一种燃烧天然气的全氧喷枪[实用新型专利]

*CN201534816U*

(10)授权公告号 CN 201534816 U(45)授权公告日 2010.07.28

(12)实用新型专利

(21)申请号 200920033656.8(22)申请日 2009.06.23

(73)专利权人陕西科技大学

地址710021 陕西省西安市未央区大学园陕

西科技大学(72)发明人陈国平 李慧 冯敏鸽

(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任

公司 61200

代理人徐文权(51)Int.Cl.

C03B 5/16(2006.01)F23D 14/32(2006.01)F23D 14/46(2006.01)

权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页

(54)实用新型名称

一种燃烧天然气的全氧喷枪(57)摘要

本实用新型属于玻璃制造技术领域，具体涉及一种燃烧天然气的全氧喷枪。一种燃烧天然气的全氧喷枪，在耐火材料砌成的玻璃熔窑上设置有呈矩形的氧气和天然气混合通道，纯氧气通道，纯氧气通道设置在氧气和天然气混合通道的下方，氧气和天然气混合通道与纯氧气通道靠近玻璃熔窑内部的一端为第一喷火口与第二喷火口，氧气和天然气混合通道靠近玻璃熔窑外部的第一进风口连接氧气和天然气混合管道，纯氧气通道靠近玻璃熔窑外部的第二进风口连接氧气管道。本实用新型的全氧喷枪，具有火焰扁平、火焰长度长且均匀；火焰温度高、火焰覆盖面大等优点。CN 201534816 UCN 201534816 U

权 利 要 求 书

1/1页

1.一种燃烧天然气的全氧喷枪，在耐火材料砌成的玻璃熔窑上设置有呈矩形的氧气和天然气混合通道(1)，纯氧气通道(2)，其特征在于：纯氧气通道(2)设置在氧气和天然气混合通道(1)的下方，氧气和天然气混合通道(1)与纯氧气通道(2)靠近玻璃熔窑内部的一端为第一喷火口(3)与第二喷火口(4)，且第一喷火口(3)的尺寸小于氧气和天然气混合通道(1)靠近玻璃熔窑外部的第一进风口(5)的尺寸，第二喷火口(4)的尺寸小于纯氧气通道(2)靠近玻璃熔窑外部的第二进风口(6)的尺寸，氧气和天然气混合通道(1)靠近玻璃熔窑外部的第一进风口(5)连接外部氧气和天然气混合管道，纯氧气通道(2)靠近玻璃熔窑外部的第二进风口(6)连接外部氧气管道。

2.根据权利要求1所述的燃烧天然气的全氧喷枪，其特征在于：烧嘴砖长为600mm，高为500mm，宽为600mm，所述氧气和天然气混合通道(1)第一喷火口(3)的尺寸为150×300mm-200×400mm，纯氧气通道(2)的尺寸为25×150mm-50×200mm，氧气和天然气混合通道(1)的第一喷火口(3)与纯氧气通道(2)的第二喷火口(4)之间中心的距离为110mm。

3.根据权利要求1所述的燃烧天然气的全氧喷枪，其特征在于：烧嘴砖长为600mm，高为500mm，宽为600mm，所述氧气和天然气混合通道(1)第一喷火口(3)的尺寸为150×300mm-200×400mm，纯氧气通道(2)的尺寸为25×150mm-50×200mm，氧气和天然气混合通道(1)的第一喷火口(3)与纯氧气通道(2)的第二喷火口(4)之间中心的距离为110mm，氧气和天然气混合通道(1)进气端尺寸为100×50mm；纯氧气通道(2)的进气端尺寸为50×15mm。

2

CN 201534816 U

说 明 书

一种燃烧天然气的全氧喷枪

1/3页

技术领域

[0001]

本实用新型属于玻璃制造技术领域，具体涉及一种燃烧天然气的全氧喷枪。

背景技术

玻璃熔制是玻璃生产过程中最重要的生产环节，现代大型玻璃熔窑的建造费用十

分昂贵，而窑龄一般只有5-8年，而且在生产过程中，熔窑的维护费用也非常巨大。随着人们环境保护、可持续发展意识的增强，发展利用天然气具有缓解能源紧张状况、治理大气污染、提高生活质量已大势所趋。另外，全球玻璃行业的竞争不断加剧，对熔窑经济性的要求愈来愈高，同时又要求熔窑的使用对环境的影响越小越好。在此背景下，采用天然气燃烧技术显得非常重要。天然气作为气体燃料具有热值高、质量稳定、设备简易、便于控制以及价格便宜和减少污染等优点。因此，玻璃行业对现有玻璃熔窑由燃油改为燃烧天然气，不但降低燃料的价格，燃烧时减少环境污染，而且更有利于玻璃行业技术进步，调整现有产品结构，生产附加值较高的优质产品。

