CN1281528C - 双流向玻璃坩埚炉 - Google Patents
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Abstract
本发明是双流向玻璃坩埚炉。炉条上方的炉膛内构成灰层、火层、煤层和空层，炉膛上方的预燃喷火口和熔化室构成燃烧室。完成熔化玻璃后通过第一层烟道、第二层烟道、第三层烟道和烟道热置换器，由烟囱把废气排除，即顺向流向。本发明设计合理，结构简单，顺向排废气，逆向回收热能，炉温稳定，提高窑炉的寿命。降低煤耗，确保料质正常。节约大量能源，煤灰中可燃物降低到2%以下，不污染环境，使用中烟囱不冒黑烟，依照《锅炉烟尘测试方法》GB5468-91的规定进行检测，各项指标符合《工业窑炉大气污染物排放标准》GB9078-1996中的规定标准。提高了熔化温度能熔化高硼玻璃和铅玻璃，应用范围广，可应用于不同行业的窑炉。
Description
技术领域
本发明涉及一种玻璃制造专用的坩埚窑炉，尤其涉及一种双流向玻璃坩埚炉。
背景技术
大部分工业窑炉采用的燃料是煤炭，目前玻璃坩埚窑炉以及其他行业的窑炉的结构大多采用老式结构，因此传统玻璃坩埚窑炉在使用中有以下几种情况：
玻璃坩埚窑炉的结构比较简单，设有二层烟道，中间夹一层风。主要利用一次空气从炉底部进入火层进行助燃，加快火层燃烧速度，通过加大烟囱的吸拔力提高炉温。由于废气速度较快，废气的温度过高，一般在1000℃以上，因此，烟囱出现烧红、冒火、烧损现象，大量未燃尽的可燃气体一氧化碳也一同随烟囱冒出，浪费能源严重。在加煤后约15分钟冒黑烟，烟气浓度达4～5级，造成环境污染。
玻璃坩埚窑炉在操作过程中，为了提高炉温，采取勤加煤、勤剔炉条。加煤的时间为10～20分钟/次，剔炉条的时间为2～3小时/次。煤灰中的可燃物达40％～50％，煤没有被充分燃烧，则提高了日煤耗，煤耗为3.2～3.5吨/日，造成无效能耗。勤剔炉条会导致炉温不稳定，造成熔化料液不正常，料质无法保障，影响正常生产。
发明内容
本发明的主要目的在于解决上述玻璃坩埚窑炉存在的问题，提供一种能耗低、无污染、操作简单以及提高熔化玻璃原料质量的双流向玻璃坩埚炉。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
煤炭热值为： Q：6800kcal/kg；
重油热值为： Q：9500～10000kcal/kg；
天然气热值为： Q：9300kcal/kg。
本发明是以煤炭为燃料，每公斤产生的煤气为3.5～4.5m3，每m3煤气所需要的助燃空气量为1.4m3/m3。每公斤每所需一次空气量为2.3m3/kg。在原近风截面积的情况下加大二次空气进口截面积为1.39m2。当预热二次空气的温度，每提高1℃则火焰温度可提高10℃。本发明扩大置换热面积，提高二次空气温度。
炉体的炉基础上部一侧设置第三层烟道，第三层烟道的上部设置第二层烟道，第三层烟道与第二层烟道相连接，第二层烟道的上部设置第一层烟道，第二层烟道与第一层烟道相连接，第一层烟道的上部的一侧设置小烟囱，小烟囱与第一层烟道相连接，小烟囱的一侧设置若干个空气储存室，空气储存室的上部设置若干个坩埚。烟道热置换器的一端与第三层烟道的一侧相连接，烟道热置换器的另一端与烟囱的下端部相连接。
炉体的炉基础上部另一侧设置炉条，炉条的上方设置炉膛，炉膛上方一侧设置加煤口，加煤口的上方设置空气测温仪，空气测温仪与仪表控制箱相连接。炉膛上方设置预燃喷火口，预燃喷火口的上方设置熔化室，熔化室与坩埚相连接。
炉条上方的炉膛内构成灰层、火层、煤层和空层，炉膛上方的预燃喷火口和熔化室构成燃烧室，完成熔化玻璃。熔化室到小烟囱为负压，其流速为11m/s。完成熔化玻璃后通过第一层烟道、第二层烟道、第三层烟道和烟道热置换器，其流速为2～3m/s，由烟囱把废气排除，即顺向流向。
熔化室的上方设置炉盖，炉盖的中部设置炉心测温仪，炉心测温仪与仪表控制箱相连接。炉基础上部第三层烟道的一侧设置热置换器。
通过仪表控制提供各部位的温度信息，便于司炉工操作时控制和掌握炉温的变化，提高化料质量，生产出优质玻璃产品。
