[发明专利]燃气双预热高温富氧碳氢热量循环无氮单向辐射燃烧系统

权利要求书

1.本发明以玻璃熔窑的热工测试数据以及玻璃液制备原理入手，分析了影响熔制效率的关键因素。系统采用燃气双预热高温富氧碳氢热量循环无氮单向辐射燃烧技术、O₂/CO₂混合富氧燃烧、预热配合料工艺、大幅度提高配合料导热系数和吸收热量的能力，提高配合料升温速率、大幅提高玻璃液熔制效率，减小熔窑体积和散热能耗；利用烟气余热预热配合料，提高能源使用效率。

2.本发明以利用烟气余热预热配合料，提高能源使用效率。热点底部台阶构造加强澄清效率，澄清效率提高缩小熔窑体积，减少散热能耗。减少冷却部回流是提高澄清部澄清效率，降低冷却部散热能耗的重要措施。减少散热面积增加玻璃熔窑的生产规模，产量越大，每公斤玻璃液分担的散热面积越小，能耗越低。

3.本发明以燃气双预热高温富氧碳氢热量循环无氮单向辐射燃烧技术系统由窑炉、高温差速涡旋除尘器、高温碳化硅换热器、高温碳氢热量循环换热器、高温隔热气体换热器、甲烷催化二氧化碳重整制合成气反应器、碳氢预混单向辐射燃烧枪、高温二氧化碳隔热枪、配合料预热换热器、热泵换热器、二氧化碳汽水分离器、水收集中和处理器、二氧化碳调节分配器、配合料预热系统、热泵系统、二氧化碳压缩系统、燃料配置系统、O₂/CO₂混合器系统。配合料入口、成品料出口组成。

4.本发明以在碳氢预混单向辐射燃烧枪“超焓燃烧”为燃烧方式。

5.本发明以由配合料预热系统进入配合料入口进入窑炉融化后由成品料出口排出。燃烧产生的烟气主要成分为二氧化碳、水及微量粉尘等进入高温差速涡旋除尘器除尘后进入高温碳化硅隔热调温换热器再进入高温碳氢热量循环换热器高温隔热气体换热器配合料预热换热器热泵换热器二氧化碳汽水分离器水收集中和处理器二氧化碳调节分配器二氧化碳压缩系统收集储存循环二氧化碳按比例分配与燃料配置系统进入高温碳氢热量循环换热器甲烷催化二氧化碳重整制合成气反应器碳氢预混单向辐射燃烧枪燃烧循环二氧化碳按调节温度需要量进入高温隔热气体换热器高温碳化硅隔热调温换热器高温二氧化碳隔热枪对窑体进行隔热保护，降低暄顶、胸墙温度，延长窑炉寿命。循环二氧化碳按比例分配与燃料配置系统对窑炉燃烧火焰温度调节为流程高效环保节能的生产工艺为主。

6.本发明以O₂/CO₂混合器系统周节辐射系数与火焰温度进行“超焓燃烧”。辐射系数由0.2提高至0.75～0.85。达到提高玻璃吸热系数大幅提高。

7.本发明以燃气双预热高温富氧碳氢热量循环无氮单向辐射燃烧技术、O₂/CO₂混合富氧燃烧能很好控制SO₂、NO_X的排放及余热利用，发展绿色环保；高效率的燃烧工艺及熔窑结构，节能降耗；制造各种高质量的玻璃(可大幅度降低玻璃中的微气泡)满足市场日益增大的高端产品需求；

8.本发明以燃气双预热高温富氧碳氢热量循环无氮单向辐射燃烧技术、O₂/CO₂混合富氧燃烧进行“超焓燃烧”。

9.本发明以利用烟气低品位热能二氧化碳汽水热泵换热器及热泵系统为工厂提供冷能及热能节约燃料提高能源利用效率。

10.本发明以CO₂循环加入天然气，对热值进行增加后的碳氢燃烧，解决天然气燃烧时的火焰辐射系数小的问题。从而开发出一种天燃气新的燃烧方式。提高能源利用效率开辟了一种新途径。

11.本发明以CO₂循环的O₂/CO₂混合富氧燃烧将生产玻璃燃料转化过程中产生的NO_X进行有效还原为无害的N₂。解决了NO_X的排放。

12.本发明以CO₂循环的O₂/CO₂混合富氧燃烧40％以上的O₂浓度将可利用热效应提高至80％以上。O₂/CO₂混合富氧燃烧使得有效辐射层厚度增加，气体辐射率变大，从而形成大量气体向玻璃表面辐射传热增强。

13.本发明以CO₂循环的O₂/CO₂混合富氧燃烧将全氧燃烧窑炉排放的颗粒污染物中有80％～90％都是碱性硫酸盐微粒，而造成硅砖耐火材料蚀变的主要原因也是高浓度的碱性蒸汽物质，特别是NaOH和KOH得以大大减少，达到抑制碱性挥发物生成，同时减少碱性挥发物而减少颗粒污染物的排放，也减缓了硅砖的蚀变。