一种窑炉节能结构的制作方法

本实用新型涉及玻璃窑炉设备技术领域，尤其涉及一种窑炉节能结构。

背景技术：

现有技术下的玻璃窑炉配合料的熔化过程，通常是以常温态的天然气在常温态纯氧助燃下燃烧加热、同时配合电助熔辅助加热的方式进行。在窑炉外表无热量回收装置，导致窑炉外表面辐射的热量无法得以利用而完全浪费，不仅造成资源的浪费，而且不利于窑炉能耗的降低。采用常温纯氧助燃时，纯氧及其燃烧物在燃烧过程中需要吸收大量的热量而使自身温度提升至窑炉内的高温状态，进而更加增加了能量的消耗。

技术实现要素：

本实用新型旨在解决上面描述的问题。本实用新型的一个目的是提供一种解决以上问题的窑炉节能结构。具体地，本实用新型提供能够充分回收窑炉表面热量的窑炉节能结构。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种窑炉节能结构，所述窑炉节能结构包括铺设在窑炉碹顶表面的若干换热组件、第一管道和第二管道以及供氧管路，其中，所述第一管道的第一端与所述换热组件的一端相连通，所述第一管道的第二端与所述供氧管路的氧气出口端相连通，所述第二管道的第一端与所述换热组件的另一端相连通，所述第二管道的第二端与所述供氧管路的氧气入口端相连通。在实际生产中，氧气站供给的为高压氧气，由燃烧主站将高压氧气调节为适合生产的低压氧气后输送至各燃烧分站进行使用，因此，所述供氧管路的氧气出口端即为燃烧分站的氧气出口端；而实际对氧气进行应用助燃的是分布在窑炉各处的纯氧燃烧枪，燃烧分站输出的低压氧气由纯氧燃烧枪金属软管供给到纯氧燃烧枪中喷出后进行助燃，因此，所述供氧管路的纯氧入口端即为纯氧燃烧枪的供氧入口，即纯氧燃烧枪金属软管的入口端。通过换热组件将辐射至窑炉表面的热量进行收集、传递至调节后的低压氧气气路中，减少纯氧在窑炉内升温过程中吸收热量，同时通过纯氧温度的提升可以增强火焰的热辐射能力，提高常温态纯氧助燃的燃烧热效率，降低窑炉能耗。

其中，相邻所述换热组件之间设置有连通管路，实现换热组件共同作用，有利于热量的集中回收再利用。

其中，相邻所述换热组件之间的连通管路上均设置有连通法兰，以便于后续拆卸维修、维护等作业。

其中，所述第一管道上设置有第一球阀。

其中，所述第二管道上设置有第二球阀。第一球阀和第二球阀的设置，用以控制氧气在第一管道、第二管道与换热组件之间的连通，进而实现氧气预热与不预热、部分氧气预热与部分氧气不预热的适应性控制。

其中，所述换热组件包括多个紧密连接的传热翅片。

其中，相邻所述传热翅片之间设置有分管，所述分管的两端分别与所述第一管道和所述第二管道相连通。优选地，所述分管与所述第一管道之间通过连通法兰连通，所述分管与所述第二管道之间也通过连通法兰连通。

进一步地，所述分管的直径小于所述第一管道和/或所述第二管道的直径，以增大所述传热翅片与所述分管之间的传热面积，有利于传热效率的提高。

其中，所述第一管道、所述第二管道和所述连通管路的材质均相同，例如，可以选用耐高温抗氧化的不锈钢材料。

与现有技术相比，本实用新型的有效效果包括：

1、利用换热组件吸收窑炉外表面的辐射热并用以预热助燃氧气，回收利用了窑炉外表面的辐射热，减少将氧气加热至高温状态引起的热损耗，同时增强火焰的热辐射能力，提高纯氧助燃的燃烧热效率，在一定程度上降低窑炉能耗，有效弥补现有技术中玻璃窑炉外表面辐射热被浪费、常温态纯氧助燃能耗没有进一步降低的不足。

2、供氧管路始于现有窑炉燃烧分站的氧气出口端，可实现调节被加热的氧气进入现有窑炉各纯氧燃烧枪的单枪流量，并且通过设置球阀，可以根据实际生产需求而调节氧气的加热与否，或者将一部分氧气加热而另一部分氧气不加热。

3、相邻换热组件之间通过连通管路连接，实现多个换热组件同时作业，提高辐射热的回收效率和利用率；并且通过连通法兰配合球阀，便于窑炉节能结构的各部分在故障时进行独立维护而不影响正常运行。

本实用新型的窑炉节能结构通过在窑炉顶部铺设换热组件来回收窑炉辐射热，并用以加热氧气，不仅大幅减少窑炉辐射热的浪费，而且降低纯氧助燃的能耗，同时提高纯氧助燃的燃烧热效率，进一步降低窑炉能耗。

