專利名稱：一種使用低熱值發(fā)生爐煤氣的燃料供給結(jié)構(gòu)及方法和應(yīng)用的制作方法
一種使用低熱值發(fā)生爐煤氣的燃料供給結(jié)構(gòu)及方法和應(yīng)用本發(fā)明涉及建材、輕工行業(yè)中玻璃熔窯專用的輔助設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種使用低熱值發(fā)生爐煤氣的燃料供給結(jié)構(gòu)及方法和應(yīng)用。在目前的玻璃生產(chǎn)企業(yè)中，有一些企業(yè)根據(jù)自己的生產(chǎn)規(guī)模配備煤氣發(fā)生爐制取熱煤氣，作為熔化玻璃液的燃料。根據(jù)玻璃生產(chǎn)工藝要求，用于熔化玻璃液的煤氣熱值不低于6061kJ/Nm3，且熱煤氣中應(yīng)含有焦油，煤氣經(jīng)保溫的熱煤氣管道送入熔窯蓄熱室后繼續(xù)加熱升溫，再經(jīng)小爐進(jìn)入玻璃熔窯燃燒。如果煤氣熱值低于6061kJ/Nm3，或者煤氣中缺少了焦油，其燃燒溫度很難滿足玻璃熔化工段的要求。而能否產(chǎn)生適合玻璃生產(chǎn)的煤氣，跟氣化用煤有著密切的關(guān)系。從氣化技術(shù)條件上來(lái)講，無(wú)煙煤和煙煤都能符合發(fā)生爐煤氣用煤條件。但根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，玻璃廠大多采用煙煤制氣，如公開(kāi)號(hào)為CN 101696082A的一種燃發(fā)生爐煤氣的大噸位浮法玻璃熔窯，包括投料口、熔化部、卡脖、冷卻部)，熔化部?jī)蓚?cè)分別對(duì)稱設(shè)有一組小爐，每個(gè)小爐依次連接空氣蓄熱室、助燃空氣煙道系統(tǒng)，其熔化部?jī)蓚?cè)分別對(duì)稱設(shè)有一條煤氣煙道系統(tǒng)和一組與小爐對(duì)應(yīng)并與煤氣煙道系統(tǒng)聯(lián)通的煤氣蓄熱室，每個(gè)煤氣蓄熱室上部設(shè)有煤氣上升道與小爐前部設(shè)置的長(zhǎng)預(yù)燃室聯(lián)通；空氣蓄熱室與助燃空氣煙道系統(tǒng)之間設(shè)有空氣分支煙道進(jìn)風(fēng)口與空氣蓄熱室聯(lián)通。但因?yàn)闊熋寒a(chǎn)生的煤氣熱值較高。煙煤的種類有很多，但不是所有煙煤都能符合氣化條件。在符合氣化條件的煙煤里，玻璃生產(chǎn)對(duì)其要求不僅氣化時(shí)不能粘結(jié)，還要有較多的揮發(fā)分，煤氣有較高的發(fā)熱量，而且還要產(chǎn)生焦油，與熱煤氣一起參與燃燒。很多煙煤在加熱時(shí)會(huì)產(chǎn)生膠質(zhì)體，它們是煉焦的好原料，但不適合用于氣化，比如焦煤、肥煤。有些煙煤在加熱過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生少量膠質(zhì)體，按規(guī)范可以做氣化用煤，但不是玻璃生產(chǎn)中的理想的燃料。玻璃生產(chǎn)是連續(xù)生產(chǎn)，熔窯要常年保持溫度，不能停氣，持續(xù)穩(wěn)定的燃料供應(yīng)十分重要。少量結(jié)焦會(huì)給煤氣爐造成一些影響，同時(shí)也給玻璃生產(chǎn)線帶來(lái)一定風(fēng)險(xiǎn)。所以，玻璃工業(yè)生產(chǎn)對(duì)煤的氣化產(chǎn)品熱值有較高的要求，對(duì)煤的焦渣特征也有較高的要求。

