CN109912188A - 一种燃烧式玻璃钢化加热装置及操作方法 - Google Patents

Abstract

一种燃烧式玻璃钢化加热装置及操作方法，包括炉体、玻璃输送系统、燃烧器、换热器、导流片，所述炉体内部具有保温层，所述炉体连接多个燃烧器，所述燃烧器均匀分布在炉体上，所述燃烧器包括点火器、金属网、燃料进口、空气进口、混合室、导流片，所述混合室外侧连接炉体，所述混合室内部连接导流片，所述混合室内端连接金属网，所述金属网外侧连接点火器，所述混合室中部连接燃料进口，所述燃料进口外端连接燃料管路，所述混合室外端具有空气进口，所述空气进口外端连接空气管路，所述空气管路右端连接换热器左下端，所述换热器右上端引入空气，所述炉体包括第一炉体、第二炉体。

Description

一种燃烧式玻璃钢化加热装置及操作方法

技术领域

本发明涉及玻璃钢化领域，尤其涉及一种燃烧式玻璃钢化加热装置及操作方法。

背景技术

目前平板玻璃钢化设备中的加热炉采用的都是电加热方式。电能属于二次能源，我国的电能以火电为主，是由燃料的化学能转化为热能，再有热能转化为机械能，最后由机械能转化为电能。而电加热是将电能再转化为热能，是将高品位能源转化为低品位能源，从能量利用角度看，不尽合理。同时，高功率电加热装置所需的电热丝及附属设备成本高，使得设备总费用提高。

天然气是一次能源，与空气混合后燃烧产生热能，可以直接供加热炉加热玻璃。专利CN1583615公开了一种蓄热燃烧加热方式的玻璃钢化加热炉，但是蓄热式燃烧的附属设备复杂，体积庞大，不太适合玻璃钢化加热炉这种中小型窑炉。专利CN101734844公开了一种节能型烟气全对流加热玻璃钢化炉，其特点是增加了余热回收系统，但是其对流方式采用的是高温烟气射流冲击换热，需要通过大量喷嘴的密集排布才能够实现均匀加热。专利CN20621943U公开了一种强制对流换热玻璃钢化加热炉，其特点在于利用一个炉内离心风机增强炉内烟气流动，但是在炉内布置离心风机及管路会使得炉膛体积增大，导致散热损失增大。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种提高热量回收率的一种燃烧式玻璃钢化加热装置。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种燃烧式玻璃钢化加热装置，包括炉体、玻璃输送系统、燃烧器、换热器、导流片，所述炉体内部具有保温层，所述炉体连接多个燃烧器，所述燃烧器均匀分布在炉体上，所述燃烧器包括点火器、金属网、燃料进口、空气进口、混合室、导流片，所述混合室外侧连接炉体，所述混合室内部连接导流片，所述混合室内端连接金属网，所述金属网外侧连接点火器，所述混合室中部连接燃料进口，所述燃料进口外端连接燃料管路，所述混合室外端具有空气进口，所述空气进口外端连接空气管路，所述空气管路右端连接换热器左下端，所述换热器右上端引入空气，所述炉体包括第一炉体、第二炉体，第一炉体、第二炉体之间设置有玻璃输送系统；所述第一炉体下部连接烟气回流管路，所述第二炉体左端连接下游炉门，所述第二炉体右端连接烟道，所述烟道右下部连接上游炉门，所述烟道上部连接换热器右下部，所述换热器左上部连接烟气管路，所述烟气管路连接烟气回流管路。

所述玻璃输送系统分为水平钢化炉输送系统、立式钢化炉输送系统，所述水平钢化炉输送系统包括辊道，所述辊道位于炉体中部，所述辊道水平分布，辊道上侧连接玻璃，所述立式钢化炉输送系统包括吊挂机构，所述吊挂机构在竖直方向上成组、对立分布，所述吊挂机构内侧连接玻璃。

一种燃烧式玻璃钢化加热装置操作方法，包括以下步骤：

第1步，玻璃进入炉内先经过预热段，主要受辊道的热传导加热和烟气的对流加热；

第2步，在竖直加热炉中，玻璃在预热段内主要接受烟气的对流加热，玻璃在预热段行进的过程中，温度逐渐升高，同时，利用烟气加热玻璃回收一部分热量，提高热效率，玻璃经过预热段后进入加热段，加热段内布置有燃烧器，竖直加热炉中，燃烧后的高温烟气通过对流的方式加热玻璃，同时高温金属网对玻璃有辐射加热作用；

