空气助燃窑不停炉转换全氧燃烧窑的方法

摘要

本发明涉及一种空气助燃玻璃窑不停炉转换全氧燃烧窑的方法，其特征在于包括以下步骤：(a)根据窑炉的容量，在窑炉两侧分别设置一组全氧燃烧器；(b)根据窑炉的容量，关闭窑炉中的一部分蓄热室、小炉以及烟道，保留一部分小炉－蓄热室－烟道作为全氧燃烧器烟汽的排放通道；(c)从一端依次启动点燃全氧燃烧器并关闭相应的空气助燃燃烧器，直止窑炉内全部采用全氧燃烧器燃烧。本发明的优点在于：1.直接转换的全氧燃烧玻璃熔窑能够减少现有熔窑能量消耗的18％－30％，大幅度减少NOx和烟尘的排放，产生十分良好的环保效益；2.可以大幅度减少重建全氧燃烧新窑的建设投资；3.该技术能够运用在平板玻璃、器皿玻璃、玻璃纤维等各个玻璃生产部门的横火焰或马蹄焰窑炉的改造，适用性广泛。

说明书

技术领域

本发明涉及一种空气助燃玻璃熔窑在不停炉的情况下，直接转换成全氧燃烧熔窑的方法。

背景技术

近来，玻璃工业中的燃料消耗费用约占玻璃制造成本的30％～60％以上，随着能源价格的飙升还在上升，它是影响玻璃生产厂家经济效益的最关键因素之一。特别是在当前能源危机的端倪已现，能源价格不断攀升的现实条件下，燃料成本问题将显得越来越尖锐。近年来发展出的一项全氧燃烧技术，可以大幅降低熔窑的能源消耗，它是将传统的助燃气体更改为氧气含量＞90％的助燃气体，其中空气中占～78-79％的氮气被分离不再参加燃烧，燃料可节省18％～30％，减少了NOx80％～90％及50％以上的烟尘排放，此外，全氧燃烧不需要换火，窑体结构无小炉、无蓄热室，燃料的热效率大大提高。但是建造全氧熔窑需要投入大量资金，并且建造周期也是比较长的，目前我国以及世界范围内普遍使用的都是空气助燃的熔窑，其中还有较多的熔窑的窑龄在2-3年以上，如果这部分熔窑仍然沿用空气助燃方式，对节能、环保造成非常不利的影响。

发明内容

本发明的目的就是为解决空气助燃熔窑存在的能源消耗较大的缺点，提出的一种将全氧燃烧技术直接应用于正在运行中的空气助燃熔窑的方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种空气助燃窑不停炉转换全氧燃烧窑的方法，其特征在于包括以下步骤：

(a)、根据窑炉的容量，在窑炉两侧分别设置一组全氧燃烧器；

(b)、根据窑炉的容量，关闭窑炉中的一部分蓄热室、小炉以及烟道，保留一部分小炉-蓄热室-烟道作为全氧燃烧器烟汽的排放通道；

(c)、从一端依次启动点燃全氧燃烧器并关闭相应的空气助燃燃烧器，直止窑炉内全部采用全氧燃烧器燃烧。

也可采取在空气助燃燃烧器在换火后，在停火的一侧将已安装好的全氧燃烧器逐个点燃，调节好再关闭对面的空气助燃燃烧器，并点燃安装好的全氧燃烧器。当两侧的全氧燃烧器全部点燃后，两侧的小炉-蓄热室-烟道可以根据情况开关。

根据上述技术方案，对于小于300t/d玻璃熔窑，可以只设置一个或一对排烟通道，此排烟通道设在位于熔窑预熔段至熔化段之间；对于300-1000t/d玻璃熔窑，全氧燃烧烟汽的排放通道可设置两对，即位于熔窑预熔段至熔化段选择设置一对排烟通道，位于澄清部附近选择设置一对排烟通道。

玻璃熔窑中两侧分别设置一组对称分布的全氧燃烧器，也可以在玻璃熔窑中两侧分别设置一组错开排列的全氧燃烧器，每个全氧燃烧器采用连续喷烧，不换向，全氧燃烧器喷嘴在水平位置与熔窑燃烧器中心线保持0～10°的夹角。

转换的全氧玻璃熔窑使用全氧燃烧技术，其以纯度为90％以上的氧气替代传统的空气助燃，配合各种燃料熔化玻璃。

本发明所述的玻璃熔窑包括：平板玻璃、器皿玻璃，玻璃纤维等的玻璃生产厂家中使用的各个类型的横火焰、马蹄焰熔窑，其规模可在30t/d至1000t/d。将正常运行的玻璃熔窑，在正常生产中不停炉转换成全氧燃烧窑之后，烟气量将减少35-60％。经改造后窑炉的蓄热室、小炉一部分被关闭，不再作为燃料和助燃气体的通道，也不作为换向后烟气的排放通路。全氧燃烧烟汽的排放通道为原空气助燃的部分(一对或两对)排放通道(小炉-蓄热室-烟道-烟囱)。

