一种玻璃纤维窑炉纯氧燃烧系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种玻璃纤维窑炉纯氧燃烧系统及其控制方法，应用在玻璃纤维窑炉燃烧装置上。该系统包括天然气管道、氧气管道、燃烧器和玻璃纤维窑炉，天然气管道、氧气管道接入燃烧器，燃烧器接入玻璃纤维窑炉，其特征是，还包括天然气电调节阀、天然气流量计、氧气电调节阀、氧气流量计、热电偶和主控制器；控制方法包括恒流量控制、恒温控制、比值控制。本产品提高了工作效率，降低了工作强度，提高玻璃溶质温度从而加速玻璃熔化，提高热效，减缓对耐火材料的侵蚀；又大大减少了废气带出的热量和有害气体和尘埃，及时调整会减小玻璃泡沫尘从而提高玻纤质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种玻璃纤维窑炉纯氧燃烧系统及其控制方法，应用在玻璃纤维窑炉燃烧装置上。
技术介绍
传统的玻璃纤维窑通过窑腔内天然气燃烧产生的热量熔化原料，空混燃烧限于空气中21%的氧气助燃，其余气体不仅不参与燃烧还携带走热量并生成有害的氮氧化物等废气，能源利用率低且易产生污染。随着近代工业的发展对燃料的需求越来越大，相应的燃烧产物对环境的污染越来越重。矿物燃烧的不可再生性，导致燃料的价格迅速上升，迫使人们从经济可持续发展的角度出发，在燃烧领域积极设法减少或不用无效加热氮气，纯氧燃烧技术就应运而生。现有技术的纯氧燃烧指纯度大于90%的氧气作为助燃介质的燃烧，实现纯氧燃烧需要布设天然气燃烧分站和氧气燃烧分站，分站管道上分别安装氧气手动调节阀和天然气手动调节阀，两种气体的流量通过对应的手动调节阀调整，在燃烧器内按一定比例混合后，在燃烧枪口燃烧，向窑炉供给热量。但是在实际操作中由于投料机配料不均匀等客观问题存在，会使窑内温度待测点的温度值上下大幅波动。现有技术中，现场燃烧分站只安装手动调节阀，没有流量计和自动调节阀，无法实现控制调节，
技术介绍
存在以下缺点：1）当熔化工观测到温度值超出工艺要求时，必须人工去现场调节手动调节阀，改变天然气和氧气的流量以达到改变燃烧温度的目的，该技术存在响应慢，精度低，操作强度大等问题。2）根据天然气的成分特点，氧气和天然气需要按一定比例 (大约为2.1比1)才能充分燃烧；由于两个燃烧分站没有流量控制，熔化工通过目测燃烧火焰的方法来调节二者比例，很可能致使比例失衡，降低燃烧效率。中国专利公开号“203128389U”公开了一种玻璃窑炉通路纯氧燃烧器组件，其特征在于：氧气和燃气分别通过各自的氧气管道和燃气管道同时进入燃烧器混合燃烧，燃烧器从通路上方插入通路内部上部空间。纯氧燃烧的理论火焰温度高达2600oC，高温火焰主要通过热辐射的方式加热通路下部的玻璃液。本专利技术氧气通过一体化流量计计量后，进入氧气控制阀进行流量的控制，然后输送到氧气分配管，再经过氧气阀、氧气单向阀和金属软管进入燃烧器。燃气通过一体化流量计计量后，进入燃气控制阀进行流量的控制，然后输送到燃气分配管，再经过燃气阀、燃气单向阀和金属软管进入燃烧器。燃烧器从通路上方插入通路火焰空间内，燃烧器的轴线23与玻璃液面中心线的延伸线夹角呈（20—90）度角。本专利技术专利较空气-燃气燃烧最大能耗降低60%，废气减少80%；较燃烧器设置在通路两侧的布置方式减少一半的设备。从而降低了设备投入成本和运行费用，达到节能、增效和环保的目的。上述专利所述的技术方案，仅仅是一种对于单一燃烧器组件的改进，并不能解决本专利技术的专利技术目的。
