一种玻璃熔窑熔化部的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种玻璃熔窑熔化部，包括熔化池、两个加料口、两个喷火口、两个喷枪，其中，两个喷火口开口于玻璃熔窑熔化池前端的窑壁上，各该喷火口的另一端分别与一蓄热室连接；在该熔化池两侧胸墙上靠近前端相对设置该加料口，在各该加料口附近且远离喷火口方向相对设置该喷枪，该喷枪用于喷射还原性燃料。本实用新型提供提供的玻璃熔窑熔化部，使燃烧气体呈氧化气氛时，由熔化部邻近加料口处胸墙两侧的喷枪向窑内添加天然气等碳氢燃料，对回火端呈氧化气氛的燃烧气体进行有控制的补充燃烧，使其燃烧气体中的NOx发生反应，生成对环境无害的氮气和水蒸气。
【专利说明】
一种玻璃熔窑熔化部
技术领域
[0001 ]本实用新型属于玻璃熔炼领域，具体涉及一种玻璃熔窑熔化部。
【背景技术】
[0002]在玻璃生产过程中，玻璃熔窑烟气中氮氧化物(NOx)主要来源于三个方面:一是原料型NOx:原料中硝酸盐的高温分解产生少量氮氧化物;二是燃料型NOx:燃料中的N在高温下与02反应生成NOx;三是温度型NOx:进入玻璃熔窑空气中的吣与02在高温下剧烈反应生成NOx。温度型NOx的产量与温度密切相关，当温度在1000 0C以上时，将会产生大量NOx，超过1500°C，温度每增加100°C，反应速率增加6倍?7倍，一般玻璃熔窑内火焰温度高达1650°C以上，因此玻璃熔窑烟气中的NOx以温度型为主。生成的NOx中NO占90%以上，NO2为5%左右，以平板玻璃为例，恪窑烟气的NOx排放浓度在1500?3000mg/m3之间。大量的生产实测和实验数据表明，工业炉窑烟气中NOx的排放浓度主要取决于空气过剩系数。空气过剩系数是指燃料完全燃烧时所需的实际空气量取决于所需的理论空气量和“三T”条件的保证程度。(“三T”条件指反应温度(React1nTemperature)、驻留时间(ResidentialTime)、瑞流混合(TurbulenceMix)。)在理想的混合状态下，理论量的空气即可保证完全燃烧。但在实际的燃烧装置中，“三T”条件不可能达到理想化的程度，因此为使燃料完全燃烧就必须供给过量的空气。空气过剩系数的定义:一般把超过理论空气量多供给的空气量称为过剩空气量，并把实际空气量Va与理论空气量VaO之比定义为空气过剩系数α。实际生产中，空气过剩系数高，熔窑内燃烧气体呈氧化气氛，超过燃烧过程中空气-燃料化学计量比的氧气就多，空气中氮气与氧气的反应生成的会增多。而氮氧化物是大气的主要污染物之一，对环境的损害作用极大，它既是形成酸雨的主要物质之一，也是形成大气中光化学烟雾的重要物质和消耗O3的一个重要因子。
[0003]为了控制烟气中氮氧化物的排放，常用措施主要有3种:燃烧前脱硝，燃烧技术的改进和燃烧后脱硝。
[0004]燃烧前脱硝主要是通过脱氮以减少油、煤等燃料中的氮含量，从而减少氮氧化物的生成量，目前国内外相关报道较少，燃烧前脱氮技术尚未较好开发。
[0005]燃烧技术的改进主要是通过燃烧方式、生产工艺的改进、开发低氮氧化物燃烧技术和设备，包括:1.低NOx燃烧技术:大致可分为三代，第一代低NOx燃烧技术只是针对燃烧装置的运行方式进行了改进或调整，第二代低NOx燃烧技术是分级输送助燃空气到燃烧装置，降低着火区(也称一次区)的氧浓度，同事降低了火焰峰值温度，第三代低NOx燃烧技术是分级输送空气和燃料到炉膛，此时在主燃烧器下游将形成一个富集NH3、CmHn、HCN的低氧还原区，当燃烧产物通过此区时，NOx部分会被还原为仏；2.低NOx燃烧器:分为燃料分级燃烧、空气分级燃烧以及烟气再循环三类，其中空气分级低NOx燃烧器是目前应用最广泛，技术最成熟的燃烧器。但是由于燃烧技术的改进会降低燃料燃烧的效率，造成燃烧损失，NOx控制效率有限。
[0006]燃烧后脱硝主要是对烟气进行脱硝，可分为液相反应法和气相反应法，前者又称为湿法，是采用03、ClO2等氧化剂将NO氧化为NO2后，再用水或者碱液等液体吸收剂进行吸收。后者又称干法，是采用NH3、CO(NH2)2、⑶或者碳氢化合物等还原剂将Ν0、Ν02还原为对环境无害的犯，通过微波、高能离子束等手段转化为硝酸盐物质并加以回收利用。主要包括:选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduct1n，SCR)、选择性非催化还原法(Selective Non-Catalytic Reduct1n，SNCR)、活性炭吸附法、液体吸收法、微生物法、电子束。目前、SCR和SNCR是烟气脱硝中使用最为成熟的方法。SCR技术成熟，净化效率高，但是设备投资大，关键技术难度大。SNCR投资交底，运行和设备费用少，但NH3用量大，难以保证停留时间和反应温度，脱硝效率相对较低。