水平加热炉中，玻璃上表面受到烟气的对流加热和金属网的辐射作用，玻璃下表面主要受到辊道的热传导作用，而下部的燃烧器1主要是加热辊道，玻璃在加热段达到设定温度后出炉冷却。燃烧产生的烟气沿玻璃运行的逆向流动，其中大部分烟气经上游的烟道排出，排出的烟气进入换热器，与供应燃烧的空气换热，回收其热量，另外较少的部分烟气经炉膛中部的管道引出，与供应燃烧的空气混合，进一步提高其温度并降低氧气浓度；

第3步，加热炉中的燃烧器采用同轴引射方式；燃气由中心的燃料进口高速喷入，在混合室形成负压；空气在负压的作用系被引射进入混合室，与燃料混合形成预混气；预混气经导流片分流后进入金属网区域，经点火器点燃后燃烧。

有益效果：

炉体带有保温层及上游炉门、下游炉门，用于保持炉内高温环境。玻璃输送系统分为两类，水平钢化炉的输送系统是陶瓷辊道辊道，立式钢化炉的输送系统为吊挂结构。燃烧器为金属纤维燃烧器，燃料为天然气、煤气、液化气等气体燃料。其特点是燃烧均为稳定，依靠金属纤维稳焰，无需特殊喷嘴，可以根据实际需求选择燃烧器布置数量，燃烧器位于加热炉的下游。由于玻璃软化温度在500～600℃之间，炉温需要保持在700～800℃之间，所以燃烧温度控制在900～1000℃即可。由于玻璃20钢化过程中氧化环境即可，所以采用当量比0.7左右的富氧燃烧方式即可。导流片位于燃烧器的上游，用于将高温烟气限制在玻璃表面附近流动，增大烟气流速，提高对流换热系数。燃烧器产生的烟气在炉内经导流片导流，有加热炉的下游向上游逆玻璃运动方向流动，最终经烟道排出。烟气流动方式会在炉内形成下游高温、上游低温的温度分布，玻璃在炉内的输送过程中逐渐升温，既可以避免急热导致的玻璃变形，又可以实现热量的梯级利用。玻璃钢化加热炉的排烟温度在150～200℃左右，保证烟气中的水蒸汽不在炉内凝结。换热器为冷凝式换热器，将燃烧所需的空气与排出的烟气进行换热，换热后的烟气温度为50℃左右。此时烟气内的水蒸汽凝结，可以回收水蒸汽的潜热，提高热量回收率。经过换热器加热的空气与炉内引出的高温烟气进行混合，回收这部分烟气热量，提高了空气温度，同时降低了空气中的氧气浓度。这种方式在保证稳定、高效燃烧的同时，降低了氮氧化物与一氧化碳的排放。

附图说明

图1为本发明所述的水平钢化炉输送系统结构示意图。

图2为本发明所述的立式钢化炉输送系统结构示意图。

图3为本发明所述的燃烧器、金属网结构示意图。

燃烧器1、燃料管路2、空气管路3、烟气管路4、换热器5、烟道6、上游炉门7、辊道8、烟气回流管路9、第一炉体10、下游炉门11、第二炉体12、点火器13、金属网14、燃料进口15、空气进口16、混合室17、导流片18、吊挂机构19、玻璃20。

具体实施方式

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明：

一种燃烧式玻璃钢化加热装置，包括炉体、玻璃输送系统、燃烧器1、换热器5、导流片18，所述炉体内部具有保温层，所述炉体连接多个燃烧器1，所述燃烧器1均匀分布在炉体上，所述燃烧器1包括点火器13、金属网14、燃料进口15、空气进口16、混合室17、导流片18，所述混合室17外侧连接炉体，所述混合室17内部连接导流片18，所述混合室17内端连接金属网14，所述金属网14外侧连接点火器13，所述混合室17中部连接燃料进口15，所述燃料进口15外端连接燃料管路2，所述混合室17外端具有空气进口16，所述空气进口16外端连接空气管路3，所述空气管路3右端连接换热器5左下端，所述换热器5右上端引入空气，所述炉体包括第一炉体10、第二炉体12，第一炉体10、第二炉体12之间设置有玻璃输送系统；所述第一炉体10下部连接烟气回流管路9，所述第二炉体12左端连接下游炉门11，所述第二炉体12右端连接烟道6，所述烟道6右下部连接上游炉门7，所述烟道6上部连接换热器5右下部，所述换热器5左上部连接烟气管路4，所述烟气管路4连接烟气回流管路9。

