本发明涉及天然气和氧气综合供气技术领域，具体涉及一种水晶加工用高效节能超低压燃烧系统和燃烧方法。
背景技术：
浙江省浦江县为全国大型水晶玻璃工艺品制造地之一，大量小规模水晶玻璃制造厂采用分散的液氧钢瓶和液化天然气瓶作为其焊割枪的气源，此种生产方式隐患较大，经常发生爆炸事故，造成严重的人员伤亡。为降低水晶加工的安全隐患，通过水晶产业园聚集大量小规模制造厂，既规范生产管理，同时通过集中供氧和供天然气的方式，来杜绝液氧钢瓶和液化天然气瓶的使用，可以大大降低安全隐患，但产业园现有供气系统是通过传统天然气管网改造而来，而水晶产业园中入驻企业较多，用户用气设备，主要是焊割枪的用气时间和用气量波动较大，极易造成管网末端的用户压力较低而无法生产，为了保证管网末端用户正常生产，现有管网必须保证管网调压系统稳定在高压1.6mpa的供气压力，但长时间的高压对于整个管网的配件、安全等级、材料使用要求较高，维护成本较大。因此，需要通过综合优化整个供气系统，提供一种能够实现低压稳定供气、同时能够降低维护和使用成本、提高供气管网安全性能、节省维护成本和能耗的燃烧系统和燃烧方法。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种水晶加工用高效节能超低压燃烧系统和燃烧方法。该系统通过环状供气和超低压燃烧系统，能够实现低压稳定供气和低压稳定燃烧、同时能够降低维护和使用成本、提高供气管网安全性能、通过供气系统的优化设计，能够大大节省维护成本和能耗。
本发明具体技术方案如下：水晶加工用节能高效超低压燃烧系统，所述系统包括焊割枪及其供气管网；焊割枪、其包括使用0.6mpa低压天然气和氧气的枪嘴和枪体，枪体上设有与天然气环网相连天然气支管，与氧气环网相连的氧气支管，还设有直接连接枪嘴和天然气支管的微喷管。
作为优选，所述枪嘴连接枪管、所述枪管连接所述枪体，所述枪体内设有混合氧气和天然气的o型混合腔体。
作为优选，所述微喷管一端插入设于所述枪管的内部并贯穿枪嘴。
作为优选，所述天然气支管通过天然气管连接天然气阻火器、天然气减压阀、天然气流量表。
作为优选，所述氧气支管通过氧气管连接氧气阻火器、氧气减压阀、氧气流量表。
作为优选，所述枪嘴包括点火器、与点火器相连的旋钮开关，所述枪嘴上设有外环喷孔和内环喷孔。
作为优选，所述外环喷孔与所述微喷管相连，所述内环喷孔与所述枪管连通。
作为优选，所述氧气环网，其包括给用气设备供氧的车间氧气供气网，所述车间氧气供气网的氧气进气管和氧气出气管连通成环状。
作为优选，所述天然气环网，其包括给用气设备供天然气的车间天然气供气网，所述车间天然气供气网的天然气进气管和天然气出气管连通成环状。
本发明还提供一种水晶加工用节能高效超低压燃烧方法，所述方法步骤如下：
第一步，打开天然气减压器开关；
第二步，打开氧气减压器开关；
第三步，打开氧气支管开关和天然气支管开关，使得部分气体进行预混合并形成混合均匀的氧气和天然气混合气体；
第四步，打开旋钮点火开关，天然气通过微喷管和外环喷孔呈环状喷出，同时电子点火器点火，天然气分散燃烧并形成环形火焰；
第五步，打开主开关，混合气体进入枪管；
第六步，混合气体经过枪管进入到内环喷孔，含氧充分的混合气体中内环喷孔中喷出，并被外环喷孔的火焰点燃。
作为优选，氧气环网，其包括给用气设备供氧的车间氧气供气网，所述车间氧气供气网的氧气进气管和氧气出气管连通成环状。
作为优选，所述天然气环网，其包括给用气设备供天然气的车间天然气供气网，所述车间天然气供气网的天然气进气管和天然气出气管连通成环状。
作为优选，所述氧气环网供气压力为0.5-1.6mpa。
作为优选，所述氧气环网供气压力为0.6mpa。
