒裝置的多個(gè)燃燒器中， 一部分燃燒器燃燒；另一部分燃燒器排 煙，具體包括以下步驟A、 將常溫助燃空氣和低溫燃料分別經(jīng)過空氣蓄熱室和燃料蓄熱室進(jìn)行預(yù)熱；B、 預(yù)熱后的高溫助燃空氣和高溫燃料在熔窯中混合燃燒；C、 燃燒后的高溫?zé)煔庥闪硗獾娜紵髋懦觯渲幸徊糠指邷責(zé)煔饨?jīng)過空氣蓄熱室釋 放熱量后排出；另一部分高溫?zé)煔饨?jīng)過燃料蓄熱室釋放熱量后排出。D、 燃燒至設(shè)定的時(shí)間后，在燃燒的燃燒器停止燃燒，用于排煙；未燃燒的燃燒器停 止排煙，開始燃燒。
10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的低熱值燃料玻璃熔窯節(jié)能燃燒方法，其特征在于， 所述的步驟A中，常溫助燃空氣依次經(jīng)過低溫段空氣蓄熱室和高溫段空氣蓄熱室進(jìn)行預(yù)熱；低溫燃料依次經(jīng)過低溫段燃料蓄熱室和高溫段燃料蓄熱室進(jìn)行預(yù)熱；所述的步驟B中，熔窯一側(cè)壁上的燃燒器燃燒；另一側(cè)壁上的燃燒器排出高溫?zé)煔猓⑦M(jìn)行周期性切換；所述的步驟C中， 一部分高溫?zé)煔庖来谓?jīng)過高溫段空氣蓄熱室和低溫段空氣蓄熱室后 排出；另一部分高溫?zé)煔庖来谓?jīng)過高溫段燃料蓄熱室和低溫段燃料蓄熱室后排出。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低熱值燃料玻璃熔窯節(jié)能燃燒裝置和方法，熔窯的壁上設(shè)有多個(gè)燃燒器，每個(gè)燃燒器均連接有空氣蓄熱室和燃料蓄熱室。燃燒過程中一部分燃燒器燃燒；另一部分燃燒器排煙，并進(jìn)行周期性切換。一方面高溫?zé)煔馀懦鰰r(shí)，經(jīng)過空氣蓄熱室和燃料蓄熱室對(duì)煙氣余熱進(jìn)行回收利用，降低了熱能損失，提高了燃燒效率；另一方面利用回收的煙氣余熱對(duì)常溫助燃空氣和低溫燃料進(jìn)行預(yù)熱。預(yù)熱后的高溫燃?xì)夂透邷刂伎諝饣旌虾笕紵郎囟雀?。適用于各種熔窯，尤其適用于玻璃熔窯。
文檔編號(hào)C03B5/00GK101318763SQ20071010035
公開日2008年12月10日 申請(qǐng)日期2007年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月8日
發(fā)明者吳道洪, 王東方, 王正華, 韜 胡, 阮立明 申請(qǐng)人:北京神霧熱能技術(shù)有限公司