[0007]现有脱硝技术对于企业生产效率高的投资也大，投资小的脱硝效率低，目前没有一种适于玻璃生产中低投资高脱硝效率的技术方案。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型的目的是提供一种玻璃熔窑熔化部，该结构通过在熔化池的燃烧的回火端位置增加还原剂喷枪，喷射碳氢燃料，使呈氧化气氛的燃烧气体进行有控制的补充燃烧，通过控制补充燃烧过程及形成的强制再循环，使其燃烧气体中的NOx发生反应还原生成对环境无害的氮气和水蒸气，从而有效地降低了玻璃恪窖NOx排放量。
[0009]为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0010]本实用新型提供一种玻璃熔窑熔化部结构，包括熔化池、两个加料口、两个喷火口、两个喷枪，
[0011 ]其中，两个喷火口开口于玻璃熔窑熔化池前端的窑壁上，各该喷火口的另一端分别与一蓄热室连接;在该熔化池两侧胸墙上靠近前端相对设置该加料口，在各该加料口附近且远离喷火口方向相对设置该喷枪，该喷枪用于喷射还原性燃料。
[0012]优选地，所述喷枪与加料口相距600?1000mm。
[0013]优选地，所述还原性燃料为碳氢燃料，进一步为天然气或液化石油气。
[0014]本实用新型的有益效果:
[0015]本实用新型提供一种玻璃熔窑熔化部，通过在燃烧反应回火端设置喷枪喷入还原剂进行补充燃烧，使得燃烧反应生成的NOx又还原为氮气和水蒸气，从而有效降低了玻璃熔窑NOx排放量。该结构对于系统改造投入低，脱硝效率高且稳定，稳定脱硝效率可达70%以上。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型提供的一优选实施例的玻璃熔窑熔化部的结构示意图。
[0017]图2为图1提供的优选实施例的反应过程示意图。
【具体实施方式】
[0018]以下将以具体实施例结合附图来说明本实用新型的结构和所欲达到的方法效果，但所选用的实施例仅用于说明解释，并非用以限制本实用新型的范围。
[0019]如图1所示，本实用新型提供一种玻璃熔窑熔化部，包括熔化池1、两个加料口2、两个喷枪4、两个喷火口 5，其中，两个喷火口 5开口于熔化池I前端的窑壁上，各该喷火口 5的另一端分别与一蓄热室6连接;在该熔化池I两侧胸墙3上靠近前端相对设置该加料口 2，在各加料口 2附近且远离喷火口 5方向相对设置该喷枪4，该喷枪4用于喷射还原性燃料。本实施例中该喷枪4与加料口 2相距800mm，使用的碳氢燃料为天然气。该玻璃熔化部可在燃烧过程中同时进行脱硝，降低从熔化部排出的烟气中NOx的含量。
[0020]具体过程如图2所示:
[0021]I)从玻璃熔窑熔化部设置的加料口 2投入玻璃配合料;2)燃料和过剩空气从一侧蓄热室6经格子体加热后从相连喷火口 5喷入熔化池I燃烧，以熔化熔化池I中的玻璃配合料，烟气经另一侧喷火口 5和蓄热室6排出；其中，在喷射燃料和过剩空气的喷火口附近形成燃区，排出烟气的喷火口附近为回火端，由于反应体系中提供的过剩空气，使得燃烧反应处于氧化气氛条件下，在回火端一侧喷枪4喷入还原性燃料，本实施例中还原性燃料为天然气，从而降低回火端过剩空气中氧气含量;当火焰换向时，喷射碳氢燃料的喷枪4关闭，开启对侧喷枪4喷射碳氢燃料。该方法通过对回火端呈氧化气氛的燃烧气体进行有控制的补充燃烧，通过控制补充燃烧过程及形成的强制再循环，使烟气中的O2含量由3?4%降至0.5%左右，进入蓄热室时的烟气中NOx含量由1500mg/Nm3降至500mg/Nm3以下。
[0022]从上述实施例可以看出，本实用新型提供的玻璃熔窑熔化部，通过在燃烧反应回火端设置喷枪喷入还原剂进行补充燃烧，使得燃烧反应生成的NOx又还原为氮气和水蒸气，从而有效降低了玻璃熔窑NOx排放量。该结构对于系统改造投入低，脱硝效率高且稳定，稳定脱硝效率可达70%以上。
[0023]需要指出的是，上述实用新型的实施方式仅仅是可能的实施例，是为了清楚地理解本实用新型的原理而提出的。可以在不背离本实用新型原理和范围的情况下对上述本实用新型的实施方式进行许多变化和修改。所有这些修改和变化都包括在本实用新型揭示的范围中，并且受到所附权利要求的保护。
【主权项】
1.一种玻璃熔窑熔化部，其特征在于，包括熔化池、两个加料口、两个喷火口、两个喷枪， 其中，两个喷火口开口于玻璃熔窑熔化池前端的窑壁上，各该喷火口的另一端分别与一蓄热室连接;在该熔化池两侧胸墙上靠近前端相对设置该加料口，在各该加料口附近且远离喷火口方向相对设置该喷枪，该喷枪用于喷射还原性燃料。2.根据权利要求1所述的玻璃熔窑熔化部，其特征在于，所述喷枪与加料口相距600?100mm03.根据权利要求1所述的玻璃熔窑熔化部，其特征在于，所述还原性燃料为碳氢燃料。4.根据权利要求3所述的玻璃熔窑熔化部，其特征在于，所述碳氢燃料为天然气或液化石油气。
【文档编号】C03B5/235GK205635349SQ201620268589
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月31日
【发明人】梁德海, 张勤学, 张占彪, 黄建刚
【申请人】中国中轻国际工程有限公司