[0003] 由于空气助燃浮法玻璃熔窑技术存在着诸多问题，玻璃质量不高，温室气体和污染气体排放比较严重，玻璃成品率低等，在这种环境下，全氧燃烧技术作为一种比较实用的技术得到青睐，全氧燃烧有如下特点：[0004] 1)减排，保护环境

[0005] 全氧燃烧技术减少废气中的NOx含量，由于N2在燃烧系统中基本不存在。它是玻璃工业控制NOx排放的最佳技术途径。每吨玻璃全氧燃烧使NOx的排放由2.7～4.5kg减少到0.25～0.7kg，减少70％以上。熔窑产生的烟气排放量从34356m3/h降到8056m3/h，废气比空气助燃系统的烟尘排放量降低70％～80％；粉尘排放量低达150～250mg/m3，比空气助燃系统降低70％～80％。[0006] 2)玻璃质量和产量

[0007] 由于全氧燃烧火焰传热能力大幅提高。使玻璃液深层得到加热，池底部玻璃液温度升高；加上玻璃液和大量水汽反应，OH-增加，黏度降低，易于玻璃液中气泡的排除，有利于澄清和均化。同时全氧燃烧提高了玻璃液面的温度，烟气中水量也增加，可加速熔化过程。与空气辅助燃烧相比，在熔化相同玻璃质量的前提下，玻璃液能吸收更多的热量，使玻璃产量得到提高。

[0008] 3)减少初期建设投资

[0009] 全氧燃烧熔窑结构比单元窑还简单，无金属换热器及小炉、蓄热室。窑体呈一个熔化部单体结构，占地小，建窑投资费用低。维修成本低，全氧燃烧可节省建窑投资达40％之多。即使加上制氧设备的成本，初期建设投资也有所降低。[0010] 近20年来，全氧燃烧熔窑技术逐渐替代了空气蓄热式或换热式熔窑。90年代中后期，欧美各国不断披露有关全氧燃烧熔窑的燃料、电力、氧气需求和成本以及基建投资方面的信息。全氧燃烧技术在应用中存在的主要问题：全氧燃烧熔窑的燃气通道的喷枪为一个圆形的导入口，天燃气与氧气混合在一起从导入口进入玻璃熔窑的内部，效率与效果不太

[0002]

3

CN 201534816 U

说 明 书

2/3页

理想，同时建设运营成本高，全氧燃烧成套技术的获得及工程的投资规模等，同时，担心耐火材料侵蚀对熔窑寿命或玻璃质量的影响。

实用新型内容

[0011] 针对现有技术中全氧燃烧熔窑技术存在的建设运营成本高，全氧燃烧成套技术难以获得的问题，本实用新型提供如下技术方案：[0012] 一种燃烧天然气的全氧喷枪，在耐火材料砌成的玻璃熔窑上设置有呈矩形的氧气和天然气混合通道与纯氧气通道，纯氧气通道设置在氧气和天然气混合通道的下方，氧气和天然气混合通道与纯氧气通道靠近玻璃熔窑内部的一端为第一喷火口与第二喷火口，且第一喷火口的尺寸小于氧气和天然气混合通道靠近玻璃熔窑外部的第一进风口的尺寸，第二喷火口的尺寸小于纯氧气通道靠近玻璃熔窑外部的第二进风口的尺寸，氧气和天然气混合通道靠近玻璃熔窑外部的一端连接外部氧气和天然气混合管道，纯氧气通道靠近玻璃熔窑外部的一端连接外部氧气管道。

[0013] 一种燃烧天然气的全氧喷枪，烧嘴砖长为600mm，高为500mm，宽为600mm，所述氧气和天然气混合通道第一喷火口的尺寸为150×300mm-200×400mm，纯氧气通道的尺寸为25×150mm-50×200mm，氧气和天然气混合通道的第一喷火口与纯氧气通道的第二喷火口之间中心的距离为110mm。

[0014] 一种燃烧天然气的全氧喷枪，烧嘴砖长为600mm，高为500mm，宽为600mm，所述氧气和天然气混合通道第一喷火口的尺寸为150×300mm-200×400mm，纯氧气通道的尺寸为25×150mm-50×200mm，氧气和天然气混合通道的第一喷火口与纯氧气通道的第二喷火口之间中心的距离为110mm，氧气和天然气混合通道进气端尺寸为100×50mm；纯氧气通道的进气端尺寸为50×15mm。

[0015] 本实用新型燃烧天然气的全氧喷枪，具有火焰扁平、火焰长度长且均匀；火焰温度高、火焰覆盖面大等优点，在玻璃制造行业应用燃烧天然气的全氧喷枪可以达到节能减排，保护环境、提高玻璃质量和产量、减少熔窑初期建设投资等良好效果，因此具有广阔的应用前景。