参照附图来阅读对于示例性实施例的以下描述，本实用新型的其他特性特征和优点将变得清晰。

附图说明

并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且与描述一起用于解释本实用新型的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示例性地示出了本实用新型的窑炉节能结构的结构示意图；

图2示例性地示出了换热组件的一种结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

发明人通过在窑炉的碹顶外表面铺设换热组件，以回收窑炉表面的辐射热能量，并将回收的热能量供应给助燃的氧气，一方面减少将氧气加热至高温状态的热损耗，同时还增强了火焰的热辐射能力，提高纯氧助燃的燃烧效率，降低窑炉能耗，有效弥补现有技术中窑炉外表面辐射热被浪费、常温态纯氧助燃相对高温态纯氧助燃能耗没有进一步降低的不足。

下面结合附图，对根据本实用新型所提供的窑炉节能结构进行详细说明。

图1示出了本实用新型的窑炉节能结构的一种具体实施例的结构示意图，参照图1所示，该窑炉节能结构包括铺设在窑炉碹顶10表面的若干换热组件1、第一管道21和第二管道22以及供氧管路3。其中，第一管道21的第一端与换热组件1的一端相连通，第一管道21的第二端与供氧管路3的氧气出口端31相连通，第二管道22的第一端与换热组件1的另一端相连通，第二管道22的第二端与供氧管路3的氧气入口端32相连通。换热组件1将炉窑碹顶10表面的辐射热量进行回收，然后通过第一管道21和第二管道22供给到供氧管路3中，对供氧管路3的纯氧进行升温，以提高常温态纯氧助燃的燃烧效率，同时降低纯氧助燃的能耗。

将本方案中的窑炉节能结构应用在实际生产中的一个典型实施例是，其纯氧助燃的供氧路线为：氧气站→燃烧主站入口端→燃烧主站出口端→燃烧分站入口端→燃烧分站出口端→第一管道21→换热组件1→第二管道22→纯氧燃烧枪金属软管→纯氧燃烧枪→喷出助燃。其中，氧气站为生产提供高压氧气，燃烧主站将氧气站提供的高压氧气调至适合使用的低压氧气，燃烧分站再将可使用的低压氧气通过纯氧燃烧枪金属软管分流至每把纯氧燃烧枪进行燃烧使用；并且每把纯氧燃烧枪的流量均可调节。由此可知，在本实施例中，氧气入口端32为纯氧燃烧枪金属软管的入口端，氧气出口端31为燃烧分站出口端，此时可保证燃烧分站调节的低压氧气的压力值更精确适应生产需求。

具体地，在相邻换热组件1之间设置有连通管路23，实现多个换热组件1共同作用，以便于将若干换热组件1回收的热量进行集中收集、利用。如图所示，相邻换热组件1之间的连通管路23上均设置有连通法兰24，以便于对各连通管路23进行拆卸维护等。

为便于对各换热组件1与供氧管路3之间进行独立调节控制，在各第一管道21上均设置有第一球阀211，相应的，各第二管道22上均设置有第二球阀221。通过控制各第一球阀211与各第二球阀221，可以控制氧气在第一管道21、第二管道22与换热组件1之间的连通，进而实现氧气预热与不预热、部分氧气预热与部分氧气不预热的适应性控制，以满足生产的多样化需求。

进一步地，在各第一管道21、第二管道22、连通管路23彼此任意相互连通的节点处均可以采用连通法兰24进行连接，且在各相互连通的节点前后，均可以设置一个球阀，以便于在不影响节能结构运行的情况下，对各连通节点进行独立维护、维修。

在一个典型的实施例中，该窑炉节能结构还可以包括控制器，第一球阀211的开关、第二球阀221的开关等均与控制器电连接，由控制器控制各球阀的启闭。

图2示出了换热组件的一种具体结构及连接示意图，参照图2所示，换热组件1包括多个紧密连接的传热翅片11。其中，相邻传热翅片11之间设置有分管12，用以传递传热翅片11回收的热量来加热氧气。具体地，分管12的两端分别与第一管道21和第二管道22相连通。优选地，分管12两端分别通过连通法兰与第一管道21、第二管道22连通。进一步地，分管12的直径小于第一管道21、第二管道22的直径，以增大传热翅片11与分管12之间的传热面积，有利于传热效率的提高。

需要指出的是，为了避免影响对窑炉砌体的观察，在窑炉碹顶10的膨胀缝隙101处不设置换热组件1。

在本实用新型的窑炉节能结构中，为进行减少热量损失，各连通节点处均为密封连接。

其中第一管道21、第二管道22、连通管路23的材质可以相同，例如，可以均选用耐高温抗氧化的不锈钢材质。进一步地，还可以在第一管道21、第二管道22、连通管路23的外壁上设置保温结构。

上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施，而这些变型方式都在本实用新型的保护范围之内。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包含一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。