所述玻璃输送系统分为水平钢化炉输送系统、立式钢化炉输送系统，所述水平钢化炉输送系统包括辊道8，所述辊道8位于炉体中部，所述辊道8水平分布，辊道8上侧连接玻璃20，所述立式钢化炉输送系统包括吊挂机构19，所述吊挂机构19在竖直方向上成组、对立分布，所述吊挂机构19内侧连接玻璃20。

炉体带有保温层及上游炉门7、下游炉门11，用于保持炉内高温环境。玻璃输送系统分为两类，水平钢化炉的输送系统是陶瓷辊道辊道8，立式钢化炉的输送系统为吊挂结构。燃烧器1为金属纤维燃烧器，燃料为天然气、煤气、液化气等气体燃料。其特点是燃烧均为稳定，依靠金属纤维稳焰，无需特殊喷嘴，可以根据实际需求选择燃烧器1布置数量，燃烧器1位于加热炉的下游。由于玻璃20软化温度在500～600℃之间，炉温需要保持在700～800℃之间，所以燃烧温度控制在900～1000℃即可。由于玻璃20钢化过程中氧化环境即可，所以采用当量比0.7左右的富氧燃烧方式即可。导流片18位于燃烧器1的上游，用于将高温烟气限制在玻璃20表面附近流动，增大烟气流速，提高对流换热系数。燃烧器1产生的烟气在炉内经导流片18导流，有加热炉的下游向上游逆玻璃20运动方向流动，最终经烟道6排出。烟气流动方式会在炉内形成下游高温、上游低温的温度分布，玻璃20在炉内的输送过程中逐渐升温，既可以避免急热导致的玻璃20变形，又可以实现热量的梯级利用。玻璃20钢化加热炉的排烟温度在150～200℃左右，保证烟气中的水蒸汽不在炉内凝结。换热器5为冷凝式换热器，将燃烧所需的空气与排出的烟气进行换热，换热后的烟气温度为50℃左右。此时烟气内的水蒸汽凝结，可以回收水蒸汽的潜热，提高热量回收率。经过换热器5加热的空气与炉内引出的高温烟气进行混合，回收这部分烟气热量，提高了空气温度，同时降低了空气中的氧气浓度。这种方式在保证稳定、高效燃烧的同时，降低了氮氧化物与一氧化碳的排放。

玻璃20进炉方向为上游，出炉方向为下游。烟气流动方向与玻璃20运动方向相反。炉内按照温度分为预热段和加热段。玻璃20进入炉内先经过预热段。预热段内为燃烧后的烟气，温度沿气流流动方向逐渐降低。在水平加热炉中，玻璃20在预热段内主要受辊道8的热传导加热和烟气的对流加热作用。在竖直加热炉中，玻璃20在预热段内主要接受烟气的对流加热。玻璃20在预热段行进的过程中，温度逐渐升高，避免急速加热导致的变形或炸裂。同时，利用烟气加热玻璃20可以回收一部分热量，提高热效率。玻璃20经过预热段后进入加热段，加热段内布置有燃烧器1。竖直加热炉中，燃烧后的高温烟气通过对流的方式加热玻璃20，同时高温金属网14对玻璃20有辐射加热作用。水平加热炉中，玻璃20上表面受到烟气的对流加热和金属网14的辐射作用，玻璃20下表面主要受到辊道8的热传导作用，而下部的燃烧器1主要是加热辊道8。玻璃20在加热段达到设定温度后出炉冷却。燃烧产生的烟气沿玻璃20运行的逆向流动，其中大部分烟气经上游的烟道6排出，排出的烟气进入换热器5，与供应燃烧的空气换热，回收其热量；另外较少的部分烟气经炉膛中部的管道引出，与供应燃烧的空气混合，进一步提高其温度并降低氧气浓度，目的是提高热效率的同时降低燃烧后的氮氧化物的排放。加热炉中的燃烧器1采用同轴引射方式。燃气由中心的燃料进口15高速喷入，在混合室17形成负压。空气在负压的作用系被引射进入混合室17，与燃料混合形成预混气。预混气经导流片18分流后进入金属网14区域，经点火器13点燃后燃烧。