在热置换器的内部沿热置换器相对平行设置若干个烟道热置换器，烟道热置换器相互各自相对平行设置。热置换器的一端与第三层烟道的一侧相连接，且穿过第二层烟道和第一层烟道与空气储存室相连接，热置换器的另一端与进气口和烟囱的一端相连接。热置换器另一端的上部设置烟囱吸拔力检测仪、烟道测温仪和进气口，烟囱吸拔力检测仪和烟道测温仪与仪表控制箱相连接。
由炉膛产生热能经转换成为热风后进入熔化室对坩埚内的玻璃料液进行加热熔化，加热后一部分废气经过小烟囱、第一层烟道、第二层烟道、第三层烟道和烟道热置换器，由烟囱把废气排除。二次空气从进气口进入热置换器，与烟道热置换器进行热置换，二次空气在热置换的同时沿着热置换器旋转穿过第三层烟道、第二层烟道和第一层烟道进入空气储存室，经过热置换的二次空气从空气储存室进入预燃喷火口与煤气混合燃烧，提高熔化室的温度，循环往复。
二次空气从进气口进入热置换器，与烟道热置换器进行热置换，二次空气一边进行热置换一边沿着热置换器穿过第三层烟道、第二层烟道和第一层烟道进入空气储存室，由空气储存室进入预燃喷火口与煤气(即一氧化碳)混合燃烧，火焰温度可高达1650～1680℃，即逆向流向。
烟囱底部的温度可从原来的1100～1200℃降低到500～560℃，可见已经回收浪费的热能源。
本发明是双流向玻璃坩埚炉。设计合理，结构简单，顺向排废气，逆向回收热能。加煤均匀，炉温稳定，提高窑炉的寿命。降低煤耗，操作简单，减轻司炉工的劳动强度，确保料质正常。节约大量能源，煤灰中可燃物降低到2％以下，不污染环境，使用中烟囱不冒黑烟，依照《锅炉烟尘测试方法》GB5468-91的规定进行检测，各项指标符合《工业窑炉大气污染物排放标准》GB9078-1996中的规定标准。提高了熔化温度能熔化高硼玻璃和铅玻璃，应用范围广，可应用于不同行业的窑炉，如电碳厂、氧化铅厂、耐火倒烟窑等。
附图说明
以下结合附图和实施例对本发明详细说明。
图1双流向玻璃坩埚炉的示意图
图2双流向玻璃坩埚炉A-A的剖视图
1炉条，2炉膛，3加煤口，4预燃喷火口，5空气测温仪，6熔化室，7炉盖，8坩埚，9炉心测温仪，10第一层烟道，11第二层烟道，12第三层烟道，13烟囱吸拔力检测仪，14烟道测温仪，15热置换器，16仪表控制箱，17烟囱，18烟道热置换器，19进气口，20炉基础，21小烟囱，22空气储存室
具体实施方式
实施例1
炉体的炉基础20上部一侧设置第三层烟道12，第三层烟道12的上部设置第二层烟道11，第三层烟道12与第二层烟道11相连接，第二层烟道11的上部设置第一层烟道10，第二层烟道11与第一层烟道10相连接，第一层烟道10的上部的一侧设置小烟囱21，小烟囱21与第一层烟道相连接，小烟囱21的一侧设置若干个空气储存室22，空气储存室22的上部设置若干个坩埚8。烟道热置换器18的一端与第三层烟道12的一侧相连接，烟道热置换器18的另一端与烟囱17的下端部相连接。
炉体的炉基础20上部另一侧设置炉条1，炉条1的上方设置炉膛2，炉膛2上方一侧设置加煤口3，加煤口3的上方设置空气测温仪5，空气测温仪5与仪表控制箱16相连接。
炉膛2上方设置预燃喷火口4，预燃喷火口4的上方设置熔化室6，熔化室6与坩埚8相连接。
炉条1上方的炉膛2内构成灰层、火层、煤层和空层，炉膛2上方的预燃喷火口4和熔化室6构成燃烧室，完成熔化玻璃。熔化室6到小烟囱21为负压，其流速为11m/s。完成熔化玻璃后通过第一层烟道10、第二层烟道、第三层烟道和烟道热置换器18，其流速为2～3m/s，由烟囱17把废气排除，即顺向流向。
熔化室6的上方设置炉盖7，炉盖7的中部设置炉心测温仪9，炉心测温仪9与仪表控制箱16相连接。炉基础20上部第三层烟道12的一侧设置热置换器15，如图1所示。
通过仪表控制提供各部位的温度信息，便于司炉工操作时控制和掌握炉温的变化，提高化料质量，生产出优质玻璃产品。
实施例2
在热置换器15的内部沿热置换器15相对平行设置二个烟道热置换器18，二个烟道热置换器18相互各自相对平行设置。
热置换器15的一端与第三层烟道12的一侧相连接，且穿过第二层烟道11和第一层烟道10与空气储存室22相连接，热置换器15的另一端与进气口19和烟囱17的一端相连接。
