CN202546700U - 玻璃退火窑余热资源利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种玻璃退火窑余热资源利用系统，其包括：用于回收从玻璃退火窑的风管排放出的高温空气的热回收管路，其与所述玻璃退火窑的多个区域中的至少一个区域的风管排风口相连通；以及，用于将外界冷水与所述热回收管路中的高温空气进行热交换、并转化成蒸汽的余热锅炉，与所述热回收管路连通。本实用新型玻璃退火窑余热资源利用系统通过将玻璃退火窑加热均热预冷区、重要冷却区、冷却区中至少一个区域的风管排出的高温空气引入至余热锅炉内换热而对高温空气的热量加以利用，并将换热后气体由锅炉排向外界，实现对玻璃退火窑余热资源有效利用，避免了余热资源的浪费。

Description

玻璃退火窑余热资源利用系统

技术领域

本实用新型涉及热能动力及环保技术领域，尤其涉及一种玻璃退火窑余热资源利用系统，用于对玻璃退火窑所产生的余热资源加以利用。 

背景技术

玻璃在室温度与软化温度之间进行热处理时，其结构和性能往往能发生显著的变化，如应力的产生或消除、分相与析晶等，因此，为了减少或消除玻璃种的残余内应力，通常是将玻璃重新加热到开始塑性变形时的温度范围，即玻璃的退火温度范围。玻璃的退火温度的上下限，一般介于50～100℃之间，它与玻璃本身的特性有关。根据理论计算和生产经验，浮法玻璃的最高退火温度约为540～570℃，最低退火温度约为450～480℃。 

浮法玻璃退火是指将熔融玻璃液在锡槽中成型后，于退火窑中通过适当控制温度，降低速度，而将玻璃带中产生的热应力控制在允许的范围内。实际上，玻璃的退火过程也是冷却过程，但要根据玻璃的不同厚度及不同要求，控制其冷却速度，使经退火后的玻璃中的残余内应力符合要求；同时，玻璃在退火中产生的暂时应力不能过大，否则会引起玻璃在退火窑中炸裂。因此，玻璃在退火窑中，按退火工艺进行分区控制，以达到提高玻璃质量的目的。通常退火窑内按退火工艺分为：加热均热预冷区(A区)、重要冷却区(B区)、冷却区(C区)和急速冷却区，急速冷却区又分直接热风区(RET区)和直接冷风冷却区(F区)。 

玻璃退火窑中A区、B区和C区均是通过风管内通入冷空气，与玻璃带热交换，实现对玻璃带的冷却。如图1所示，图1为玻璃退火窑的A区、B区和C区的结构示意图。玻璃退火窑中A区和B区内通过位于玻璃带2上方的第一风管11以及位于玻璃带2下方的第二风管12对玻璃带2进行冷却，其中，第一风管11一端通入室温空气，室温空气与玻璃带2进行热交换后，成 为高温空气，并从第一风管11另一端排出；第二风管12一端通入室温空气，室温空气与玻璃带2进行热交换后，成为高温空气，并从第二风管12另一端排出；退火窑C区内通过位于玻璃带2上方的第三风管和位于玻璃带2下方的第四风管对玻璃带2进行退火冷却，其中，根据C区退火要求，第三风管包括由玻璃带2上方至退火窑内壁依次设置的第一段风管31、第二段风管32和第三段风管33，室温空气经第一段风管31、第二段风管32和第三段风管33与玻璃带2进行热交换后，成为高温空气并排出；第四风管包括由玻璃带2下方至退火窑内壁依次设置的第四段风管34和第五段风管35，室温空气经第四段风管34和第五段风管35与玻璃带2进行热交换，成为高温空气并排出。玻璃在退火窑的整个退火过程中，玻璃带2的显热被空气带走，最后排向大气，造成了玻璃余热资源的浪费。 

实用新型内容

为了解决现有技术中玻璃生产工艺中退火窑余热资源没有被有效利用而造成资源浪费的问题，本实用新型提供了一种玻璃退火窑余热资源利用系统，其能有效利用玻璃余热资源。 

本实用新型所提供的技术方案为：一种玻璃退火窑余热资源利用系统，所述玻璃退火窑包括多个区域，所述玻璃退火窑余热资源利用系统包括： 

用于回收从玻璃退火窑的风管排放出的高温空气的热回收管路，其与所述玻璃退火窑的多个区域中的至少一个区域的风管排风口相连通；以及， 

用于将外界冷水与所述热回收管路中的高温空气进行热交换、并转化成蒸汽的余热锅炉，与所述热回收管路连通。 

进一步的，所述余热锅炉包括： 

炉体，其顶部具有进气口，底部具有出气口，且所述进气口与所述热回收管路连通，所述出气口通过引风机与外界连通； 

省煤器，设置于所述炉体内部，具有第一冷水进口和第一热水出口； 

蒸发器，设置于所述炉体内部，具有第一热水进口和第一蒸汽出口； 

锅筒，其顶部具有第二热水进口和第二蒸汽出口，其底部具有蒸汽进口和第二热水出口； 

所述锅筒的第二热水进口与所述省煤器的第一进水出口连通，所述锅筒的第二热水出口通过下降管与所述蒸发器的第一热水进口连通，所述锅筒的蒸汽进口与所述蒸发器的第一蒸汽出口连通。 

