一种平板玻璃熔窑的多氧斜焰燃烧方法及燃烧装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及玻璃熔窑技术领域，尤其涉及一种平板玻璃熔窑的多氧斜焰燃烧方法及燃烧装置。
【背景技术】
[0002]平板玻璃行业属于高能耗产业，燃料成本在平板玻璃生产中占据较大的比重。生产玻璃的燃料主要有:重油、煤焦油、天然气、煤气、石油焦粉等。平板玻璃熔窑根据成型方法不同，分为浮法窑、引上窑、平拉窑和压延窑等。现有平板玻璃熔窑通常采用横向火焰空气蓄热式燃烧，主要由蓄热室、小炉、燃烧器和换向装置等设备组成。空气蓄热式燃烧需要通过换向装置定时换火，实现烟气与蓄热室、助燃空气与蓄热室的热交换，回收部分热能。换向单侧燃烧使得窑内温度分布不均，而且换火过程中，窑内瞬间失去火焰，导致窑温和窑压波动。由于小炉结构的需要，必须占据沿池壁长度方向较宽的位置，因此，喷枪的布置受至IJ限制。
[0003]空气中含氧量约21%，氮气含量约78%，在燃烧过程中，只有氧气参加燃烧反应，氮气仅仅作为稀释剂，大量的氮气吸收燃烧反应放出的热量，同时氮气在高温下与氧气反应产生大量氮氧化物，并随烟气排放到大气中，既造成了能源浪费，也导致大气的污染。多氧燃烧采用纯氧助燃，避免了氮气造成的热损失，遏制了 NOx产生，对于玻璃熔窑节能减排有显著作用。玻璃窑采用多氧燃烧与空气蓄热式燃烧相比，取消了蓄热室、小炉及换火系统。节能降耗显著，烟气排放量减少70%左右，氮氧化物排放量减少约80%?90%，因此，研究一种新型的平板玻璃熔窑的多氧燃烧方法及燃烧装置具有重要的研究意义。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中的不足，本发明的目的在于:提供一种平板玻璃熔窑的多氧斜焰燃烧方法及燃烧装置，优化了玻璃炉窑内温度场和气流场，能够提高换热效率，减少烟气对碹顶的侵蚀，延长玻璃熔窑的使用寿命。
[0005]为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0006]—种平板玻璃熔窑的多氧斜焰燃烧装置，所述多氧燃烧装置包括依次相互连接的投料口、熔化部、卡脖、冷却部；所述熔化部的外侧设置有胸墙，所述胸墙在靠近所述投料口左右两侧位置处各设置有一个排烟口 ；在所述胸墙左右两侧上还间隔设置有若干个多氧斜焰燃烧器，所述多氧斜焰燃烧器的火焰与所述胸墙的夹角呈30° -150°，所述多氧斜焰燃烧器包括喷枪和烧嘴砖，所述烧嘴砖上设有倾斜的供所述喷枪安装的喷枪安装孔，所述喷枪包括氧气喷枪和燃料喷枪；所述氧气喷枪与氧气供给管路相连接，所述燃料喷枪与燃料供给管路相连接；所述燃料供给管路为气态燃料供给管路、液态燃料供给管路和固态燃料供给管路中的任意一种；其中，所述氧气供给管路上设有截止阀、氧气压力表、气体稳压阀、供气压力变送器、气体调节阀、气体流量计、气体切断阀；所述液态燃料供给管路设有过滤器、压力调节阀、供液压力变送器、液态燃料切断阀、液态燃料流量计、液态燃料流量调节阀、单向阀；所述气态燃料供给管路设有气体稳压阀、供气压力变送器、气体调节阀、气体流量计、气体切断阀；所述固态燃料供给管路上还设置有料粉仓、料粉称重装置、气力输送系统；所述多氧燃烧装置还包括控制部，所述控制部分别与所述氧气供给管路、所述燃料供给管路、仪表风管路控制连接；所述控制部还设置有控制柜，所述控制部采用分段控制，根据玻璃熔窑的温度曲线设定各段燃烧器输送燃料的分配比例。
[0007]作为上述方案的进一步优化，所述控制柜包括均与PLC控制器相连接的触摸屏、供电系统和自动化仪表，通过对所述供气压力变送器、气态燃料流量调节阀、气态燃料流量计、气态燃料切断阀、供液压力变送器、液态燃料切断阀、液态燃料流量计、液态燃料流量调节阀、单向阀的控制调节实现对所述多氧燃烧装置的监测与控制。
[0008]作为上述方案的进一步优化，所述控制柜还包括与PLC控制器相连接的压力传感器和压力报警装置，所述压力传感器通过检测所述供气压力变速器和所述供液压力变送器的压力信号并将该压力信号反馈至所述PLC控制器，所述PLC控制器中设有燃料供给管路压力比较模块，所述压力比较模块中预先设置有压力预设阈值，当所述压力传感器检测到的压力信号超过所述压力预设阈值时，所述压力报警装置发出警报声或者灯光闪烁。
[0009]作为上述方案的进一步优化，所述氧气供给管路和所述燃料供给管路中还设置有漏气报警装置，所述漏气报警装置为蜂鸣器、灯管闪烁器中的一种或者组合。
