[发明专利]全氧燃烧用扁平式喷枪

说明书

本发明涉及一种用于全氧燃烧熔窑的扁平式喷枪。

我国玻璃工业产能已经高居世界首位。我国正面临着日益严峻的能源供应短缺和环境污染防治形势，玻璃工业既是能耗大户，也是NO_X等有害气体排放的大户，同时高质量、高透明等高端特种玻璃产品的需求，也要求采用更为先进的燃烧熔化工艺。

全氧燃烧技术，就是把空气-燃料燃烧系统变为氧气-燃料燃烧系统。全氧燃烧技术在我国正受到各行各业的重视，我国在冶金、化工等高温冶炼领域已开始应用全氧燃烧技术。玻璃熔窑全氧燃烧技术将为绿色环保、节能降耗和生产优质玻璃开辟新的途径。

全氧燃烧玻璃熔窑结构类似于单元窑，省去了蓄热室、小炉，增加了设在胸墙上的全氧重油或天然气喷枪，大大提高了燃烧效率。

全氧喷枪(燃烧器)是全氧燃烧窑炉的关键设备之一，它对火焰状况、温度分布、传热效果、窑炉耐火材料的寿命长短起着很重要的作用。本发明的节能扁平式梯度燃烧全氧喷枪具有燃烧充分、火焰覆盖面大、火焰黑度大、NOx生成少、梯度燃烧等一系列优点。

根据设计和需求，每支全氧喷枪每小时可燃烧产生不同的热量。氧枪在窑上布置要合理，根据分区供给熔化所需的热量，确保窑宽上的温度均匀性。

图1为扁平式全氧喷枪的结构示意图，图中①为部分氧气和燃料的混合通道，呈喇叭口形状。②为纯氧气通道。①喷出的富燃料火焰在氧枪中预燃时，温度较低，这一方面保护了氧枪的金属构件，另一方面能够增加火焰的燃烧长度，同时减少NOx的生成；②前端喷出的氧气，与①喷出的没有完全燃烧的富燃料火焰会合后，首先在火焰下部靠近玻璃液面附近完全燃烧，形成底部富氧温度高，上部缺氧温度低的梯度火焰分布，这有助于提高玻璃液表面附近的温度，使其更好、更均匀的熔化；

喷枪的剩余部分由烧嘴砖和金属构件组成，金属构件为超耐热合金，烧嘴砖为电熔锆刚玉耐火材料。图中，A-A视图为燃料和氧气混合进口的中心剖面图，B-B视图为氧气进口的中心剖面图，C-C为整个喷枪中心剖面图。

实施例1：

400吨/日全氧燃烧浮法玻璃熔窑的氧枪选用和排布：

采用十二支扁平式全氧喷枪，布置如图2所示。每小时燃烧总共产生约9×10⁷KJ的热量，即重油耗量为2.2吨/小时。实现节能30％，提高熔化率10％，NO_X排放量从2200mg/Nm³降低到500mg/Nm³以下，粉尘排放减少约80％，SO₂排放量减少30％，同时提高了玻璃质量，降低了生产成本。

氧枪在窑上布置要合理，根据分区供给熔化所需的热量，确保窑宽上的温度均匀性。氧枪在窑上作错位排列。

实施例2：

600吨/日浮法玻璃熔窑“0”号小炉的氧枪选用和排布

为了提高生产量及改善玻璃质量，采用纯氧辅助燃烧技术，即在原玻璃窑炉的投料口与1#小炉之间的位置(称之为“0#”小炉)增设一对全氧燃烧喷枪(如图3所示)。在此位置增设一对全氧喷枪提供附加能量用于直接加热配合料，提高了投料端的热交换。全氧喷枪相对布置且连续燃烧，不参与换火，

全氧辅助燃烧系统与原有空气燃烧系统相互独立，操作灵活。每支全氧喷枪的燃烧速率为6.33×10⁶～1.06×10⁷KJ/h，即耗天然气为174～290标准立方米/小时，同时耗氧量为348～580标准立方米/小时。采用纯氧助燃后，提高玻璃窑炉的拉引量5％～15％；改善窑炉的热效率，节省燃料5％～8％；改善玻璃质量，减少气泡和结石，提高成品率0.5％～3％。

附图说明：图1为扁平式全氧喷枪的结构示意图。图2为全氧喷枪布置图(图中1为火焰空间，2为进料口，3为烟道，4为玻璃液流)。图3为浮法玻璃窑炉全氧辅助燃烧示意图(图中1为投料端，2为全氧喷枪“0#”小炉位置，3为泡界线，4为蓄热室，5为小炉，6为熔窑，7为玻璃流)