[发明专利]一种马蹄焰玻璃窑炉用燃烧器、玻璃窑炉及燃烧方法

说明书

本发明公开了一种马蹄焰玻璃窑炉用燃烧器、玻璃窑炉及燃烧方法，包括燃烧器体，所述燃烧器体包括燃气外腔和套装在燃气外腔内的燃气内腔，燃气外腔和燃气内腔的尾部均密封，头部均为敞口，燃气外腔尾部设有燃气总入口，燃气内腔上设有与燃气外腔相连通的内腔燃气入口；还包括用来调节燃气外腔的截面开放率的调节组件。本发明的马蹄焰玻璃窑炉用燃烧器实现了长短火焰结合的分阶段双火焰的燃烧方式，延缓了燃气与助燃空气的反应速度，减缓燃气的剧烈燃烧程度，避免了火焰空间局部高温。同时，减少了过剩空气，降低了空气过剩系数，达到减少氮氧化物生成的目的。

技术领域

本发明涉及玻璃窑炉燃烧技术领域，特别是涉及一种可减少氮氧化物排放的马蹄焰玻璃窑炉用燃烧器，设有该燃烧器的马蹄焰玻璃窑炉，及用该燃烧器进行燃烧的方法。

背景技术

我国日用玻璃工业进入高速发展时期，现已发展成为世界日用玻璃制品生产大国。日用玻璃生产因其具有天然矿物资源消耗大、能耗高、生产过程中有污染等基本特征，在面对日趋强化的资源环境约束下，需要在玻璃制品产量和质量不断提高的同时，保证环保与节能。

现有马蹄焰玻璃窑炉为提高玻璃液的熔化速度，使用的燃烧器如图4所示，为单火焰燃烧器，包括一外管41，和套装在外管内的内管42。燃气从外管41的燃气入口41a进入燃烧器内，压缩空气从内管42的压缩空气入口42a进入燃烧器内，两种气体分别由燃气出口41b和压缩空气出口42b喷出，并在喷出时与助燃空气混合完成燃烧；内管42和外管41相对独立，即内管42中的助燃气与外管41中的燃气在燃烧器内不发生接触。进入燃烧器的燃气和压缩空气的流速由窑炉外部的气体提供装置控制。这种燃烧器的燃烧方式一般是短焰燃烧。短焰燃烧可集中火焰热量，形成高温以达到增强熔化能力的目的，但是热量的集中，通常使用较多的助燃空气(因为助燃空气越多，与燃料反应越快，火焰行程也就越短，热量也就越集中，助燃空气的流速一般在18-22m/s)。这就会造成空气过剩系数过大(一般为1.1-1.3，而合理的空气过剩系数为1.05-1.1)。由于现有的单火焰燃烧器短焰燃烧方式在燃烧初期就与高速高温且过剩的助燃空气发生剧烈反应，在产生高温短火焰的同时，还导致了大量氮氧化物的生成。同时，随着窑炉规模的不断扩大，现有的单火焰燃烧器短焰燃烧方式不能满足窑炉空间长度上的热量要求，直接影响熔化效率及产量。

为了防止烟气中大量的氮氧化物气体排入大气，造成环境污染，玻璃企业一般采取在窑炉末端增设烟气治理设备，通过物理和/或化学的方法来处理氮氧化物，减少其排放。然而末端烟气治理设备投资及运行成本高，对企业来说是一项较大的投资及经济负担，长期运行会严重影响玻璃企业的产品竞争力。

为了解决氮氧化物排放的问题，已公开的技术基本上都是采用氧气替代空气作为助燃介质，从而减少燃烧过程中氮氧化物的产生。如公开号为CN102923933A和CN1557750A的专利文献是针对横火焰玻璃熔窑，使用氧气作为助燃介质的燃烧方式；由于横火焰玻璃熔窑与马蹄焰玻璃熔窑在结构上差别很大，且生产玻璃的品种不同，对火焰、温度等工艺参数要求均不同，因此其中的燃烧方式不适用于马蹄焰玻璃熔窑。公开号为CN106316076A的专利文献虽是在马蹄焰玻璃熔窑中使用，但也是采用氧气替换空气作为助燃介质的燃烧方式，但其相对工艺复杂，操作难度大，成本也会提升，不适合应用于现役的马蹄焰玻璃窑炉中。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，第一方面，提供一种可减少氮氧化物排放的马蹄焰玻璃窑炉用燃烧器，包括燃烧器体，所述燃烧器体包括燃气外腔和套装在燃气外腔内的燃气内腔，燃气外腔和燃气内腔的尾部均密封，头部均为敞口，燃气外腔尾部设有燃气总入口，燃气内腔上设有与燃气外腔相连通的内腔燃气入口；

还包括调节组件，用来调节燃气外腔的截面开放率；

优选的，所述燃气内腔比燃气外腔的截面积小。

所述截面开放率为40％-60％。