[發明專利]一種馬蹄焰玻璃窯爐用燃燒器、玻璃窯爐及燃燒方法

有效

• 申請號: 201911401598.4
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111072257B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 黃俏;馮建業;李軍明;趙恩錄;張文玲
• 申請（專利權）人: 秦皇島玻璃工業研究設計院有限公司
• 主分類號: C03B5/00
• 分類號: C03B5/00;C03B5/235
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 郭凡;魯兵

本發明公開了一種馬蹄焰玻璃窯爐用燃燒器、玻璃窯爐及燃燒方法，包括燃燒器體，所述燃燒器體包括燃氣外腔和套裝在燃氣外腔內的燃氣內腔，燃氣外腔和燃氣內腔的尾部均密封，頭部均為敞口，燃氣外腔尾部設有燃氣總入口，燃氣內腔上設有與燃氣外腔相連通的內腔燃氣入口；還包括用來調節燃氣外腔的截面開放率的調節組件。本發明的馬蹄焰玻璃窯爐用燃燒器實現了長短火焰結合的分階段雙火焰的燃燒方式，延緩了燃氣與助燃空氣的反應速度，減緩燃氣的劇烈燃燒程度，避免了火焰空間局部高溫。同時，減少了過剩空氣，降低了空氣過剩系數，達到減少氮氧化物生成的目的。

技術領域

本發明涉及玻璃窯爐燃燒技術領域，特別是涉及一種可減少氮氧化物排放的馬蹄焰玻璃窯爐用燃燒器，設有該燃燒器的馬蹄焰玻璃窯爐，及用該燃燒器進行燃燒的方法。

背景技術

我國日用玻璃工業進入高速發展時期，現已發展成為世界日用玻璃制品生產大國。日用玻璃生產因其具有天然礦物資源消耗大、能耗高、生產過程中有污染等基本特征，在面對日趨強化的資源環境約束下，需要在玻璃制品產量和質量不斷提高的同時，保證環保與節能。

現有馬蹄焰玻璃窯爐為提高玻璃液的熔化速度，使用的燃燒器如圖4所示，為單火焰燃燒器，包括一外管41，和套裝在外管內的內管42。燃氣從外管41的燃氣入口41a進入燃燒器內，壓縮空氣從內管42的壓縮空氣入口42a進入燃燒器內，兩種氣體分別由燃氣出口41b和壓縮空氣出口42b噴出，并在噴出時與助燃空氣混合完成燃燒；內管42和外管41相對獨立，即內管42中的助燃氣與外管41中的燃氣在燃燒器內不發生接觸。進入燃燒器的燃氣和壓縮空氣的流速由窯爐外部的氣體提供裝置控制。這種燃燒器的燃燒方式一般是短焰燃燒。短焰燃燒可集中火焰熱量，形成高溫以達到增強熔化能力的目的，但是熱量的集中，通常使用較多的助燃空氣(因為助燃空氣越多，與燃料反應越快，火焰行程也就越短，熱量也就越集中，助燃空氣的流速一般在18-22m/s)。這就會造成空氣過剩系數過大(一般為1.1-1.3，而合理的空氣過剩系數為1.05-1.1)。由于現有的單火焰燃燒器短焰燃燒方式在燃燒初期就與高速高溫且過剩的助燃空氣發生劇烈反應，在產生高溫短火焰的同時，還導致了大量氮氧化物的生成。同時，隨著窯爐規模的不斷擴大，現有的單火焰燃燒器短焰燃燒方式不能滿足窯爐空間長度上的熱量要求，直接影響熔化效率及產量。

為了防止煙氣中大量的氮氧化物氣體排入大氣，造成環境污染，玻璃企業一般采取在窯爐末端增設煙氣治理設備，通過物理和/或化學的方法來處理氮氧化物，減少其排放。然而末端煙氣治理設備投資及運行成本高，對企業來說是一項較大的投資及經濟負擔，長期運行會嚴重影響玻璃企業的產品競爭力。

為了解決氮氧化物排放的問題，已公開的技術基本上都是采用氧氣替代空氣作為助燃介質，從而減少燃燒過程中氮氧化物的產生。如公開號為CN102923933A和CN1557750A的專利文獻是針對橫火焰玻璃熔窯，使用氧氣作為助燃介質的燃燒方式；由于橫火焰玻璃熔窯與馬蹄焰玻璃熔窯在結構上差別很大，且生產玻璃的品種不同，對火焰、溫度等工藝參數要求均不同，因此其中的燃燒方式不適用于馬蹄焰玻璃熔窯。公開號為CN106316076A的專利文獻雖是在馬蹄焰玻璃熔窯中使用，但也是采用氧氣替換空氣作為助燃介質的燃燒方式，但其相對工藝復雜，操作難度大，成本也會提升，不適合應用于現役的馬蹄焰玻璃窯爐中。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中存在的技術缺陷，第一方面，提供一種可減少氮氧化物排放的馬蹄焰玻璃窯爐用燃燒器，包括燃燒器體，所述燃燒器體包括燃氣外腔和套裝在燃氣外腔內的燃氣內腔，燃氣外腔和燃氣內腔的尾部均密封，頭部均為敞口，燃氣外腔尾部設有燃氣總入口，燃氣內腔上設有與燃氣外腔相連通的內腔燃氣入口；

還包括調節組件，用來調節燃氣外腔的截面開放率；

優選的，所述燃氣內腔比燃氣外腔的截面積小。

所述截面開放率為40％-60％。