作为优选，所述氧气环网还与送氧管网相连，所述送氧管网包括依次相连的液氧槽车、低压低温液氧储槽、高压低温液氧储槽、汽化器、平衡储气罐、调压装置、总阀。
作为优选，所述液氧槽车与低压低温液氧储槽之间设有低压进气支路；所述液氧槽车与所述高压低温液氧储槽之间设有通过换向阀和增压离心液氧泵相连的高压进气支路；所述低压低温液氧储槽与所述高压低温液氧储槽之间设有回气支路；所述高压低温液氧储槽与所述汽化器之间设有出气支路。
作为优选，所述低压低温液氧储槽、所述高压低温液氧储槽通过备用支路与汽化器相连，所述备用支路上设有柱塞液氧泵和备用阀。
作为优选，所述低压低温液氧储槽的储存体积均为100m3、储存压力均为0.8mpa，所述高压低温液氧储槽的储存体积为100m3、储存压力为1.6mpa。
作为优选，供气管网的供气方法步骤如下：
步骤一、运输：液氧槽车将液氧从液氧制造厂送到气站；
步骤二、卸车：液氧槽车将液氧卸车到增压离心液氧泵，经离心液氧泵增压到2mpa；
步骤三、高压储存：增压离心液氧泵将液氧输送到储存压力为1.6mpa的高压低温液氧储槽；
步骤四、常温汽化：高压低温液氧储槽出来的液氧经过汽化器汽化到常温；
步骤五、低压贮气：液氧槽车将液氧卸车低压液氧储槽备用；
步骤六、倒罐：将低压液氧储槽中的液氧通过离心增压液氧泵转移到高压液氧储槽中；
步骤七、自动衡压供气：高压液氧储槽中自动衡压给汽化器供气而无需启动增压液氧泵。
有益效果
1.燃烧系统使用能够超低气压稳定燃烧的焊割枪，焊割枪能够避免初期的氧气损失，同时在水晶加工过渡阶段，通过微喷管维持低压小火苗微喷燃烧的同时，能够减少焊割枪开启时候氧气和天然气的大量浪费，节省成本。
2.采用管网环状恒压供气，把车间管道进出口末端管连成环状，把压力降低到0.6mpa，能够满足所有用户的需求。
3.供气管道压力从1.6mpa降低到了0.6mpa，使得供气管网的安全性能大大提高，对各个设备和管网配件的要求大大降低，材料易购易通用，同时大大节省了降压后的能耗。
4.由于产业园区车间内的环状恒压供气技术方案的实施，管网需要的压力降低，使得送氧管网的超低压供气的结构布局可以根据环状供气来进一步改进工艺，达到安全节能超低压供气的目的，在正常供气过程中只有卸车或倒罐时才需要启动增压离心液氧泵，平时不用液氧泵，高压低温液氧贮槽压力使用普通的自动衡压技术即可保证供气压力平稳，从卸车到倒罐无气体损失，达到节能目的，确保安全节能超低气压供气。
附图说明
图1为本发明焊割枪剖视示意图。
图2为本发明焊割枪喷嘴示意图。
图3为现有技术氧气环网的系统原理图。
图4为本发明氧气环网的系统原理图。
具体实施方式
参照附图，本发明焊割枪如图1所示，一种水晶加工用高效节能超低压燃烧系统和燃烧方法，系统包括焊割枪（也即用气设备7）及其供气管网；焊割枪、其包括使用0.6mpa低压天然气和氧气的枪嘴104和枪体105，枪体105上设有与天然气环网相连天然气支管101，与氧气环网相连的氧气支管102，还设有直接连接枪嘴104和天然气支管101的微喷管103。
在本实施例中，枪嘴104连接枪管106、枪管106连接枪体105，枪体105内设有混合氧气和天然气的o型混合腔体107。
在本实施例中，微喷管103设于枪管106的内部。
在本实施例中，天然气支管101通过天然气管连接天然气阻火器108、天然气减压阀109、天然气流量表110。
在本实施例中，氧气支管102通过氧气管连接氧气阻火器111、氧气减压阀112、氧气流量表113。
在本实施例中，枪嘴104包括点火器114、与点火器114相连的旋钮开关115，枪嘴104上设有外环喷孔116和内环喷孔117。
在本实施例中，外环喷孔116与微喷管103相连，内环喷孔117与枪管106连通。