进一步的，所述省煤器设置于所述蒸发器的下方。 

进一步的，所述玻璃退火窑包括加热均热预冷区、重要冷却区、冷却区和急速冷却区，所述加热均热预冷区、重要冷却区设置有第一风管和第二风管，且第一风管位于玻璃带上方，第二风管位于玻璃带下方； 

所述热回收管路包括与所述第一风管排风口连通的第一回收管。 

进一步的，所述热回收管路还包括与所述第二风管排风口连通的第二回收管。 

进一步的，所述冷却区设置第三风管和第四风管，其中，第三风管包括由玻璃带上方至退火窑内壁依次设置的第一段风管、第二段风管和第三段风管，第四风管位于玻璃带下方； 

所述热回收管路还包括与所述第一段风管、和/或第二段风管的排风口连通的第三回收管。 

本实用新型的有益效果是： 

本实用新型玻璃退火窑余热资源利用系统是利用玻璃退火窑A区、B区、C区等多个区域中的至少一个区域的余热资源，通过将玻璃退火窑的至少一个区域的风管排出的高温空气引入至余热锅炉内换热而对高温空气的热量加以利用，并将换热后气体由锅炉排向外界，实现对玻璃退火窑余热资源有效利用，避免了余热资源的浪费。 

附图说明

图1表示现有技术中玻璃退火窑的结构示意图； 

图2表示本实用新型玻璃退火窑余热资源利用系统第一种实施方式的结构示意图； 

图3表示本实用新型玻璃退火窑余热资源利用系统第二种实施方式的结构示意图。 

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。 

为了解决现有技术中玻璃退火窑余热资源浪费的问题，本实用新型提供了一种玻璃退火窑余热资源利用系统。玻璃退火窑根据玻璃退火工艺分为多个区域，如图2和图3所示，本实用新型玻璃退火窑余热资源利用系统包括： 

用于回收从玻璃退火窑的风管排风口排放出的高温空气的热回收管路，其与玻璃退火窑的多个区域中的至少一个区域的风管排风口相连通；以及， 

用于将外界冷水与热回收管路中的高温空气进行热交换、并转化成蒸汽的余热锅炉4，其与热回收管路连通。 

优选的，余热锅炉4包括： 

炉体41，其顶部具有进气口，底部具有出气口，且进气口与热回收管路连通，出气口通过引风机45与烟囱46连通，烟囱46与外界连通； 

省煤器42，设置于炉体41内部，具有第一冷水进口和第一热水出口； 

蒸发器43，设置于炉体41内部，并位于省煤器42的上方，具有第一热水进口和第一蒸汽出口； 

锅筒44，其顶部具有第二热水进口和第二蒸汽出口，其底部具有蒸汽进口和第二热水出口；锅筒44的第二热水进口与省煤器42的第一进水出口连通，锅筒44的第二热水出口通过下降管与蒸发器43的第一热水进口连通，锅筒44的蒸汽进口与蒸发器43的第一蒸汽出口连通。 

当然，余热锅炉并不局限于本实施例中所提供的结构形式，还可以为其他本领域中常用的余热锅炉的结构形式，在此不一一列举。 

本实用新型玻璃退火窑余热资源利用系统是利用玻璃退火窑多个区域中的至少一个区域的余热资源，通过将玻璃退火窑的风管排出的高温空气引入至余热锅炉内换热而对高温空气的热量加以利用，并将换热后气体由锅炉排向外界，实现对玻璃退火窑余热资源有效利用，避免了余热资源的浪费。 

以下仅以根据退火工艺分为加热均热预冷区(A区)、重要冷却区(B区)、冷却区(C区)和急速冷却区(图中未画出)的玻璃退火窑为例，对本实用新 型玻璃退火窑余热资源利用系统进行说明。如图2和图3所示，在玻璃退火窑的上述几个区域中，设置于A区和B区的、用于冷却玻璃带2的风管包括第一风管11和第二风管12，设置于C区、用于冷却玻璃带2的风管包括第三风管和第四风管，其中，第一风管11设置于玻璃带2的上方，第二风管12设置于玻璃带2的下方，第三风管包括依次设置于玻璃带2上方的第一段风管31、第二段风管32和第三段风管33，且第一段风管31距离玻璃带2最近，第三段风管33距离玻璃带2最远，第四风管位于玻璃带2下方，第四风管包括第四段风管34和第五段风管35。 