根據(jù)玻璃生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)，我國(guó)神木和大同地區(qū)的煙煤能符合玻璃生產(chǎn)要求，而我國(guó)南方地區(qū)的無(wú)煙煤生產(chǎn)的煤氣卻不能滿足要求。若一律使用神木煤或大同煤，對(duì)南方某些地區(qū)的企業(yè)來(lái)說(shuō)運(yùn)輸成本過(guò)高,也就失去了以煤炭為燃料的玻璃生產(chǎn)成本優(yōu)勢(shì)。本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足和缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)新穎，節(jié)約煤炭運(yùn)輸成本，使無(wú)煙煤制取的低熱值煤氣也能用于玻璃工業(yè)生產(chǎn)，滿足玻璃生產(chǎn)需要的使用低熱值發(fā)生爐煤氣的燃料供給結(jié)構(gòu)及方法和應(yīng)用，包括窯池、小爐、煤氣蓄熱室、空氣蓄熱室、小爐預(yù)燃室和噴槍，所述的煤氣蓄熱室和空氣蓄熱室通過(guò)管道連接小爐，小爐連通窯池，其特征在于所述的小爐內(nèi)設(shè)有小爐預(yù)燃室，小爐預(yù)燃室一側(cè)設(shè)有噴槍，所述的噴槍管道內(nèi)設(shè)有高熱值的輔助燃料。
所述的噴槍安裝結(jié)構(gòu)為側(cè)燒式安裝，噴嘴設(shè)在小爐的側(cè)墻上。所述的小爐預(yù)燃室的兩側(cè)墻呈喇叭形或直形。所述的噴槍安裝結(jié)構(gòu)為頂插式安裝，噴嘴設(shè)在小爐的頂碹上。所述的噴槍安裝結(jié)構(gòu)為底插式安裝，噴嘴設(shè)在小爐的底板上。所述的高熱值的輔助燃料為柴油、重油、煤焦油、調(diào)和油、煤粉、碳粉或石油焦粉。本發(fā)明還包括一種使用低熱值發(fā)生爐煤氣的燃料供給方法，其特征在于所述的燃料供給方法為在以發(fā)生爐煤氣為主的熔窯供氣和燃燒系統(tǒng)中，加入液體或者固體粉末狀燃料作為輔助，使其與發(fā)生爐煤氣共同進(jìn)入熔窯燃燒，滿足玻璃生產(chǎn)熔化工段的需要。所述的燃料供給方法還包括煤氣和空氣經(jīng)蓄熱室加熱后在小爐內(nèi)混合，然后進(jìn)入熔窯燃燒。所述的燃料供給方法還包括將液體燃料經(jīng)過(guò)泵增壓，或者固體粉末燃料經(jīng)過(guò)氣力輸送，通過(guò)管道和噴槍輸送至熔窯的小爐中，與發(fā)生爐煤氣一起進(jìn)入熔窯燃燒，作為發(fā)生爐煤氣的輔助燃料，增強(qiáng)燃燒火焰亮度，提高燃燒溫度。本發(fā)明中使用低熱值發(fā)生爐煤氣的燃料供給方法的應(yīng)用，其特征在于該方法應(yīng)用于設(shè)有多對(duì)小爐燃發(fā)生爐煤氣的橫火焰熔窯或燃發(fā)生爐煤氣的馬蹄焰熔窯。本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明通過(guò)加入液體或者固體粉末狀燃料作為輔助，使其與發(fā)生爐煤氣共同進(jìn)入熔窯燃燒，來(lái)解決無(wú)煙煤或其他種類的低揮發(fā)分氣化用煤，生產(chǎn)出的發(fā)生爐煤氣熱值過(guò)低，不含焦油，在熔窯中燃燒后難以達(dá)到正常生產(chǎn)時(shí)所需熔化溫度而造成熔化缺陷，如小結(jié)石、氣泡等問(wèn)題。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)更多類型的煤也能用于玻璃工業(yè)生產(chǎn)，其輔助 燃料的加入量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于純粹以它們?yōu)橹饕剂系南牧?，因?yàn)檫@種高成本燃料只起到輔助作用，充當(dāng)煙煤制取的熱煤氣中焦油的角色，其供配系統(tǒng)的設(shè)備規(guī)模也相對(duì)較小。它的加入比例可以隨環(huán)境溫度，發(fā)生爐煤氣質(zhì)量等生產(chǎn)情況進(jìn)行調(diào)整，從而節(jié)約了煤炭運(yùn)輸成本。

