燃气喷枪及其燃烧系统以及浮法玻璃熔窑燃烧系统配置法技术方案

本发明专利技术提供了一种燃气喷枪及其燃烧系统以及浮法玻璃熔窑燃烧系统配置法，其中：燃气喷枪包括气体喷头、外枪管、内枪管和流量微调机构，实现了大通量氢气在安全、可控的状态下燃烧释放热量，并可实现氢气燃烧其火焰状态的调节，且设计新颖独特、结构紧凑简单，制作安装简单方便；燃气喷枪燃烧系统是通过包括本发明专利技术提供的燃气喷枪在内所组成的氢气燃烧组件、氢气输送组件、冷却气体输送组件和气体分配器所构成的，实现了多个氢气燃烧组件组成燃烧系统，能够通过大通量的氢气获取巨大的热量，为大规模使用氢气作为获取巨大热能提供了条件；而浮法玻璃熔窑燃烧系统配置法则为浮法玻璃生产线大规模使用氢气作为热量的来源提供了切实可行的技术方案。切实可行的技术方案。切实可行的技术方案。

【技术实现步骤摘要】
燃气喷枪及其燃烧系统以及浮法玻璃熔窑燃烧系统配置法


[0001]本专利技术涉及一种燃气喷枪及其燃烧系统以及浮法玻璃熔窑燃烧系统配置法，属于燃气喷枪及其燃烧系统的生产制造
以及浮法玻璃熔窑燃烧系统配置法的


技术介绍

[0002]氢气来源广泛，具有热值高、能量密度大的特点，由于其燃烧生成物为水，燃烧过程中不产生二氧化碳等温室气体和有毒有害物质，因此，是一种极具开发利用价值的新型清洁能源。
[0003]然而，常温下氢气很不稳定，当空气中氢气的体积分数为4～75％时，遇火可引起爆炸，因此，作为燃料使用，需要配置适宜的喷枪以保证其能够安全燃烧，释放其蕴含的能量。
[0004]现有技术中，已有通过氢气燃烧装置燃烧氢气以获取热能的相关技术，例如专利技术专利《一种氢气燃烧装置》(申请号：2013105725686)通过燃烧套管燃烧头、燃气供气管道、辅助燃气体供气管道相互配合形成中心助燃气体出风口、内环形燃气出风口、内环旋流助燃气体出风口、外环助燃气体出风口、外环燃气出风口，进而构成一个多层环绕的助燃气体与燃气混合出风形式的氢气燃烧装置。
[0005]由于这种装置相对来说结构比较复杂，制作成本较高，且无法通过大通量且较高压力的氢气从而获得较大的热量，满足特殊行业所需热量的要求，例如，无法满足玻璃生产所需热能的需要，实际应用受到很大限制。
[0006]众所周知，玻璃是一种古老的产品，是以多种无机矿物如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸钡、石灰石、长石、纯碱等为主要原料，加入少量辅料制成的无规则结构的非晶态固体，广泛应用于建筑、日用、艺术、医疗、化学、电子、仪表、核工程等领域。
[0007]玻璃的种类很多，按用途可以分为建筑玻璃、化学玻璃、光学玻璃、电子玻璃、工艺玻璃、玻璃纤维以及泡沫玻璃等，按化学组成可以分为钠玻璃、钾玻璃、铝镁玻璃、铅玻璃、硼硅玻璃、石英玻璃等，按制造方法分类，建筑玻璃可分为平板玻璃、深加工玻璃和熔铸成型玻璃，其中，平板玻璃泛指采用引上、浮法、平拉、压延等工艺生产的玻璃制品。
[0008]浮法玻璃的生产成型过程是在通入保护气体(N2及H2)的锡槽中完成的，具体包括：
[0009]熔融的玻璃从池窑中连续流入并漂浮在相对密度较大的锡液表面上，在重力和表面张力的作用下，熔融的玻璃在锡液面上铺开、摊平、形成上下表面平整的玻璃带，并在逐渐硬化、冷却后被引上过渡辊台，通过辊台辊子的转动，把玻璃带拉出锡槽进入退火窑，经退火、切裁后得到相应的平板玻璃产品。
[0010]浮法玻璃生产成型工艺与其他成型工艺比较，其优点是更适合高效率制造优质的平板玻璃，其产品没有波筋，且厚度均匀、上下表面平整、互相平行，生产线规模不受成形方法的限制，单位产品的能耗低、成品率高，易于科学化管理和实现全线的机械化、自动化，劳动生产率高，连续作业周期可长达几年，有利于稳定生产，还可为在线生产新品种提供适合
条件，如电浮法反射玻璃、退火喷涂膜玻璃、冷端表面处理等，因此，浮法玻璃现已成为建筑玻璃的主要生产方法。
[0011]浮法玻璃生产线的主要设施为玻璃熔窑，浮法玻璃熔窑为浅池横焰池窑，其结构主要包括投料系统、熔制系统、热源供给系统、废气余热利用系统和排烟供气系统等，如图1现有技术中的浮法玻璃熔窑平面结构示意图所示，主要包括：
[0012]投料口1、熔化部2、小炉3、冷却部4、流料口5和蓄热室6，其中，热源供给系统包括小炉和蓄热室，小炉中设置有燃烧系统用于产生浮法玻璃生产所需的热能。
[0013]小炉是玻璃熔窑的重要组成部分，是使燃料和空气预热、混合、组织燃烧的配套设施，而在小炉中设置的燃烧喷嘴则是将燃料引入小炉中进行燃烧的重要设备。
[0014]现有技术中，用于浮法玻璃熔窑小炉燃烧的燃料通常是重油、天然气或煤气等燃料，燃烧过程中会释放大量的二氧化碳，对环境造成严重影响。
[0015]随着全球气候变暖的趋势加剧，温室气体的排放受到极大的重视，碳达峰、碳中和等工作已迫在眉睫，建材行业包括玻璃制造在内不仅是能耗大户，也是碳排放的大户之一，因此，在玻璃制造行业积极探索使用清洁能源，是促进碳达峰、碳中和的有效途径，其中，氢气作为一种热值高、能量密度大、来源多样的新型能源，由于其燃烧生成物为水，燃烧过程中不产生温室气体二氧化碳，因此，极具开发利用价值，特别在浮法玻璃熔窑中配置以氢气作为燃料的燃烧系统，极具发展前景。