结合退火工艺以及上述各区域风管的位置，通常，设置于A区、B区的第一风管11和第二风管12、以及设置于C区并位于玻璃带2上方的第一段风管31和第二段风管32在玻璃退火过程中排放的空气温度较高，而设置于C区并位于玻璃带2上方的第三段风管33、位于玻璃带2下方的第四段风管和第五段风管、以及急速冷却区的风管排放的空气温度相对较低，不易再进行利用；因此，优选的，本实用新型玻璃退火窑余热资源利用系统主要利用的就是A区、B区的第一风管11和第二风管12、以及C区的第一段风管31和第二段风管32所排放的余热资源。 

当然可以理解的是，玻璃退火窑根据退火工艺的不同要求，会分为不同的区域，而不同区域内风管的位置也会根据退火工艺而有所不同，本实用新型仅以上述退火窑为例，来说明本实用新型玻璃退火窑余热资源利用系统所利用的退火窑的余热资源(即热回收管路与退火窑的连接关系)，但本实用新型玻璃退火窑余热资源利用系统可利用的退火窑余热资源(即热回收管路与退火窑的连接关系)并不局限于此。在实际应用中，可结合退火工艺以及各区域风管位置来评估可利用的退火窑余热资源，从而选择退火窑中合适的区域中可排放高温空气的风管与热回收管连通，从而有效利用退火窑的余热资源，在此不再一一列举。 

以下结合实施例说明本实用新型玻璃退火窑余热资源利用系统对玻璃退火窑A区、B区和C区的余热资源的利用。 

实施例1 

本实施例中，玻璃退火窑余热资源利用系统是对玻璃退火窑的A区和B 区的余热资源进行利用。 

如图2所示，本实施例中，本实用新型玻璃退火窑余热资源利用系统包括： 

与第一风管11排风口连通的第一回收管110； 

与第二风管12排风口相连通的第二回收管120；以及， 

与第一回收管110、第二回收管120连通的余热锅炉4。 

本实施例中，余热锅炉4包括： 

炉体41，其顶部具有进气口，底部具有出气口，且进气口与热回收管路连通，出气口通过引风机与烟囱连通，烟囱与外界连通； 

省煤器42，设置于炉体41内部，具有第一冷水进口和第一热水出口； 

蒸发器43，设置于炉体41内部，并位于省煤器42的上方，具有第一热水进口和第一蒸汽出口； 

锅筒44，其顶部具有第二热水进口和第二蒸汽出口，其底部具有蒸汽进口和第二热水出口； 

锅筒44的第二热水进口与省煤器42的第一进水出口连通，锅筒44的第二热水出口通过下降管与蒸发器43的第一热水进口连通，锅筒44的蒸汽进口与蒸发器43的第一蒸汽出口连通。 

优选的，第一风管11、第二风管12的排气口处均设置有引风机，第一回收管通过引风机与第一风管11连通，第二回收管120通过引风机与第二风管12连通。 

优选的，在第一风管11和第二风管12的排气口处还分别设置有蝶阀。 

本实施例的玻璃退火窑余热资源利用系统的工作原理为： 

玻璃退火窑在退火过程中，A区和B区的第一风管11、第二风管12排出的高温空气经第一回收管110和第二回收管120收集并引入至余热锅炉4的炉体41内，炉体41内充满高温空气；来自化学水车间的盐水(或外界的其他冷水)经第一冷水进口进入到省煤器42中，便与余热锅炉4炉体41内的高温空气发生热交换，变成热水，并经省煤器42的第一热水出口输送至锅筒44；锅筒44内具有气液分离器，锅筒44底部的热水通过下降管分配到蒸发器43内，热水在蒸发器43吸热变成饱和蒸汽又回到锅筒44，经锅筒44分离的饱和蒸汽通过锅筒44顶部的第二蒸汽出口进入到玻璃厂的蒸汽管网，以提供其 他工段生产用汽，从而实现玻璃退火窑余热资源的综合利用。 

实施例2 

本实施例中，玻璃退火窑余热资源利用系统是对玻璃退火窑的A区、B区以及C区的余热资源进行利用。 

如图3所示，本实施例中，玻璃退火窑余热资源利用系统包括： 

与第一风管11排风口连通的第一回收管110； 

与第二风管12排风口相连通的第二回收管120； 

与第一段风管31、第二段风管32的排风口连通的第三回收管130；以及， 

与第一回收管110、第二回收管120和第三回收管130连通的余热锅炉4。 

本实施例中，余热锅炉4包括： 

炉体41，其顶部具有进气口，底部具有出气口，且进气口与热回收管路连通，出气口通过引风机与外界连通； 

省煤器42，设置于炉体41内部，具有第一冷水进口和第一热水出口； 

蒸发器43，设置于炉体41内部，并位于省煤器42的上方，具有第一热水进口和第一蒸汽出口； 

锅筒44，其顶部具有第二热水进口和第二蒸汽出口，其底部具有蒸汽进口和第二热水出口； 

锅筒44的第二热水进口与省煤器42的第一进水出口连通，锅筒44的第二热水出口通过下降管与蒸发器43的第一热水进口连通，锅筒44的蒸汽进口与蒸发器43的第一蒸汽出口连通。 

