[發明專利]一種降低氮氧化物的玻璃窯爐

在審

• 申請號: 202110272244.5
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN113493295A
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發明（設計）人: 陳興孝;賴文林;張國禮
• 申請（專利權）人: 重慶萊弗窯爐技術有限公司
• 主分類號: C03B5/02
• 分類號: C03B5/02;C03B5/235;C03B5/225;C03B5/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種降低氮氧化物的玻璃窯爐，至少包括熔化池（3），所述熔化池（3）的上部空間設置有分隔墻（6），將所述熔化池（3）分隔成右半熔化池澄清區（3b）和左半熔化池淺區（3a），所述分隔墻（6）的底面與熔化池的底面相隔開未浸入玻璃液或浸入玻璃液，所述左半熔化池淺區（3a）一側或若干處連通有加料池（12），所述右半熔化池澄清區（3b）連通工作池（11）；所述熔化池設置有若干個不同高度的窯坎（8）。本發明的玻璃窯爐用于降低氮氧化物濃度，在窯爐整體結構做了很多改進，通過增加分隔墻和噴氧槍加熱輔助澄清、均化，掌控玻璃氧化性，提高和改善玻璃白度和光澤。

技術領域

本發明涉及玻璃制造技術領域，尤其涉及一種降低氮氧化物的玻璃窯爐。

背景技術

目前社會對環境質量要求越來越高，工業爐窯排放標準越來越嚴格，玻璃生產企業生存壓力越來越大，環保是否達標直接關系到玻璃企業的存亡。因此如何使玻璃窯爐的排放指數既達到國家標準，又不使生產成本過高，是玻璃企業的生存基礎，也是企業具有競爭力的一種優勢。

在目前的現有技術中，玻璃行業對氮氧化物處理目前有兩種辦法：一是降低氮氧化物生成，即低氮燃燒，從源頭上控制的辦法，這是最優的方式；二是對氮氧化物二次處理然后排放，會對窯爐運行狀況產生一些不利影響（包括對窯爐使用的不利影響、新的技術問題和環保問題），這種成本相應會增加很多。

要解決氮氧化物的排放數量必須搞清楚氮氧化物的生成機理，目前國內外的科技工作者把氮氧化物的生成機理（方式）歸納為以下三種方式：

（1）、熱力型產生NOx：也稱溫度型，熱力NOx的生成機理是高溫下空氣中N₂氧化形成NO，其生成速度與燃燒溫度有很大關系，當燃燒溫度低于1400℃時，熱力NOx生成速度較慢，當溫度高于1400℃反應明顯加快，根據阿累尼烏斯定律，反應速度按指數規律增加。窯爐內溫度及燃燒火焰的最高溫度是影響熱力氮NOx生成量的一個重要指標。這說明，在實際爐內溫度分布不均勻的情況下，局部高溫的地方會生成很多的NOx；并會對整個爐內的NOx生成量起決定性影響。熱力NOx的生成量與氧過剩系數有很大關系，氧濃度增加，NOx生成量也增加。當出現15％的過量空氣時，NOx生成量達到最大：當過量空氣超過15％時。由于NOx被稀釋，燃燒溫度下降，反而會導致NOx生成減少。熱力NOx的生成還與煙氣在高溫區的停留時間有關，停留時間越長，NOx越多。這是因為窯爐燃燒溫度下，NOx的生成反應還未達到平衡，因而NOx的生成量將隨煙氣在高溫區的停留時間延長而增加。

（2）、快速型產生NOx：燃料在燃燒過程中碳氫化物分解的中間產物N2反應生成的氮氧化物，其生成速度極快，主要在火焰面上形成，且生成量較小，一般在5％以下。

（3）、燃料型產生NOx：“燃料”NOx是由化學結合在燃料中的雜環氮化物熱分解，并與氧化合而生成的NOx，其生成量與燃料中氮的含量有很大關系，當燃燒中氮的含量超過0.1％時，結合在燃料的氮轉化為NOx的量占主要地位，如煤的含氮量一般為0.5～2.5％；燃料NOx的形成可占生成總量的60％以上，燃料氮轉化為NOx量主要取決于空氣過剩系數，空氣過剩系數降低，NOx的生成量也降低，這是因為在缺氧狀態下，燃料中揮發出來的氮與碳、氫競爭不足的氧，由于氮缺乏競爭能力，而減少了NOx的形成。

從上述三種方式可以看出，產生氮氧化物有兩方面的因素，一是內因，燃燒物或燃燒產物中有氧分子及氮分子，而氮氣在常溫常壓下，活性極低；二是外因，火焰溫度高；內因要通過外因而產生作用。

天然氣作為清潔能源熱值高，燃天然氣玻璃窯爐氮氧化物極易超標，因為經過蓄熱室預熱的助燃空氣溫度較高，與燃料燃燒產生更高的溫度，一般在加料口附近產生的溫度最高，火焰輻射溫度可達1600℃以上，尾部火焰溫度在1520℃左右（窯爐大小等工藝狀況不同會有一些差異）。