现有技术系统原理图如图2所示。依次包括：液氧槽车1、低压低温液氧储槽2、现有进气支路3b和出气支路3a,柱塞液氧泵3、汽化器4、平衡储气罐5、调压装置51、总阀52、现有直线式供气网6。
本发明技术供气管网如图3所示。
在本实施例中，所述氧气环网，其包括给用气设备供氧的车间氧气供气网，所述车间氧气供气网的氧气进气管和氧气出气管连通成环状。
在本实施例中，所述天然气环网，其包括给用气设备供天然气的车间天然气供气网，所述车间天然气供气网的天然气进气管和天然气出气管连通成环状。
本发明还提供一种水晶加工用节能高效超低压燃烧方法，所述方法步骤如下：
第一步，打开天然气减压器开关；
第二步，打开氧气减压器开关；
第三步，打开氧气支管102开关和天然气支管101开关，使得部分气体进行预混合并形成混合均匀的氧气和天然气混合气体；同时通过手动分流阀118将天然气支管的天然气部分分流并流向微喷支管。
第四步，打开旋钮点火开关115，天然气通过微喷管103和外环喷孔116呈环状喷出，同时电子点火器接受114点火，天然气分散燃烧并形成环形火焰；
第五步，打开主开关119，调节流量开关120，混合气体进入枪管106；
第六步，混合气体经过枪管106进入到内环喷孔117，含氧充分的混合气体中内环喷孔117中喷出，并被外环喷孔116的火焰点燃。
供气管网
包括天然气环网和氧气环网；氧气环网，其包括给用气设备7供氧的车间氧气供气网6a，车间氧气供气网6a的氧气进气管和氧气出气管连通成环状。
在本实施中，天然气环网，其包括给用气设备7供天然气的车间天然气供气网，车间天然气供气网的天然气进气管和天然气出气管连通成环状。氧气和天然气的系统原理图可以使用相同的系统，本实施例中图1和图2为氧气系统原理图。
在本实施中，氧气环网供气压力为0.5-1.6mpa。
在本实施中，氧气环网供气压力为0.6mpa。
在本实施中，用气设备7包括焊割枪，其上设有氧气入口和天然气进口。
在本实施中，氧气环网还与送氧管网相连，送氧管网包括依次相连的液氧槽车1、低压低温液氧储槽2、高压低温液氧储槽2a、汽化器4、平衡储气罐5、调压装置51、总阀52。
在本实施中，液氧槽车1与低压低温液氧储槽2之间设有低压进气支路9a；液氧槽车1与高压低温液氧储槽2a之间设有通过换向阀81和增压离心液氧泵8相连的高压进气支路9c；低压低温液氧储槽2与高压低温液氧储槽2a之间设有回气支路9b；高压低温液氧储槽2a与汽化器4之间设有出气支路9d。出气和回气支路上均设有开关阀门，图中未注明，属于现有技术。
在本实施中，低压低温液氧储槽2、高压低温液氧储槽2a通过备用支路3c与汽化器4相连，备用支路3c上设有柱塞液氧泵3和备用阀31。将现有技术的出气支路3a和柱塞液氧泵3，设置成备用支路3c来作为备份使用，大大提高了安全性能。
在本实施中，低压低温液氧储槽2的储存体积均为100m3、储存压力均为0.8mpa，高压低温液氧储槽2a的储存体积为100m3、储存压力为1.6mpa。本发明还提供了一种水晶产业园用多用户安全节能型环状超低压供气方法，方法步骤如下：
步骤一、运输：液氧槽车1将液氧从液氧制造厂送到气站；
步骤二、卸车：液氧槽车1将液氧卸车到增压离心液氧泵8，经离心液氧泵增压到2mpa；
步骤三、高压储存：增压离心液氧泵8将液氧输送到储存压力为1.6mpa的高压低温液氧储槽2a；
步骤四、常温汽化：高压低温液氧储槽2a出来的液氧经过汽化器4汽化到常温；
步骤五、低压贮气：液氧槽车1将液氧卸车低压液氧储槽备用；
步骤六、倒罐：将低压液氧储槽中的液氧通过离心增压液氧泵转移到高压液氧储槽中；
步骤七、自动衡压供气：高压液氧储槽中自动衡压给汽化器4供气而无需启动增压液氧泵。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。