技术实现思路

[0016]为满足以氢气作为燃料的生产生活需要，本专利技术实施例特提供一种燃气喷枪及其燃烧系统以及浮法玻璃熔窑燃烧系统配置法，目的在于：
[0017]为使用氢气作为燃料的热量获取方式提供一种燃气喷枪，以保证以大通量氢气作为燃料燃烧时的安全、可控，并在此基础上建立起相应的燃烧系统，以进一步保证以氢气作为燃料燃烧时的安全性和可控性并获取相应的热能，且在此基础上应用于浮法玻璃熔窑中，作为浮法玻璃熔窑的热量供给方式，实现节能减排、不排放二氧化碳、保护环境的目的。
[0018]为达上述目的，本专利技术首先提供一种燃气喷枪，其技术方案为：
[0019]一种燃气喷枪，用于喷射氢气且使所述氢气在燃烧状态下释放热量，包括：
[0020]气体喷头、外枪管、内枪管和流量微调机构，其中：
[0021]所述气体喷头包括外喷头、內喷头、压力板和固定套；
[0022]所述外喷头为具有通孔的中空管形构件，且所述外喷头其通孔的内壁为向其顶端收缩的椎体结构，所述内喷头亦为具有通孔的中空管形构件，且所述内喷头其外壁为向其顶端收缩的椎体结构，所述內喷头设置在所述外喷头的内部且所述内喷头的顶端与所述外喷头的顶端位于相同的一侧，所述压力板为环形构件且所述压力板上设置有倾斜于其轴线的斜孔，所述固定套为中空环形套管件，所述固定套连接在所述内喷头的尾端，所述固定套顶压着所述压力板使其覆盖在所述内喷头的尾端且让所述压力板上的斜孔与所述内喷头中部的通孔导通；
[0023]所述外枪管包括直管段、弯管段、连接段和插接管；
[0024]所述直管段的顶端与所述外喷头的尾端连接，所述直管段的尾端与所述弯管段的一端连接，所述弯管段的另一端与所述连接段的一端连接，所述连接段的另一端用于连接
提供所述氢气的管件，所述插接管连接在所述弯管段上且所述插接管的轴线与所述直管段的轴线并线；
[0025]所述內枪管为一直管，所述內枪管通过所述插接管插入所述直管段的内部且所述內枪管的顶端通过所述固定套与所述内喷头的末端连接，所述內枪管的尾端用于与提供所述氢气的管件连接；
[0026]所述流量微调机构设置在所述內枪管的尾部外侧且所述流量微调机构与所述插接管连接，通过所述流量微调机构能够使所述內枪管沿其轴向移动，从而改变所述內枪管其顶端通过所述固定套连接的所述内喷头其顶端面与所述外喷头其顶端面之间的相对位置，进而调节所述内喷头与所述外喷头之间的间隙，实现对所述氢气在其燃烧时的火焰状态调节。
[0027]进一步的：
[0028]所述流量微调机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃气喷枪，用于喷射氢气，使所述氢气在燃烧状态下释放热量，其特征在于，包括：气体喷头、外枪管、内枪管和流量微调机构，其中：所述气体喷头包括外喷头、內喷头、压力板和固定套；所述外喷头为具有通孔的中空管形构件，且所述外喷头其通孔的内壁为向其顶端收缩的椎体结构，所述内喷头亦为具有通孔的中空管形构件，且所述内喷头其外壁为向其顶端收缩的椎体结构，所述內喷头设置在所述外喷头的内部且所述内喷头的顶端与所述外喷头的顶端位于相同的一侧，所述压力板为环形构件且所述压力板上设置有倾斜于其轴线的斜孔，所述固定套为中空环形套管件，所述固定套连接在所述内喷头的尾端，所述固定套顶压着所述压力板使其覆盖在所述内喷头的尾端且让所述压力板上的斜孔与所述内喷头中部的通孔导通；所述外枪管包括直管段、弯管段、连接段和插接