圖1(a)是本發(fā)明實(shí)施例中輔助噴槍采用側(cè)燒式的主燃發(fā)生爐煤氣橫火焰窯的平剖面圖；圖1(b)是本發(fā)明實(shí)施例中輔助噴槍采用側(cè)燒式的主燃發(fā)生爐煤氣橫火焰窯的橫剖面圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例中輔助噴槍采用頂插式的主燃發(fā)生爐煤氣爐橫火焰窯橫剖面圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例中輔助噴槍采用底插式的主燃發(fā)生爐煤氣橫火焰窯的橫剖面圖；圖4(a)是本發(fā)明實(shí)施例中輔助噴槍采用側(cè)燒式的主燃發(fā)生爐煤氣馬蹄焰窯的平剖面圖；圖4(b)是本發(fā)明實(shí)施例中輔助噴槍采用側(cè)燒式的主燃發(fā)生爐煤氣馬蹄焰窯的縱剖面圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例中輔助噴槍采用頂插式的主燃發(fā)生爐煤氣馬蹄焰窯縱剖面圖6是本發(fā)明實(shí)施例中輔助噴槍采用底插式的主燃發(fā)生爐煤氣馬蹄焰窯縱剖面圖；如圖所示，圖中1.窯池2.小爐3.煤氣蓄熱室4.空氣蓄熱室5.小爐預(yù)燃室6.噴槍7.小爐側(cè)墻8.小爐頂碹9.小爐底板；指定圖1 (a)為本發(fā)明的摘要附圖。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，這種裝置及方法應(yīng)用的結(jié)構(gòu)及原理對(duì)本發(fā)明來(lái)說(shuō)是非常清楚的。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明包括一種使用低熱值發(fā)生爐煤氣的燃料供給結(jié)構(gòu)，其蓄熱室分為煤氣蓄熱室和空氣蓄熱室，煤氣蓄熱室的作用是吸收煙氣的熱量給發(fā)生爐煤氣加熱，增加熱煤氣的顯熱，保證熱煤氣中的焦油蒸氣不析出。煤氣經(jīng)蓄熱室加熱后，在小爐中與預(yù)熱后的空氣匯合，一起進(jìn)入熔窯燃燒。這種煤氣蓄熱室結(jié)構(gòu)是燃燒發(fā)生爐煤氣熔窯的特有結(jié)構(gòu)。在以為重油、柴油或煤粉、石油焦粉為燃料玻璃生產(chǎn)線中，只有空氣蓄熱室，沒(méi)有煤氣蓄熱室。液體或固體燃料是不需要采用蓄熱室進(jìn)行加熱的，他們通過(guò)油泵，或者氣力輸送系統(tǒng)送到聯(lián)合車間，再經(jīng)過(guò)蒸汽加熱和電加熱升溫，加熱到合適的溫度，調(diào)整到合適的壓力，再通過(guò)管道系統(tǒng)配送至各個(gè)噴槍，噴槍將燃料直接噴入小爐的預(yù)燃室中與預(yù)熱后的空氣混合進(jìn)入熔窯燃燒。本發(fā)明的內(nèi)容就在于將上述兩種不同燃料供給和燃燒系統(tǒng)互相融合，把后者作為前者的補(bǔ)充。即以燃燒發(fā)生爐煤氣的熔窯為基礎(chǔ)，低熱值發(fā)生爐煤氣依然作為主要燃料。在完整的熱煤氣供給系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加一套輔助燃料供給系統(tǒng)。輔助燃料的噴槍安裝方式可為噴嘴設(shè)在小爐的側(cè)墻上的側(cè)燒式，如圖1 (a)和圖1 (b)所示；或噴嘴設(shè)在小爐的頂碹上的頂插式，如圖2所示；不推薦采用噴嘴設(shè)在小爐的底板上的底插式，如圖3所示，這是由于燃發(fā)生爐煤氣熔窯的小爐底板下的凈空小，不利于底插噴槍的日常操作和維護(hù)。