优选的，第一风管11、第二风管12以及第三段风管33的排气口处均设置有引风机，第一回收管通过引风机与第一风管11连通，第二回收管通过引风机与第二风管12连通。 

优选的，在第一风管11和第二风管12的排气口处还分别设置有蝶阀。 

本实施例的玻璃退火窑余热资源利用系统的工作原理为： 

玻璃退火窑在退火过程中，由第一风管11、第二风管12以及第一段风管31、第二段风管32排出的高温空气分别经第一回收管110、第二回收管120和第三回收管130收集并引入至余热锅炉4的炉体41内，炉体41内充满高温空气；来自化学水车间的盐水(或外界的其他冷水)经第一冷水进口进入到省 煤器42中，便与余热锅炉4炉体41内的高温空气发生热交换，变成热水，并经省煤器42的第一热水出口输送至锅筒44；锅筒44内具有气液分离器，锅筒44底部的热水通过下降管分配到蒸发器43内，热水在蒸发器43吸热变成饱和蒸汽又回到锅筒44，经锅筒44分离的饱和蒸汽通过锅筒44顶部的第二蒸汽出口进入到玻璃厂的蒸汽管网，以提供其他工段生产用汽，从而实现玻璃退火窑余热资源的综合利用。 

当然，上述两种实施方式仅是本实用新型玻璃退火窑余热资源利用系统的优选装配方式，在实际应用中，热回收管路可以与退火窑多个区域中至少一个区域的至少一个风管连通，如：热回收管路还可以仅与第一风管连通，或者，热回收管路仅与第二风管连通，或者，热回收管路仅与第一段风管连通，或者，热回收管路仅与第二段风管连通等，在此不一一列举。 

以上是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。 

Claims (6)

1.一种玻璃退火窑余热资源利用系统，所述玻璃退火窑包括多个区域，其特征在于，所述玻璃退火窑余热资源利用系统包括：

用于回收从玻璃退火窑的风管排放出的高温空气的热回收管路，其与所述玻璃退火窑的多个区域中的至少一个区域的风管排风口相连通；以及，

用于将外界冷水与所述热回收管路中的高温空气进行热交换、并转化成蒸汽的余热锅炉，与所述热回收管路连通。

2.根据权利要求1所述的玻璃退火窑余热资源利用系统，其特征在于，所述余热锅炉包括：

炉体，其顶部具有进气口，底部具有出气口，且所述进气口与所述热回收管路连通，所述出气口通过引风机与外界连通；

省煤器，设置于所述炉体内部，具有第一冷水进口和第一热水出口；

蒸发器，设置于所述炉体内部，具有第一热水进口和第一蒸汽出口；

锅筒，其顶部具有第二热水进口和第二蒸汽出口，其底部具有蒸汽进口和第二热水出口；

所述锅筒的第二热水进口与所述省煤器的第一进水出口连通，所述锅筒的第二热水出口通过下降管与所述蒸发器的第一热水进口连通，所述锅筒的蒸汽进口与所述蒸发器的第一蒸汽出口连通。

3.根据权利要求2所述的玻璃退火窑余热资源利用系统，其特征在于：所述省煤器设置于所述蒸发器的下方。

4.根据权利要求1至3任一项所述的玻璃退火窑余热资源利用系统，其特征在于：所述玻璃退火窑包括加热均热预冷区、重要冷却区、冷却区和急速冷却区，所述加热均热预冷区、重要冷却区设置有第一风管和第二风管，且第一风管位于玻璃带上方，第二风管位于玻璃带下方；

所述热回收管路包括与所述第一风管排风口连通的第一回收管。

5.根据权利要求4所述的玻璃退火窑余热资源利用系统，其特征在于：所述热回收管路还包括与所述第二风管排风口连通的第二回收管。

6.根据权利要求5所述的玻璃退火窑余热资源利用系统，其特征在于：所述冷却区设置第三风管和第四风管，其中，第三风管包括由玻璃带上方至退 火窑内壁依次设置的第一段风管、第二段风管和第三段风管，第四风管位于玻璃带下方；

所述热回收管路还包括与所述第一段风管、和/或第二段风管的排风口连通的第三回收管。 

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