[0016] 附图说明

[0017] 图1是本实用新型的全氧喷枪主视图[0018] 图2是本实用新型的全氧喷枪C-C剖视图

[0019] 图3是本实用新型的全氧喷枪混合通道1的A-A剖视图[0020] 图4是本实用新型的全氧喷枪纯氧气通道2的B-B剖视图[0021] 具体实施方式[0022] 图1-图4所示，图1是本实用新型燃烧天然气的全氧喷枪主视图。图2是本实用新型燃烧天然气的全氧喷枪C-C剖视图，图3是本实用新型燃烧天然气的全氧喷枪混合通道1的A-A剖视图，图4是本实用新型燃烧天然气的全氧喷枪纯氧气通道2的B-B剖视图，从图中可以看出：

[0023] 一种燃烧天然气的全氧喷枪，在耐火材料砌成的玻璃熔窑上设置有呈矩形的氧气和天然气混合通道1与纯氧气通道2，纯氧气通道2设置在氧气和天然气混合通道1的下方，氧气和天然气混合通道1与纯氧气通道2靠近玻璃熔窑内部的一端为第一喷火口3与

4

CN 201534816 U

说 明 书

3/3页

第二喷火口4，且第一喷火口3的尺寸小于氧气和天然气混合通道1靠近玻璃熔窑外部的第一进风口5的尺寸，第二喷火口4的尺寸小于纯氧气通道2靠近玻璃熔窑外部的第二进风口6的尺寸，氧气和天然气混合通道1靠近玻璃熔窑外部的第一进风口5连接玻璃熔窑外部氧气和天然气混合管道，纯氧气通道2靠近玻璃熔窑外部的第二进风口6连接玻璃熔窑外部氧气管道，玻璃熔窑外部管道未画出来。图中，氧气和天然气混合通道1，靠近玻璃熔窑内部的一端为第一喷火口3，靠近玻璃熔窑外部的一端5为氧气和天然气进口，呈喇叭口形状。同时为了让玻璃液面附近的配合料充分熔化，在氧气和天然气混合通道1下方设置一个纯氧气通道2，靠近玻璃熔窑内部的一端为第二喷火口4，是氧气喷出口，靠近玻璃熔窑外部的第二进风口6为氧气进口；氧气和天然气混合通道1处喷第一喷火口3与纯氧气通道2处第二喷火口4相距50mm。氧气和天然气混合通道1处第一喷火口3喷出的氧气和天然气在熔窑空间内被点燃，形成火焰，这是火焰的主要部分，可以使熔窑内火焰空间的温度达到熔化配合料的要求，其位于喷枪的上部；纯氧气通道2的靠近玻璃熔窑内部的一端喷出的氧气，会把由氧气和天然气混合通道1喷出的没有燃烧的天然气，在玻璃液面附近点燃，形成火焰，这有助于提高配合料表面附近的温度，使玻璃液更快，更均匀地熔化。纯氧通道2位于喷枪的氧气和天然气混合通道1的下方，由烧嘴砖组成，烧嘴砖使用的耐火材料型号为AZS41WS-Y。喷枪的具体尺寸：长为600mm，高为500mm，宽为600mm，内部构件具体尺寸范围为；靠近玻璃熔窑外部的一端5混合气体入口的长度，其取值范围300mm-400mm；靠近玻璃熔窑外部的第一进风口5混合气体入口的宽度，其取值范围150mm-200mm；靠近玻璃熔窑外部的第二进风口6的纯氧入口的长度，其取值范围150mm-200mm，靠近玻璃熔窑外部的第二进风口6纯氧入口的宽度，其取值范围25mm-50mm。

[0025] 图2是本实用新型的第二实施例，是用于日产400t燃天然气全氧浮法熔窑喷枪设计结构图，其结构与图1相同，图2-图4中，A-A视图为大然气和氧气混合进口1的中心剖面图，B-B视图氧气进口2的中心剖面图，C-C为整个喷枪中心剖面图。具体尺寸为：第一喷火口3的尺寸为100×50mm，第二喷火口4的尺寸为50×15mm，氧气和天然气混合通道1的靠近玻璃熔窑外部的第一进风口5的尺寸为400×200mm，氧气和天然气混合通道1的第一喷火口3与纯氧气通道2的第二喷火口4之间中心的距离为110mm。[0026] 本实用新型喷枪具有火焰扁平、火焰长度长且火焰均匀；同时也具有火焰温度高、火焰覆盖面大的优点，能很好的应用于玻璃配合料的熔化。

[0024]

5

CN 201534816 U

说 明 书 附 图

1/1页

图1

图3

图2

图4

6