通過(guò)該噴槍的作用，可以把高熱值的輔助燃料噴到已預(yù)熱過(guò)的空氣與煤氣的混合系統(tǒng)中，并調(diào)整合適的空氣量，使它們一起進(jìn)入熔窯，充分燃燒，獲得熔化工藝需要的火焰亮度和熱量。本發(fā)明中輔助燃料的加入量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于純粹以它們?yōu)橹饕剂系南牧浚驗(yàn)檫@種高成本燃料只起到輔助作用，充當(dāng)煙煤制取的熱煤氣中焦油的角色，其供配系統(tǒng)的設(shè)備規(guī)模也相對(duì)較小。它的加入比例可以隨環(huán)境溫度，發(fā)生爐煤氣質(zhì)量等生產(chǎn)情況進(jìn)行調(diào)整。以一座設(shè)六對(duì)小爐燃發(fā)生爐煤氣的橫火焰窯為例，如由于發(fā)生爐熱煤氣的熱值偏低或煤氣量不足而導(dǎo)致熔窯內(nèi)熔化溫度偏低，不能滿足正常生產(chǎn)，這時(shí)可以通過(guò)加設(shè)噴槍的方式向小爐內(nèi)補(bǔ)充少量的熱值較高的輔助液體燃料或固體粉末燃料如重油、煤焦油、柴油、煤粉或碳粉、石油焦等，以增強(qiáng)火焰的黑度、提高熔化溫度。輔助燃料的噴槍安裝方式建議采用側(cè)燒式和頂插式，不推薦采用底插式 ，但必要時(shí)或該操作凈空基本能滿足噴槍操作時(shí)可采用底插式噴槍來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目的，以滿足生產(chǎn)需求。輔助燃料的噴槍安裝無(wú)論是采用側(cè)燒式還是頂插式、底插式，均是通過(guò)噴槍將輔助燃料送入小爐的預(yù)燃室內(nèi)，與發(fā)生爐煤氣一起與助燃風(fēng)預(yù)混合和預(yù)燃燒，進(jìn)一步增強(qiáng)火焰的輻射率，提高火焰的燃燒溫度，以滿足正常生產(chǎn)。對(duì)于噴槍安裝采用側(cè)燒式，最好是將小爐的預(yù)燃室設(shè)計(jì)成喇叭口形狀，便于側(cè)燒式噴槍的安裝和角度的靈活調(diào)節(jié)。同樣對(duì)于燃發(fā)生爐煤氣的馬蹄焰窯爐也可以采用如圖4
(a)和圖4 (b)所示的側(cè)燒式和`如圖5所示的頂插式，必要時(shí)可采用如圖6所示的底插式。
權(quán)利要求
1.一種使用低熱值發(fā)生爐煤氣的燃料供給結(jié)構(gòu)，包括窯池、小爐、煤氣蓄熱室、空氣蓄熱室、小爐預(yù)燃室和噴槍，所述的煤氣蓄熱室和空氣蓄熱室通過(guò)管道連接小爐，小爐連通窯池，其特征在于所述的小爐內(nèi)設(shè)有小爐預(yù)燃室，小爐預(yù)燃室一側(cè)設(shè)有噴槍，所述的噴槍管道內(nèi)設(shè)有高熱值的輔助燃料。
2.如權(quán)利要求1所述的一種使用低熱值發(fā)生爐煤氣的燃料供給結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的噴槍安裝結(jié)構(gòu)為側(cè)燒式安裝，噴嘴設(shè)在小爐的側(cè)墻上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種使用低熱值發(fā)生爐煤氣的燃料供給結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的小爐預(yù)燃室的兩側(cè)墻呈喇叭形或直形。
4.如權(quán)利要求1所述的一種使用低熱值發(fā)生爐煤氣的燃料供給結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的噴槍安裝結(jié)構(gòu)為頂插式安裝，噴嘴設(shè)在小爐的頂碹上。