技术实现思路
本专利技术的目的在提供一种玻璃纤维窑炉纯氧燃烧系统及其控制方法，解决现有产品存在的不足之处，通过调节两气的流量比例，使窑内温度值稳定在工艺要求范围，实现恒定控制。本专利技术目的通过以下技术方案实现：一种玻璃纤维窑炉纯氧燃烧系统，包括天然气管道、氧气管道、燃烧器和玻璃纤维窑炉，天然气管道、氧气管道接入燃烧器，燃烧器接入玻璃纤维窑炉，其特征是，还包括天然气电调节阀、天然气流量计、氧气电调节阀、氧气流量计、热电偶和主控制器；所述的天然气管道上安装有天然气电调节阀、天然气流量计；所述的氧气管道上安装有氧气电调节阀、氧气流量计；所述的热电偶安装于玻璃纤维窑炉上，用于测温；所述的天然气电调节阀、天然气流量计、氧气电调节阀、氧气流量计、热电偶均与主控制器相连接。作为优选，还包括天然气进气阀、天然气出气阀、氧气进气阀和氧气出气阀，所述的天然气进气阀与天然气出气阀之间设有天然气电调节阀、天然气流量计；所述的氧气进气阀与氧气出气阀之间设有氧气电调节阀和氧气流量计。作为优选，还包括安装支架，所述的安装支架两边分别固定安装有天然气管道和氧气管道，所述的天然气电调节阀和氧气电调节阀分别固定安装于安装支架上。作为优选，所述的主控制器上设有触控显示器。作为优选，所述的玻璃纤维窑炉上对称设有两个燃烧器接口。作为优选，所述的热电偶位于玻璃纤维窑炉顶部。作为优选，还包括有底座，所述的天然气管道、氧气管道和安装支架均固定安装在底座上。一种基于上述玻璃纤维窑炉纯氧燃烧系统的控制方法，其特征在于：热电偶装在窑炉顶上，检测窑内空间温度，作为温度检测机构，将温度值发送至主控制器；天然气流量计和氧气流量计，作为系统的流量检测机构，流量值发送至主控制器；天然气电调节阀和氧气电调节阀分别安装在天然气管道和氧气管道上，作为系统的执行机构，主控制器通过模拟量输出控制两个调节阀开度。作为优选，还包括恒流量控制方法：玻璃纤维窑炉启动燃烧后，在主控制器的触控显示器上显示天然气和氧气实际流量，在主控制器上设置上述流量，以恒定流量的方式，独立恒流量控制天然气和氧气的流量。作为优选，恒温控制方法，在主控制器的触控显示器上显示窑炉内空间温度实际值，在主控制器上设置上述温度值，以恒温控制的方式，主控制器通过控制天然气和氧气的流量来恒温控制窑内温度；比值控制方法，氧气和燃气要按照一定比例燃烧，在主控制器的触控显示器上显示氧燃比，在主控制器上设置上述氧燃比，主控制器通过调节氧气流量，以及天然气流量按设置比例跟随氧气流量调节。与现有技术相比，本产品的优点在于：本产品具有系统响应块，系统自动调解等优点，提高了工作效率，降低了工作强度，提高玻璃溶质温度从而加速玻璃熔化，提高热效，减缓对耐火材料的侵蚀；同时更加注意燃烧系统的安全，又大大减少了废气带出的热量和有害气体和尘埃，及时调整会减小玻璃泡沫尘从而提高玻纤质量。附图说明图1是本专利技术实施例的结构示意图。图2是图1中A部的局部放大图。图3是本实施例的控制方法示意图。标号说明：天然气管道1、氧气管道2、燃烧器3、玻璃纤维窑炉4、燃烧器接口41、天然气电调节阀5、天然气流量计6、氧气电调节阀7、氧气流量计8、热电偶9、主控制器10、触控显示器101、天然气进气阀11、天然气出气阀12、氧气进气阀13、氧气出气阀14、安装支架15、底座16。具体实施方式以下结合具体实施例来说明本专利技术，下列实施例仅用于说明本专利技术的技术方案，并不限定本专利技术的保护范围。