高熔化率的蓄热-换热组合式玻璃池窑制造技术

高熔化率的蓄热-换热组合式玻璃池窑，是以已公开的发明专利技术专利蓄热-换热组合式玻璃池窑(专利申请号200710137739.7，公开号CN?101113069A)为基础，除具有蓄热-换热组合式玻璃池窑的全部特征以外，将现有的蓄热-换热组合式玻璃池窑的小炉喷火口高度，由长期经验设计形成的、数值基本不变的经验数值，改变为与燃烧空间的高度和体积、小炉热负荷、燃烧空气预热温度、燃烧空气喷出速度等参数相关联的可变参数，使燃烧空间在1250℃以上的预热燃烧空气条件下，以较大的热负荷进行燃烧，从而使火焰对配合料及玻璃熔体表面的给热强度得到较大幅度的提高，构成高熔化率的蓄热-换热组合式玻璃池窑。

【技术实现步骤摘要】

本专利涉及为提高玻璃池窑的熔化率，对玻璃池窑燃烧空间和小炉(port、烟、空气进出口)等结构的改进，属于玻璃池窑结构设计的增产节能减排的

技术介绍
降低现有的蓄热式玻璃池窑(以下简称“蓄热式窑”)燃料消耗的主要途径有三一，强化池窑窑体的保温20世纪80年代，先后通过科技攻关和技术引进，池窑窑体达到中强度的保温，但窑体散热量仍占熔化热耗的20%以上，还有继续强化保温的空间。二，强化烟气余热循环回收现有的蓄热式窑的蓄热室，就是烟气余热循环回收装置，但是，由于蓄热室在结构上受到局限，虽然经历了近百年的使用和不断改进，其受热面积和换热系数已接近极限，烟气余热的回收率最高只达到60%，燃烧空气预热温度只能徘徊在1000°C左右，而理论最大的烟气余热回收率则为84%。显然烟气余热循环回收还有相当大的空间。专利申请号为200710137739. 7，名称为蓄热-换热组合式玻璃池窑的专利技术专利， 为强化烟气余热循环回收，有效提升烟气余热回收率和燃烧空气预热温度，并逐步接近理论最大值提供了有效的途径。三，大幅度提高熔化率熔化率是玻璃池窑的首要技术指标。从1985至1990年间， 通过科技攻关和引进国外技术，我国的蓄热式平板玻璃窑的熔化率，得到较大的提高，然而，之后至今的20年间，就一直处于2. 2士0.1吨/(日 米2)的水平，停滞不前。与之关系密切的玻璃熔化热耗指标，也停留在攻关水平。(见附件1 有关熔化率的参考资料)蓄热式窑熔化率长时期处于停滞不前的根本原因，除去蓄热室存在前述的结构上的原因以外，在近百年的设计过程中，始终沿用传统的经验设计方法。作为燃烧系统的主要参数蓄热式窑的燃烧空间的尺寸与体积，一直没有得到应有的重视。在《平板玻璃工厂设计规范》也从未出现。熔化率实际上是一个热工参数，当熔化率乘以单重的熔化热耗，即等于单位熔化面积单位时间需要得到热能。这部分热能只能由火焰(热源)自身的热量，在高温下通过辐射传热传递给配合料与玻璃熔体表面。因此，火焰对配合料和玻璃熔体的给热强度应该与配合料和玻璃熔体表面受热强度达到并保持供求平衡。提升熔化率必然提高受热强度，亦即，火焰对配合料与玻璃熔体表面的给热强度也随之提升，以达到新的供求平衡。，才能保证火焰对受热面(配合料与玻璃熔体)的给热强度得到大幅度提高，最终达到大幅度提高熔化率。这是熔窑设计的基础(核心)，否则，熔窑的熔化率就难以提升。以美国为代表的玻璃池窑技术，由于也是采用经验设计的方法，在熔化率问题上也就存在同样的问题
技术实现思路
本
技术实现思路
是以大幅度提高玻璃池窑的熔化率为目的。(1)要解决的技术问题针对技术背景的论述，名为高熔化率的蓄热-换热组合式玻璃池窑(以下简称“高熔化率组合式窑”)专利技术专利，要解决的技术问题有二 一，解决蓄热式窑蓄热室的受热面积受限的问题。由于结构上的原因，每对小炉的蓄热室的受热面积被限定在一个相当窄的范围内。(见GB 50435-2007《平板玻璃工厂设计规范 >》(以下简称《设计规范》)第20页)为此，采用专利技术专利蓄热-换热组合式玻璃池窑(申请号200710137739. 7)。二，加大燃烧空间。加大燃烧空间的基本途径是，加大改变小炉喷火口的高度。目前这个数值已成为业内默认的定值G50 500毫米)的经验数据。