热置换器15另一端的上部设置烟囱吸拔力检测仪13、烟道测温仪14和进气口19，烟囱吸拔力检测仪13和烟道测温仪14与仪表控制箱16相连接。
二次空气从进气口19进入热置换器15，与烟道热置换器18进行热置换，二次空气一边进行热置换一边沿着热置换器15穿过第三层烟道12、第二层烟道11和第一层烟道10进入空气储存室22，由空气储存室22进入预燃喷火口4与煤气即一氧化碳混合燃烧，火焰温度可高达1650～1680℃，即逆流流向，如图1、图2所示。
实施例3
由炉膛2产生热能经转换成为热风后进入熔化室6对坩埚8内的玻璃料液进行加热熔化，加热后一部分废气经过小烟囱21、第一层烟道10、第二层烟道11、第三层烟道12和烟道热置换器18，由烟囱17把废气排除；二次空气从进气口19进入热置换器15，与烟道热置换器18进行热置换，二次空气在热置换的同时沿着热置换器15旋转穿过第三层烟道12、第二层烟道11和第一层烟道10进入空气储存室22，经过热置换的二次空气从空气储存室22进入预燃喷火口4与煤气混合燃烧，提高熔化室6的温度，循环往复，如图1、图2所示。
经实际检测烟尘排放黑度达到林格曼1级；烟尘排放浓度达到36mg/Nm3；炉温最高1720℃；节能效果30～40％；提高玻璃坩埚炉的使用寿命。
Claims (3)
1、一种双流向玻璃坩埚炉，其特征在于炉体的炉基础(20)上部一侧设置第三层烟道(12)，第三层烟道(12)的上部设置第二层烟道(11)，第三层烟道(12)与第二层烟道(11)相连接，第二层烟道(11)的上部设置第一层烟道(10)，第二层烟道(11)与第一层烟道(10)相连接，第一层烟道(10)的上部的一侧设置小烟囱(21)，小烟囱(21)与第一层烟道相连接，小烟囱(21)的一侧设置若干个空气储存室(22)，空气储存室(22)的上部设置若干个坩埚(8)；烟道热置换器(18)的一端与第三层烟道(12)的一侧相连接，烟道热置换器(18)的另一端与烟囱(17)的下端部相连接；炉体的炉基础(20)上部另一侧设置炉条(1)，炉条(1)的上方设置炉膛(2)，炉膛(2)上方一侧设置加煤口(3)，加煤口(3)的上方设置空气测温仪(5)，空气测温仪(5)与仪表控制箱(16)相连接；炉膛(2)上方设置预燃喷火口(4)，预燃喷火口(4)的上方设置熔化室(6)，熔化室(6)与坩埚(8)相连接；熔化室(6)的上方设置炉盖(7)，炉盖(7)的中部设置炉心测温仪(9)，炉心测温仪(9)与仪表控制箱(16)相连接；炉基础(20)的上部第三层烟道(12)的一侧设置热置换器(15)。
2、根据权利要求1所述的双流向玻璃坩埚炉，其特征是在热置换器(15)的内部沿热置换器(15)相对平行设置若干个烟道热置换器(18)，烟道热置换器(18)相互各自相对平行设置；热置换器(15)的一端与第三层烟道(12)的一侧相连接，且穿过第二层烟道(11)和第一层烟道(10)与空气储存室(22)相连接，热置换器(15)的另一端与进气口(19)和烟囱(17)的一端相连接；热置换器(15)另一端的上部设置烟囱吸拔力检测仪(13)、烟道测温仪(14)和进气口(19)，烟囱吸拔力检测仪(13)和烟道测温仪(14)与仪表控制箱(16)相连接。
3、根据权利要求1或2所述的双流向玻璃坩埚炉，其特征是由炉膛(2)产生热能经转换成为热风后进入熔化室(6)对坩埚(8)内的玻璃料液进行加热熔化，加热后一部分热风经过小烟囱(21)、第一层烟道(10)、第二层烟道(11)、第三层烟道(12)和烟道热置换器(18)，由烟囱(17)把废气排除；二次空气从进气口(19)进入热置换器(15)，与烟道热置换器(18)进行热置换，二次空气在热置换的同时沿着热置换器(15)旋转穿过第三层烟道(12)、第二层烟道(11)和第一层烟道(10)进入空气储存室(22)，经过热置换的二次空气从空气储存室(22)进入预燃喷火口(4)与煤气混合燃烧，提高熔化室(6)的温度，循环往复。
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