管；所述直管段的顶端与所述外喷头的尾端连接，所述直管段的尾端与所述弯管段的一端连接，所述弯管段的另一端与所述连接段的一端连接，所述连接段的另一端用于连接提供所述氢气的管件，所述插接管连接在所述弯管段上且所述插接管的轴线与所述直管段的轴线并线；所述內枪管为一直管，所述內枪管通过所述插接管插入所述直管段的内部且所述內枪管的顶端通过所述固定套与所述内喷头的末端连接，所述內枪管的尾端用于与提供所述氢气的管件连接；所述流量微调机构设置在所述內枪管的尾部外侧且所述流量微调机构与所述插接管连接，通过所述流量微调机构能够使所述內枪管沿其轴向移动，从而改变所述內枪管其顶端通过所述固定套连接的所述内喷头其顶端面与所述外喷头其顶端面之间的相对位置，进而调节所述内喷头与所述外喷头之间的间隙，实现对所述氢气在其燃烧时的火焰状态调节。2.如权利要求1所述的燃气喷枪，其特征在于：所述流量微调机构包括内管调节丝杠管、调节丝杠空心螺母、密封套管和定位环；所述内管调节丝杠管套置固定在所述内枪管的尾部外壁上，所述调节丝杠空心螺母套置在所述内管调节丝杠管上且与所述内管调节丝杠管螺纹连接，所述密封套管套置在所述内管调节丝杠管上，且所述密封套管其一端与所述插接管的尾部连接，所述密封套管其另一端套置在所述调节丝杠空心螺母的前端，所述定位环套置在所述调节丝杠空心螺母的前端且与所述密封套管固定连接，所述定位环用以将所述调节丝杠空心螺母与所述密封套管的尾端进行活动连接；旋转所述调节丝杠空心螺母可以使所述内枪管通过所述内管调节丝杠管上的螺纹沿所述内枪管的轴向移动，从而调节所述内喷头其顶端面与所述外喷头其顶端面的相对位置。3.如权利要求1所述的燃气喷枪，其特征在于：所述固定套通过内螺纹连接在所述内喷头的尾端，所述內枪管的顶端通过内螺纹连接在所述固定套上且通过所述固定套与所述内喷头的末端连接，所述直管段的顶端通过外螺纹与所述外喷头的尾端进行连接。
4.如权利要求3所述的燃气喷枪，其特征在于：所述直管段的顶端与所述外喷头其尾端的连接处还设置有密封圈。5.如权利要求1所述的燃气喷枪，其特征在于：所述外枪管与所述内枪管之间还设置有定位构件。6.如权利要求2所述的燃气喷枪，其特征在于：所述插接管与所述弯管段通过焊接进行连接，所述密封套管其一端通过内螺纹与所述插接管的尾部进行连接，所述内管调节丝杠管通过螺钉固定在所述内枪管的尾部外壁上，所述定位环亦通过螺钉与所述密封套管固定连接。7.如权利要求2所述的燃气喷枪，其特征在于：所述密封套管与所述插接管其尾部的连接处还设置有内管密封圈，所述内管密封圈用以封闭所述插接管与所述内枪管其外壁之间的间隙。8.如权利要求1所述的燃气喷枪，其特征在于：所述内喷头其椎体结构的外壁上还设置有来复线槽。9.如权利要求1所述的燃气喷枪，其特征在于：所述外喷头及其所述内喷头和所述压力板分别由耐热钢制成，且所述外喷头及其所述内喷头其各自的外表面还分别涂有耐高温涂层，所述压力板经热处理工艺进行抗高温处理。10.一种燃气喷枪燃烧系统，其特征在于，包括：至少一个氢气燃烧组件、一套氢气输送组件、一套冷却气体输送组件和一个气体分配器，其中：所述氢气燃烧组...

【专利技术属性】
技术研发人员：李绍丰，赵庆东，高建河，施占国，李海波，张有新，柳继军，揣颖龙，高雪燕，
申请(专利权)人：上海吉驰建材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：