[发明专利]一种玻璃窑炉用喷枪及基于喷枪的玻璃窑炉燃烧方法

说明书

技术领域

本发明属于玻璃制造技术领域，涉及玻璃窑炉燃烧技术，具体涉及一种成本低、工艺简单、环保高效的玻璃窑炉用喷枪及基于喷枪的玻璃窑炉燃烧方法。

背景技术

玻璃工业是传统能源消耗型行业，燃烧过程中会产生大量的SO₂、NO_X以及粉尘等有害物质，排入大气中极易形成酸雨，造成环境污染。以空气为助燃介质的普通浮法玻璃窑炉，NO_x产生量高达1800～3300mg/Nm³、SO₂高达2000～6000mg/Nm³，烟气治理成本高；同时由于国内生产线的生产方式较为粗犷，能耗相对国外同等产能的生产线也相对偏高。最新大气排放标准GB26453-2011平板玻璃工业大气污染物排放标准要求SO₂排放浓度400mg/Nm³、NO_X排放浓度700mg/Nm³。

如图1所示，玻璃窑炉2内部区域一般横向分为I、II、III、IV、V、VI共六个区域，其中，区域I和区域VI距离玻璃窑炉胸墙太近，只要有火焰就会对这两个区域进行传热，因此这两个区域一般不作为燃烧区域，区域II、III、IV、V通常作为燃烧区域。现有玻璃窑炉2通常采用换向燃烧方式，换向时间一般为20-30分钟，左侧的燃烧枪4喷射燃料，燃烧火焰涉及的区域为区域II、III和IV(参见图1中(a)图)，达到换向时间时，右侧的燃烧枪4喷射燃料，燃料燃烧火焰涉及的区域为区域III、IV和V(参见图1中的(b)图)；同样，到达换向时间时，左侧的燃烧枪4又开始工作，往复进行。可以看出，两侧燃烧枪4喷射燃料产生的火焰在区域III和区域IV有重叠，这导致区域III和区域IV以及玻璃窑炉2碹顶的空气被持续加热，温度急剧升高，这部分区域空间空气中的氮气与氧气在高温下反应生成氮氧化物(NO_X)的概率大大增加，最终导致了玻璃窑炉2烟气中的氮氧化物排放浓度和排放总量的显著增加。

目前一般采取玻璃窑炉烟气NO_X后期治理的方法来减少氮氧化物的排放量，即对玻璃窑炉烟气中的NO_X用物理和/或化学的方法进行处理，以减少NO_X含量，最常用的方法的是选择性催化还原法(SCR)和选择性非催化还原法(SNCR)，然而无论采用选择性催化还原法，还是选择性非催化还原(SNCR)技术，在处理过程中均存在容易造成氨泄露，催化剂中毒，产生二次污染等问题。另外，长期采取这种后期治理的方法，会使得玻璃窑炉烟气治理成本居高不下，玻璃企业难以承受，从而严重影响了玻璃制造企业的产品竞争力。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种玻璃窑炉用喷枪。

本发明的上述目的是由以下技术方案来实现的：

一种玻璃窑炉用喷枪，安装在玻璃窑炉(2)的两侧且与内部燃烧区域相连通，用于替代现有玻璃窑炉(2)中的燃烧枪(4)，包括枪体，枪体包括头部为开口端的枪室(17)以及具有第一入口端(121)、第一出口端(122)的外管(12)和具有第二入口端(131)和第二出口端(132)的内管(13)，第一入口端(121)伸入并固定于枪室(17)开口端，第二入口端(131)从外管(12)内穿过且伸入到枪室(17)内，枪室(17)尾部穿设有一调节杆组件(11)，调节杆组件(11)可滑动的套装于内管(13)上，一燃料进口(16)位于第一入口端(121)和第二入口端(131)之间，且与枪室(17)内部相连通。

上述玻璃窑炉用喷枪中，所述外管(12)和内管(13)均为两端开口的中空管体，且外管(12)的流通截面积大于内管(13)的流通截面积。

上述玻璃窑炉用喷枪中，所述外管(12)靠近第一出口端(122)的位置四周间隔布置有多个等长的内管定位销(14)以固定连接内管(13)。

上述玻璃窑炉用喷枪中，所述调节杆组件(11)包括一调节活塞(112)，调节活塞(112)为圆环结构，其可滑动的套装于内管(13)的第二入口端(131)，且调节活塞(112)的内圆周与内管(13)的外壁相接触，调节活塞(112)的外圆周上设有凹槽用以容纳一O形圈(15)，O形圈(15)与枪室(17)的内壁相接触。

上述玻璃窑炉用喷枪中，所述调节活塞(112)的宽度小于燃料进口(16)的直径。