[发明专利]一种利用高温烟气助熔玻璃的玻璃窑炉及方法

说明书

本发明公开了一种利用高温烟气助熔玻璃的玻璃窑炉和方法，燃料和氧气燃烧后产生的烟气在通过烟气出口排出的过程中，有一部分烟气从烟气管道的顶端流入烟气管道中，在通过液池区域时，与玻璃液之间进行换热，为玻璃液提供热量，以达到助熔的目的，在一定程度上，减少电助熔装置的使用，降低电助熔系统的电功率，进而降低熔化过程的成本。

技术领域

本发明涉及玻璃制品制造领域，具体涉及一种利用高温烟气助熔玻璃的玻璃窑炉及方法。

背景技术

一直以来，玻璃行业属于高耗能、高污染行业，玻璃窑炉是玻璃生产过程的关键设备，按照不同作用可以分为投料区、熔化部和冷却区等几个部分。玻璃窑炉的熔化部按照上下分为两个部分：火焰空间和液池区域。火焰空间由前脸墙、胸墙、顶部的大碹和底部的玻璃液面构成，其中，胸墙开设有若干喷枪(燃烧器)入口，在玻璃熔制的过程中，燃料和氧气反应，产生火焰，火焰气体将热量用于熔化配合料，同时辐射给玻璃液、窑墙和窑顶。目前，多数玻璃窑炉采用全氧燃烧技术，使用全氧燃烧器，助燃气体中氧气含量高于85％。与普通的燃烧技术相比，全氧燃烧技术具有能耗低、污染少、效率高等优点，因此被广泛使用。液池是熔化后的玻璃液所处区域，由池底和池壁构成，用来澄清、均化玻璃液。

浮法玻璃窑炉中的配合料浮在玻璃液面上，在火焰和窑体的辐射作用下熔化。温度稳定是玻璃液均化、澄清的关键，由于固体在熔化过程中吸收大量的热量，玻璃液前部区域的温度偏低，与其他区域温度差距大，另外，随着玻璃液深度的增加，玻璃液温度下降，导致玻璃液温度分布不均匀，不利于玻璃液的均化、澄清，影响玻璃液的质量，也会导致生产出的玻璃制品质量差，缺陷多。为了解决玻璃窑炉生产过程中温度分布不均的问题，助熔手段被应用于玻璃熔化过程，电助熔是常用的玻璃窑炉助熔措施。电助熔系统一般由电极、水套和水冷系统、电控系统组成，电极采用金属钼电极。

电助熔按照电极插入方式有两种，分别是从玻璃窑炉底部插入和从窑炉两侧插入，按照工艺可以分为控制对流式、分布式和侧插电极式，控制对流式可以在窑炉中产生可控的液流，改善玻璃液的传热；分布式的优点在于可以改善玻璃液池随深度增加而温度降低的缺点，提高玻璃制品的成品率；侧插电极用于加热分布于窑炉两侧的配合料和玻璃液，使泡界线两侧回缩，防止出现“跑料”现象。电助熔系统可以有效地改善玻璃液的质量，但是，电助熔系统的电功率约占整个玻璃生产线电功率的35％，占比比较大，使用电助熔也使玻璃的生产成本提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用高温烟气助熔玻璃的玻璃窑炉及方法，以克服玻璃助熔系统成本高的缺点，本发明采用一种新的助熔技术，在加热玻璃液，使温度稳定的同时，降低助熔成本，利用燃烧得到的高温烟气加热玻璃液助熔，从而减少电助熔的使用，降低电助熔系统的电功率，进而降低熔化过程的成本。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种利用高温烟气助熔玻璃的玻璃窑炉，包括用于容纳熔融后玻璃液的液池，所述液池两侧的池壁上部连接有胸墙，所述液池前侧的池壁上部连接有前脸墙，所述液池后侧的池壁上部连接有后背墙，所述胸墙、前脸墙和后背墙上侧设置有大碹，所述胸墙上对称设置有若干氧气喷枪入口，所述胸墙、前脸墙、后背墙及大碹和玻璃液表面之间形成火焰空间，所述前脸墙上设置有烟气出口，烟气出口通过烟囱连接至烟气处理装置；

所述液池的底部呈阵列设置有若干电助熔装置，相邻的两列电助熔装置之间设置有水平段烟气管道，所述水平段烟气管道上均匀分布有若干直立段烟气管道，且每行直立段烟气管道位于相邻的两行电助熔装置之间，所述水平段烟气管道和直立段烟气管道共同形成烟气管道，所述直立段烟气管道的下部位于液池中，上部位于火焰空间中，所述水平段烟气管道的一端封堵，另一端通过连接管路汇集后通过烟气的外部管道连接至烟囱中。

进一步地，所述直立段烟气管道与火焰空间中烟气流动方向垂直设置，或者所述直立段烟气管道与火焰空间中烟气流动方向呈倾斜迎风方向设置。