一种燃烧式玻璃钢化加热装置操作方法，包括以下步骤：

第1步，玻璃20进入炉内先经过预热段，主要受辊道8的热传导加热和烟气的对流加热；

第2步，在竖直加热炉中，玻璃20在预热段内主要接受烟气的对流加热，玻璃20在预热段行进的过程中，温度逐渐升高，同时，利用烟气加热玻璃20可以回收一部分热量，提高热效率，玻璃20经过预热段后进入加热段，加热段内布置有燃烧器1，竖直加热炉中，燃烧后的高温烟气通过对流的方式加热玻璃20，同时高温金属网14对玻璃20有辐射加热作用；

水平加热炉中，玻璃20上表面受到烟气的对流加热和金属网14的辐射作用，玻璃20下表面主要受到辊道8的热传导作用，而下部的燃烧器1主要是加热辊道8。玻璃20在加热段达到设定温度后出炉冷却。燃烧产生的烟气沿玻璃20运行的逆向流动，其中大部分烟气经上游的烟道6排出，排出的烟气进入换热器5，与供应燃烧的空气换热，回收其热量，另外较少的部分烟气经炉膛中部的管道引出，与供应燃烧的空气混合，进一步提高其温度并降低氧气浓度；

第3步，加热炉中的燃烧器1采用同轴引射方式；燃气由中心的燃料进口15高速喷入，在混合室17形成负压；空气在负压的作用系被引射进入混合室17，与燃料混合形成预混气；预混气经导流片18分流后进入金属网14区域，经点火器13点燃后燃烧。

Claims (3)

1.一种燃烧式玻璃钢化加热装置，其特征是:包括炉体、玻璃输送系统、燃烧器、换热器、导流片，所述炉体内部具有保温层，所述炉体连接多个燃烧器，所述燃烧器均匀分布在炉体上，所述燃烧器包括点火器、金属网、燃料进口、空气进口、混合室、导流片，所述混合室外侧连接炉体，所述混合室内部连接导流片，所述混合室内端连接金属网，所述金属网外侧连接点火器，所述混合室中部连接燃料进口，所述燃料进口外端连接燃料管路，所述混合室外端具有空气进口，所述空气进口外端连接空气管路，所述空气管路右端连接换热器左下端，所述换热器右上端引入空气，所述炉体包括第一炉体、第二炉体，第一炉体、第二炉体之间设置有玻璃输送系统；所述第一炉体下部连接烟气回流管路，所述第二炉体左端连接下游炉门，所述第二炉体右端连接烟道，所述烟道右下部连接上游炉门，所述烟道上部连接换热器右下部，所述换热器左上部连接烟气管路，所述烟气管路连接烟气回流管路。

2.根据权利要求1所述的一种燃烧式玻璃钢化加热装置，其特征是: 所述玻璃输送系统分为水平钢化炉输送系统、立式钢化炉输送系统，所述水平钢化炉输送系统包括辊道，所述辊道位于炉体中部，所述辊道水平分布，辊道上侧连接玻璃，所述立式钢化炉输送系统包括吊挂机构，所述吊挂机构在竖直方向上成组、对立分布，所述吊挂机构内侧连接玻璃。

3.一种燃烧式玻璃钢化加热装置操作方法，包括以下步骤：

第1步，玻璃进入炉内先经过预热段，主要受辊道的热传导加热和烟气的对流加热；

第2步，在竖直加热炉中，玻璃在预热段内主要接受烟气的对流加热，玻璃在预热段行进的过程中，温度逐渐升高，同时，利用烟气加热玻璃回收一部分热量，提高热效率，玻璃经过预热段后进入加热段，加热段内布置有燃烧器，竖直加热炉中，燃烧后的高温烟气通过对流的方式加热玻璃，同时高温金属网对玻璃有辐射加热作用；

水平加热炉中，玻璃上表面受到烟气的对流加热和金属网的辐射作用，玻璃下表面主要受到辊道的热传导作用，而下部的燃烧器主要是加热辊道，玻璃在加热段达到设定温度后出炉冷却，燃烧产生的烟气沿玻璃运行的逆向流动，其中大部分烟气经上游的烟道排出，排出的烟气进入换热器，与供应燃烧的空气换热，回收其热量，另外较少的部分烟气经炉膛中部的管道引出，与供应燃烧的空气混合，进一步提高其温度并降低氧气浓度；

第3步，加热炉中的燃烧器采用同轴引射方式；燃气由中心的燃料进口高速喷入，在混合室形成负压；空气在负压的作用系被引射进入混合室，与燃料混合形成预混气；预混气经导流片分流后进入金属网区域，经点火器点燃后燃烧。