5.如權(quán)利要求1所述的一種使用低熱值發(fā)生爐煤氣的燃料供給結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的噴槍安裝結(jié)構(gòu)為底插式安裝，噴嘴設(shè)在小爐的底板上。
6.如權(quán)利要求1所述的一種使用低熱值發(fā)生爐煤氣的燃料供給結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的高熱值的輔助燃料為柴油、重油、煤焦油、調(diào)和油、煤粉、碳粉或石油焦粉。
7.一種使用低熱值發(fā)生爐煤氣的燃料供給方法，其特征在于所述的燃料供給方法為在以發(fā)生爐煤氣為主的熔窯供氣和燃燒系統(tǒng)中，加入液體或者固體粉末狀燃料作為輔助，使其與發(fā)生爐煤氣共同進(jìn)入熔窯燃燒，滿足玻璃生產(chǎn)熔化工段的需要。
8.如權(quán)利要求7所述的一種使用低熱值發(fā)生爐煤氣的燃料供給方法，其特征在于所述的燃料供給方法還包括煤氣和空氣經(jīng)蓄熱室加熱后在小爐內(nèi)混合，然后進(jìn)入熔窯燃燒。
9.如權(quán)利要求7所述的一種使用低熱值發(fā)生爐煤氣的燃料供給方法，其特征在于所述的燃料供給方法還包括將液體燃料經(jīng)過(guò)泵增壓，或者固體粉末燃料經(jīng)過(guò)氣力輸送，通過(guò)管道和噴槍輸送至熔窯的小爐中，與發(fā)生爐煤氣一起進(jìn)入熔窯燃燒，作為發(fā)生爐煤氣的輔助燃料，增強(qiáng)燃燒火焰亮度，提高燃燒溫度。
10.一種如權(quán)利要求7所述的使用低熱值發(fā)生爐煤氣的燃料供給方法的應(yīng)用，其特征在于該方法應(yīng)用于設(shè)有多對(duì)小爐燃發(fā)生爐煤氣的橫火焰熔窯或燃發(fā)生爐煤氣的馬蹄焰熔窯。
全文摘要
本發(fā)明涉及建材、輕工行業(yè)中玻璃熔窯專用的輔助設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種使用低熱值發(fā)生爐煤氣的燃料供給結(jié)構(gòu)及方法和應(yīng)用，小爐內(nèi)設(shè)有小爐預(yù)燃室，小爐預(yù)燃室一側(cè)設(shè)有噴槍，噴槍管道內(nèi)設(shè)有高熱值的輔助燃料。在以發(fā)生爐煤氣為主的熔窯供氣和燃燒系統(tǒng)中加入液體或固體粉末狀燃料作為輔助，使其與發(fā)生爐煤氣共同進(jìn)入熔窯燃燒，滿足玻璃生產(chǎn)熔化工段需要。本發(fā)明通過(guò)加入液體或固體粉末狀燃料作為輔助，使其與發(fā)生爐煤氣共同進(jìn)入熔窯燃燒，來(lái)解決現(xiàn)有技術(shù)中的各種缺陷，其輔助燃料的加入量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于純粹以它們?yōu)橹饕剂系南牧?，其添加比例可隨環(huán)境溫度，發(fā)生爐煤氣質(zhì)量等生產(chǎn)情況來(lái)調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)玻璃工業(yè)生產(chǎn)中用煤類型多樣化，節(jié)約煤炭運(yùn)輸成本。
文檔編號(hào)C03B5/235GK103058493SQ20131000984
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2013年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月10日
發(fā)明者呂宏煒, 單承宇, 左澤方, 王玉騏, 陳軍, 盛文斌, 施凌毓, 吳瓊輝, 江歡, 陳小牛 申請(qǐng)人:中國(guó)建材國(guó)際工程集團(tuán)有限公司