在《设计规范》中，有关小炉设计的条文，只有小炉对数和小炉喷火口总宽度等的规定，而没有小炉喷火口高度和与之相关的火焰空间的高度的规定(《设计规范》2007版20 页)。因此，与小炉喷火口高度关系密切的燃烧空间的高度也就成为定值。小炉喷火口高度的定值，必然使小炉燃烧空间的高度、燃烧空间的体积、小炉热荷载以及给热强度，乃至熔化率等一系列的热工参数被固定在一定数值范围内。当小炉喷火口的高度，由默认定值改变成可按设计程序予以设定的可变参数后， 将进而解决小炉燃烧空间的高度、燃烧空间的体积、小炉热荷载以及给热强度，乃至熔化率等一系列的热工参数受限的问题。(2)技术方案高熔化率组合式窑的技术方案，是以专利技术专利蓄热-换热组合式玻璃池窑(申请号200710137739. 7)(以下简称组合式窑)取代现有的蓄热式玻璃池窑为前提。技术方案的核心是，在保持现有的蓄热式玻璃池窑熔化部水平二维全部尺寸不变，燃烧强度基本不变、池窑窑体散热量(保温结构)基本不变、水风冷系统热损失基本不变和配合料条件不变的前提下，加大火焰(燃烧产物)对受热面的给热强度。实现加大给热强度的技术方案，采取以下三项技术措施一,确保烟气金热循环回收系统的换热器有足够的换热能力在原蓄热室三维尺寸只能维持不变的条件下，加大燃料系统热荷载，必需使组合式池窑的换热器有足够的的换热面积和换热系数，以确保燃烧空气预热温度仍维持在1250 1300°C以上的水平。二，加大熔窑的的热荷载(入窑燃料量)根据提高熔化率的目标倌，设定加大溶窑的热荷载的数值，对燃烧空气预热温度和总热荷载的设定用“逼近法”进行反复设定和计算，并作出热平衡表。衡量所得出的热平衡表，是否认可的标准，是以“未计及因素与误差” 项目小于10%，其数值越小越好。三，加大燃烧空间的体积在燃料燃烧过程中，燃烧空间的体积是一个不可或缺的主要参数。不同的工业炉以及不同的燃料及其燃烧方法不同，燃烧空间的定义也各有不同。 玻璃池窑，尤其是横火焰蓄热式玻璃池窑，其燃烧空间是由小炉(port)以及相关砖构件在燃烧过程中形成，故具有其特殊性。运行中的燃烧空间(见附图1)是由小炉喷火口 3喷出的预热燃烧空气流股与由设置于小炉喷火口 3下的燃油(气)喷枪喷出的雾化了的燃油流股相交过程中形成的。燃烧空间被雾状燃油颗粒、燃油在高温下蒸发和裂解的产物、预热空气、燃烧产物所充满。透过蓝玻璃可以观察到亮白的辉焰和透明的灰焰。要加大燃烧空间只有加大喷火口的高度。现有的蓄热式窑的小炉喷火口高度已经定型在450-500毫米范围内。要加大燃烧空间的体积，只有将小炉喷火口高度由定型的经验数据改变为可变的参变数。小炉喷火口的高度，可以由现有的450-500毫米，加大到等于小炉喷火口宽度(由矩形变成正方形)。附图说明为便于说明本专利的技术方案和实施例中燃烧空间和循环气流空间(非燃烧空间)的特征，以及燃烧空间和循环气流空间在火焰空间中的位置，需要结合附图加以说明。图1为现有蓄热式玻璃池窑和高熔化率的蓄热-换热组合式玻璃池窑结构相似的横断面图。图中玻璃液2的液面以上，大碹5内表面以及两侧小炉口 3(含胸墙)所形成的空间为火焰空间。在实际运行中，火焰空间被两种不同的气流所充满，从而分别形成不同特征的燃烧空间6 (有斜短线段剖面线)和循环气流空间1 (无剖面线的非燃烧空间)两部分。 燃烧空间6是指燃烧过程中，燃料和燃烧空气以及燃烧产物所占有的空间，循环气流空间1 是燃烧空间以外被循环气流所充满的空间。以下所提到的火焰空间，由燃烧空间和循环气流空间两部分组成。(参见附件1有关燃烧空间特征的资料)图2为现有蓄热式窑(图左半部)与高熔化率的蓄热-换热组合式池窑(图右半部、)横断面的对比图。表明由于小炉喷火口 3的高度，由450毫米增加至700毫米，燃烧空间6高度也随之增高。图3为现有蓄热式窑和高熔化率的蓄热-换热组合式窑相同的平剖面图，表明池窑的水平二维尺寸保持不变，并显示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：伍捷申，
申请(专利权)人：伍捷申，
类型：发明
国别省市：