[发明专利]改进效率的玻璃熔窑

说明书

本发明涉及一种玻璃熔窑，其中在矩形的玻璃熔化池的一短边处，混合料（或配合料）横过该短边的全长进料到熔融玻璃质（或液）上，该熔窑包括设置在短边对面附近提供能量的燃烧室段，以及用于在燃烧（废）气与向燃烧室段所提供的助燃空气之间进行能量交换的换热室，其中废气排出口就设在混合料进料位置的附近;本发明还涉及使该玻璃熔窑工作的方法。

虽然一般的玻璃熔窑都有换热室或蓄热室，但是，其缺点是效率相当低。其原因是玻璃池缺乏隔热，而且还因为排气的废热能比予热助燃空气所需的热能高得多。这样，要提高助燃空气的温度就受到限制，一方面因为在这种情况下，进行热交换会变得更为复杂，而另一方面会大量富集有毒NOx的浓度。

为了利用废气的余热，人们做了种种尝试，甚至在向玻璃熔化池加料前，把混合料（或液）予先加热，然而，都失败了。这是因为在予热时，混合料中的一些组分已经予熔化，这种组分粘到热交换的表面上，然而在另一方面，废气与混合料直接接触而不能混合，此外，某些组分或混合料中的某些组分的予熔化，带走或移出废气中极度增加的粉尘高集体，或者相应地要设置昂贵的滤尘器。

为此，本发明的目的是提供一种没有上述缺点的玻璃熔窑。它与常规的熔窑相比，具有更高得多的效率，而且，建设费用低，废气中的NOx富集体和粉尘富集体很低，而在熔窑中或热交换中，不需要任何的难于控制的或者具有高温的部分装置。

可以做到熔窑上部的温度和热交换室（换热室）的温度比工业上常规用的熔窑低得多。

除了上述优点外，本发明的熔窑还将提供低廉的建设费，操作安全或可靠，同时基本上可以使化石燃料能和电能变换。

本发明的目的可以这样达到，在开始时所描述的熔窑中，在燃烧室段和混合料进料室段之间，其窑顶包括，至少有一个防辐射阻挡层，它延伸到距离熔融玻璃面留有小间隔的位置上，和在混合料进料室段的加料区域内，装上供电能的电极。

为了确保充分予热混合料，最好是混合料的进料室段有一定长度，其长度至少是燃烧室段的长度的二倍。为了防止燃烧室段的辐射传热而降低效率，最好在混合料进料室段里，至少再设一个防辐射阻挡层。

为了避免在所加的混合料下面的熔融玻璃质（或液）冷却，则混合料进料室段里的电极可以装在熔池底部。

尤其为了提高效率，降低费用，进一步的有效实施方案如下，混和料进料室段的长度大于燃烧室段的长度;在池底装上多个电极;在混合料进料室段里，回流燃烧气体用的窑壁做成双层壁;熔窑中的交换室是由换热室构成的，并且分为高温室和低温室;在混合料进料室段里至少再加一个防辐射阻挡层;在混合料的进料口应设有封闭或隔离装置。

使本发明的玻璃熔窑工作的方法，其优点表现在可以把废气冷却，把它们从窑池空间排出之前，把温度降低到800-1000℃，同时把悬浮在熔融玻璃质上面的混合料（或配合料）进行予加热。

不用增加任何技术费用，换热室可用来把对流空气加热到600至800℃的温度，为了达到予期的高效率，混合料（或配合料）至少在混合料进料室段里，可以复盖在（或浮在）玻璃熔融面上。

人们可以看到，本发明的玻璃熔窑及其工作方法，首次地，特别有利地解决了现有问题。本发明的原理在于，把混合料投到熔融玻璃上;依靠废气把它予加热，由此冷却废气做到这样的程度，即为予加热助燃空气，几乎所有的余热能都被利用上。这里要保证，玻璃处于液体（或熔融）状态，以及控制窑池的混合料予热区处于最佳流动方式，而供应相当小的电能。

下面参照附图来解释本发明的实施例，其中：

图1为本发明的玻璃（熔化）池的纵向剖面图;

图2为类似于图1熔化池的水平剖面图;

图3为本发明另一个实施方案的一种熔化池的水平剖面图。

图中显示，本发明的玻璃熔窑包括一个伸长的矩形池，并有燃烧室段2，以及混合料（或配合料）进料室段3，它们彼此相连接;混合料进料室段3的长度等于燃烧室段长度的2至2.5倍。术语燃烧室段2是指窑池部分中设有燃油或燃气的燃烧器20。

窑池还包括，一个横向炉壁，位于燃烧室段的边上;一个横向炉壁17，位于混合料进料室段的边上;纵向炉壁18。熔窑的上部由窑顶1构成。池底用9来表示。

在混合料进料室段3里，装有多个池底电极6，以防止熔融玻璃质在这个工段里冷却，特别防止在那些混合料层呈悬浮状态的区域里冷却。此外，还可以这样做以防止发生冷却，即不断地传送热玻璃流，该玻璃流在燃烧区里经加热至高温后，流到混合料供应区或加料区里。