本发明具有如下优点：

(1)、直接转换的全氧燃烧玻璃熔窑能够减少现有熔窑能量消耗的18％-30％，并且玻璃熔窑产生的废气绝大部分为H₂O蒸汽和CO₂，大幅度减少NOx和烟尘的排放，产生十分良好的环保效益。

(2)、直接转换的全氧燃烧玻璃熔窑，可以在运行中实现全氧燃烧窑的目标，见效快，不需要等待冷修时再进行改建，节能、减排可早日实现。

(3)、该技术能够运用在平板玻璃、器皿玻璃、玻璃纤维等各个玻璃生产部门的横火焰或马蹄焰窑炉的改造，适用性广泛，推广运用将产生十分可观的经济和社会效益。

附图说明：

图1是一种浮法玻璃横火焰窑的全氧燃烧器布置图；

图2是图1所示横火焰窑的燃烧、排烟系统图的半剖视图；

图3是一种马蹄焰窑的全氧燃烧器布置图；

图4是图3所示马蹄焰窑的燃烧、排烟系统图的半剖视图；

图5是全氧燃烧器非对称排列方式俯视图。

具体实施方式：

实施例一：如图1、图2所示的是一座500t/d的浮法玻璃横火焰熔窑的俯视图，玻璃熔窑的窑龄扣除现场供氧系统工程建设时间还余有≥2年，其中T部为投料口，G部为熔窑的预熔、熔化、澄清部，L部为玻璃熔液流出的卡脖处，在熔窑的两侧的胸墙上分别对称设置一组燃烧器(序号1-6)，燃烧器也可以错开设置，如图5所示，一对燃烧器3、4错开，一对燃烧器5、6，7、8虽然没错开，但喷射火焰的方式错开，以利充分燃烧。图2是图1所示横火焰窑的燃烧、排烟系统图的半剖视图，其中F部为熔窑的燃烧空间、H部为设置在胸墙上的全氧燃烧器、E部为小炉、D部为蓄热室、C部为炉条碹下烟道、B部为烟道、A排放通道的闸扳。当空气助燃窑的胸墙由于长期烧失，无法安装全氧燃烧器时，可采取在小炉的顶部、底部、或两侧安装全氧燃烧器。

全氧燃烧烟汽的排放通道可设置两对，一对通道为原4*、5*、6*号(小炉-蓄热室-烟道-烟囱)之中的一对，第二对通道为原1*、2*、3*号(小炉-蓄热室-烟道-烟囱)之中的一对，即位于熔窑预熔段至熔化段选择设计一对排烟通道，位于澄清部附近选择设计一对排烟通道，全氧燃烧烟汽的排放通道的闸扳A或调节阀应处于全开状态。

全氧燃烧转换程序如下：1、启动点燃1号全氧燃烧器，2、依次点燃6号、5号...直至全氧燃烧器，并关闭剩余部分空气助燃燃烧器及对应排烟通道。3、将全氧燃烧烟汽的排放通道(小炉 E-蓄热室 D-烟道 C-烟囱B、A)一对或两对闸板全开，作为全氧燃烧烟汽排放烟道，4，调整窑内作业工况温度曲线、气份，投料量(玻璃液面)、排烟闸板(控制窑压)。

实施例二

如图3、图4是一种马蹄焰窑的全氧燃烧器布置图以及马蹄焰窑的燃烧、排烟系统图的半剖视图，其规模为100t/d的马蹄焰窑，其中马蹄焰窑原有的空气助燃燃烧器10、20交替向熔窑内喷火，如图中的马蹄型火焰所示。转换为全氧燃烧的熔窑，现只需一个或一对全氧燃烧排烟通道(结构如图4所示，与实施例一相同)，此排烟通道设在位于熔窑预熔段至熔化段之间，另外关闭其它不要的排烟通道。可在火焰的末尾安置0号小炉的0号全氧燃烧器，在熔窑中后部设置1号全氧燃烧器，

全氧燃烧转换程序如下：1、依次点燃0号全氧燃烧器和1号全氧燃烧器，2、同时关闭原有的空气助燃燃烧器；3、打开全氧排烟通道，并关闭剩余排烟通道；4、调整窑内作业工况温度曲线、气份，投料量(玻璃液面)、排烟闸板(控制窑压)。

实施例三，

以一座500t/d的浮法玻璃熔窑为例，如果窑龄扣除现场供氧系统工程建设时间还余有≥2年的时间，既能实施空气助燃转换全氧燃烧熔窑，转换步骤如下，1、将现有空气助燃窑和改造后成为全氧燃烧窑的边界条件提供给数学模拟进行运算，2、按照计算将确定的全氧燃烧器在胸墙安装位置和相关参数，3，安装好全氧燃烧器，4，待换火后马上将停火后的一侧全氧燃烧器点燃并调节好，5，关闭另一侧空气助燃燃烧器，6，将另一侧全氧燃烧器点燃并调节好，7、按照需要开闭烟道闸板。