实施例一：如图1-3所示，本实施例的产品包括天然气管道1、氧气管道2、燃烧器3和玻璃纤维窑炉4，天然气管道1和氧气管道2接入燃烧器3，玻璃纤维窑炉4上对称设有两个燃烧器接口41，燃烧器3通过燃烧器接口41接入玻璃纤维窑炉4，必要时可接入两组纯氧燃烧系统；本实施例还包括天然气电调节阀5、天然气流量计6、氧气电调节阀7、氧气流量计8、热电偶9和主控制器10；天然气管道1上安装有天然气电调节阀5、天然气流量计6；氧气管道2上安装有氧气电调节阀7、氧气流量计8；热电偶9安装于玻璃纤维窑炉4上，用于测温，具体地热电偶9位于玻璃纤维窑炉4顶部；天然气电调节阀5、天然气流量计6、氧气电调节阀7、氧气流量计8、热电偶9均与主控制器10相连接，且主控制器10上设有触控显示器101，用于显示各类数据参数，并可以进行相应的控制操作，本实施例的主控制器10为DCS系统。本实施例还包括天然气进气阀11、天然气出气阀12、氧气进气阀13和氧气出气阀14，天然气进气阀11与天然气出气阀12之间设有天然气电调节阀5、天然气流量计6；氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玻璃纤维窑炉纯氧燃烧系统，包括天然气管道、氧气管道、燃烧器和玻璃纤维窑炉，天然气管道、氧气管道接入燃烧器，燃烧器接入玻璃纤维窑炉，其特征是，还包括天然气电调节阀、天然气流量计、氧气电调节阀、氧气流量计、热电偶和主控制器；所述的天然气管道上安装有天然气电调节阀、天然气流量计；所述的氧气管道上安装有氧气电调节阀、氧气流量计；所述的热电偶安装于玻璃纤维窑炉上，用于测温；所述的天然气电调节阀、天然气流量计、氧气电调节阀、氧气流量计、热电偶均与主控制器相连接。

【技术特征摘要】
1.一种玻璃纤维窑炉纯氧燃烧系统，包括天然气管道、氧气管道、燃烧器和玻璃纤维窑炉，天然气管道、氧气管道接入燃烧器，燃烧器接入玻璃纤维窑炉，其特征是，还包括天然气电调节阀、天然气流量计、氧气电调节阀、氧气流量计、热电偶和主控制器；所述的天然气管道上安装有天然气电调节阀、天然气流量计；所述的氧气管道上安装有氧气电调节阀、氧气流量计；所述的热电偶安装于玻璃纤维窑炉上，用于测温；所述的天然气电调节阀、天然气流量计、氧气电调节阀、氧气流量计、热电偶均与主控制器相连接。2.根据权利要求1所述的玻璃纤维窑炉纯氧燃烧系统，其特征在于：还包括天然气进气阀、天然气出气阀、氧气进气阀和氧气出气阀，所述的天然气进气阀与天然气出气阀之间设有天然气电调节阀、天然气流量计；所述的氧气进气阀与氧气出气阀之间设有氧气电调节阀和氧气流量计。3.根据权利要求1或2所述的玻璃纤维窑炉纯氧燃烧系统，其特征在于：还包括安装支架，所述的安装支架两边分别固定安装有天然气管道和氧气管道，所述的天然气电调节阀和氧气电调节阀分别固定安装于安装支架上。4.根据权利要求1或2所述的玻璃纤维窑炉纯氧燃烧系统，其特征在于：所述的主控制器上设有触控显示器。5.根据权利要求1或2所述的玻璃纤维窑炉纯氧燃烧系统，其特征在于：所述的玻璃纤维窑炉上对称设有两个燃烧器接口。6.根据权利要求1或2所述的玻璃纤维窑炉纯...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈佳俊，
申请(专利权)人：桐乡华锐自控技术装备有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33