[0010]作为上述方案的进一步优化，所述烧嘴砖为采用耐火材料制成的长方体烧嘴砖，所述氧气喷枪的喷口为直筒形或喇叭口形，所述氧气喷枪沿所述燃料喷枪圆周平行布置在所述喷枪安装孔中。
[0011]作为上述方案的进一步优化，所述氧气喷枪分为一次氧枪和二次氧枪，并且所述一次氧枪与燃料枪可同轴套管布置，也可为O?30°交角独立布置。
[0012]作为上述方案的进一步优化，所述卡脖中还设置有冷却水包和螺旋式搅拌器。
[0013]—种平板玻璃熔窑的多氧斜焰燃烧装置的燃烧方法，所述燃烧方法包括如下步骤:
[0014](I)开启并检查控制部、氧气供给管路和燃料供给管路的工作运行状态，若运行正常，则通过投料口向平板玻璃熔窑的熔化部内加入料粉；
[0015](2)待燃料供给管路向燃料喷枪处供燃料的压力、氧气供给管路向氧气喷枪处供氧气的压力均达到预定值时，点燃燃料产生高温火焰将所述料粉熔化，火焰与胸墙的夹角呈30° -150° ;燃烧产生的烟气与所述料粉的熔融液逆向流动，并通过排烟口排出所述熔窑的本体；
[0016](3)所述料粉的熔融液通过卡脖进入冷却部进行冷却，完成平板玻璃的熔化。
[0017]与现有技术中的玻璃炉窑燃烧器相比，采用本发明斜焰式平板玻璃熔窑的多氧燃烧装置具有如下优点:
[0018]I)熔窑整体的结构简单，近似单元窑，燃烧器布置灵活方便，氧枪和燃料枪拆卸方便，便于检修和更换。
[0019]2)通过采用二次氧枪沿燃料枪圆周平行布置，且与窑墙呈30° -150°倾角度布置，使得火焰长度增加，覆盖面宽，玻璃液受热更连续，熔化质量好。并且可减少燃烧器的布置，降低成本。
[0020]3)斜焰燃烧减少了火焰对冲造成的烟气上浮，降低了烟气对碹顶的冲刷和侵蚀。
[0021]4)斜焰燃烧热量优先供给加料端，使投料口料粉的熔化时间提前，减少了飞料；熔池后部斜焰夹角处的无焰区减少了玻璃熔融液的吸热，使得进入冷却部的玻璃液温度较低，与生产工艺相吻合。
[0022]5)烟气与玻璃液逆向流动，热量利用充分，换热效率高，节省了燃料。
[0023]6)排烟口布置在投料端胸墙两侧，排烟的同时烟气对低温料粉预热效果明显，缩短了料粉熔化时间，降低了排烟温度。
[0024]7)烟气与玻璃液逆向流动，减少了烟尘对玻璃液的污染，使玻璃熔融液更纯净。
[0025]8)斜焰多氧燃烧易于调节熔制曲线，通过调整一次氧枪和二次氧枪的供氧比例及流速，来调节火焰长度和宽度。通过调节氧气压力控制氧气喷射速度，实现火焰温度的控制。从而实现窑内温度曲线的改变。
[0026]9)斜焰多氧燃烧火焰稳定、无换向、窑压稳定，有利于玻璃的熔化、澄清，减少玻璃体内的气泡、灰泡及条纹。
[0027]10)通过采用自动化控制系统，能够实现对整个燃烧器全系统进行检测和控制，降低了工人的劳动强度。
【附图说明】
[0028]附图1为本发明平板玻璃熔窑的多氧斜焰燃烧装置结构示意图，其中多氧斜焰燃烧器与胸墙的夹角以30°或者150°为例。
[0029]附图2为本发明一次氧枪、燃料枪O?30°交角独立布置多氧斜焰燃烧器结构示意图。
[0030]附图3为本发明一次氧枪、燃料枪同轴套管布置多氧斜焰燃烧器结构示意图。
[0031]附图4为本发明氧气阀站/气态燃料阀站结构示意图。
[0032]附图5为本发明液态燃料阀站结构示意图，
【具体实施方式】
[0033]下面结合附图1-5对本发明采用斜焰式平板玻璃熔窑的多氧燃烧装置及其燃烧方法作以详细说明。
[0034]—种平板玻璃熔窑的多氧斜焰燃烧装置，所述多氧燃烧装置包括依次相互连接的投料口 1、熔化部5、卡脖6、冷却部7 ;所述熔化部5的外侧设置有胸墙4，所述胸墙4在靠近所述投料口 I的左右两侧位置处各设置有一个排烟口 2 ;在所述胸墙2的左右两侧上还间隔设置有若干个多氧斜焰燃烧器3，所述多氧斜焰燃烧器3的火焰与所述胸墙4的夹角呈30° -150°，所述多氧斜焰燃烧器3包括喷枪和烧嘴砖13，所述烧嘴砖上设有倾斜的供所述喷枪安装的喷枪安装孔，所述喷枪包括氧气喷枪10，12和燃料喷枪11 ;所述氧气喷枪与氧气供给管路相连接，所述燃料喷枪与燃料供给管路相连接；所述燃料供给管路为气态燃料供给管路、液态燃料供给管路和固态燃料供给管路中的任意一种；其中，所述氧气供给管路上设有截止阀14、氧气压力表15、气体稳压阀16、供气压力变送器17、气体调节阀18、气体流量计19、气体切断阀20 ;所