[实用新型]一种燃烧天然气的全氧喷枪

说明书

技术领域

本实用新型属于玻璃制造技术领域，具体涉及一种燃烧天然气的全氧喷枪。

背景技术

玻璃熔制是玻璃生产过程中最重要的生产环节，现代大型玻璃熔窑的建造费用十分昂贵，而窑龄一般只有5-8年，而且在生产过程中，熔窑的维护费用也非常巨大。随着人们环境保护、可持续发展意识的增强，发展利用天然气具有缓解能源紧张状况、治理大气污染、提高生活质量已大势所趋。另外，全球玻璃行业的竞争不断加剧，对熔窑经济性的要求愈来愈高，同时又要求熔窑的使用对环境的影响越小越好。在此背景下，采用天然气燃烧技术显得非常重要。天然气作为气体燃料具有热值高、质量稳定、设备简易、便于控制以及价格便宜和减少污染等优点。因此，玻璃行业对现有玻璃熔窑由燃油改为燃烧天然气，不但降低燃料的价格，燃烧时减少环境污染，而且更有利于玻璃行业技术进步，调整现有产品结构，生产附加值较高的优质产品。

由于空气助燃浮法玻璃熔窑技术存在着诸多问题，玻璃质量不高，温室气体和污染气体排放比较严重，玻璃成品率低等，在这种环境下，全氧燃烧技术作为一种比较实用的技术得到青睐，全氧燃烧有如下特点：

1)减排，保护环境

全氧燃烧技术减少废气中的NO_x含量，由于N₂在燃烧系统中基本不存在。它是玻璃工业控制NO_x排放的最佳技术途径。每吨玻璃全氧燃烧使NO_x的排放由2.7～4.5kg减少到0.25～0.7kg，减少70％以上。熔窑产生的烟气排放量从34356m³/h降到8056m³/h，废气比空气助燃系统的烟尘排放量降低70％～80％；粉尘排放量低达150～250mg/m³，比空气助燃系统降低70％～80％。

2)玻璃质量和产量

由于全氧燃烧火焰传热能力大幅提高。使玻璃液深层得到加热，池底部玻璃液温度升高；加上玻璃液和大量水汽反应，OH-增加，黏度降低，易于玻璃液中气泡的排除，有利于澄清和均化。同时全氧燃烧提高了玻璃液面的温度，烟气中水量也增加，可加速熔化过程。与空气辅助燃烧相比，在熔化相同玻璃质量的前提下，玻璃液能吸收更多的热量，使玻璃产量得到提高。

3)减少初期建设投资

全氧燃烧熔窑结构比单元窑还简单，无金属换热器及小炉、蓄热室。窑体呈一个熔化部单体结构，占地小，建窑投资费用低。维修成本低，全氧燃烧可节省建窑投资达40％之多。即使加上制氧设备的成本，初期建设投资也有所降低。

近20年来，全氧燃烧熔窑技术逐渐替代了空气蓄热式或换热式熔窑。90年代中后期，欧美各国不断披露有关全氧燃烧熔窑的燃料、电力、氧气需求和成本以及基建投资方面的信息。全氧燃烧技术在应用中存在的主要问题：全氧燃烧熔窑的燃气通道的喷枪为一个圆形的导入口，天燃气与氧气混合在一起从导入口进入玻璃熔窑的内部，效率与效果不太理想，同时建设运营成本高，全氧燃烧成套技术的获得及工程的投资规模等，同时，担心耐火材料侵蚀对熔窑寿命或玻璃质量的影响。

实用新型内容

针对现有技术中全氧燃烧熔窑技术存在的建设运营成本高，全氧燃烧成套技术难以获得的问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种燃烧天然气的全氧喷枪，在耐火材料砌成的玻璃熔窑上设置有呈矩形的氧气和天然气混合通道与纯氧气通道，纯氧气通道设置在氧气和天然气混合通道的下方，氧气和天然气混合通道与纯氧气通道靠近玻璃熔窑内部的一端为第一喷火口与第二喷火口，且第一喷火口的尺寸小于氧气和天然气混合通道靠近玻璃熔窑外部的第一进风口的尺寸，第二喷火口的尺寸小于纯氧气通道靠近玻璃熔窑外部的第二进风口的尺寸，氧气和天然气混合通道靠近玻璃熔窑外部的一端连接外部氧气和天然气混合管道，纯氧气通道靠近玻璃熔窑外部的一端连接外部氧气管道。

一种燃烧天然气的全氧喷枪，烧嘴砖长为600mm，高为500mm，宽为600mm，所述氧气和天然气混合通道第一喷火口的尺寸为150×300mm-200×400mm，纯氧气通道的尺寸为25×150mm-50×200mm，氧气和天然气混合通道的第一喷火口与纯氧气通道的第二喷火口之间中心的距离为110mm。