一種使用低熱值發生爐煤氣的燃料供給結構的製作方法

2023-09-10 11:16:45 2

專利名稱：一種使用低熱值發生爐煤氣的燃料供給結構的製作方法
技術領域：
一種使用低熱值發生爐煤氣的燃料供給結構本實用新型涉及建材、輕工行業中玻璃熔窯專用的輔助設備技術領域，具體是一種使用低熱值發生爐煤氣的燃料供給結構。在目前的玻璃生產企業中，有一些企業根據自己的生產規模配備煤氣發生爐製取熱煤氣，作為熔化玻璃液的燃料。根據玻璃生產工藝要求，用於熔化玻璃液的煤氣熱值不低於6061kJ/Nm3，且熱煤氣中應含有焦油，煤氣經保溫的熱煤氣管道送入熔窯蓄熱室後繼續加熱升溫，再經小爐進入玻璃熔窯燃燒。如果煤氣熱值低於6061kJ/Nm3，或者煤氣中缺少了焦油，其燃燒溫度很難滿足玻璃熔化工段的要求。而能否產生適合玻璃生產的煤氣，跟氣化用煤有著密切的關係。從氣化技術條件上來講，無煙煤和煙煤都能符合發生爐煤氣用煤條件。但根據現有技術和經驗，玻璃廠大多採用煙煤制氣，由於煙煤產生的煤氣熱值較高。煙煤的種類有很多，但不是所有煙煤都能符合氣化條件。在符合氣化條件的煙煤裡，玻璃生產對其要求不僅氣化時不能粘結，還要有較多的揮發分，煤氣有較高的發熱量，而且還要產生焦油，與熱煤氣一起參與燃燒。很多煙煤在加熱時會產生膠質體，它們是煉焦的好原料，但不適合用於氣化，比如焦煤、肥煤。有些煙煤在加熱過程中會產生少量膠質體，按規範可以做氣化用煤，但不是玻璃生產中的理想的燃料。玻璃生產是連續生產，熔窯要常年保持溫度，不能停氣，持續穩定的燃料供應十分重要。少量結焦會給煤氣爐造成一些影響，同時也給玻璃生產線帶來一定風險。所以，玻璃工業生產對煤的氣化產品熱值有較高的要求，對煤的焦渣特徵也有較高的要求。根據玻璃生產企業的經驗，我國神木和大同地區的煙煤能符合玻璃生產要求，而我國南方地區的無煙煤生產的煤氣卻不能滿足要求。若一律使用神木煤或大同煤，對南方某些地區的企業來說運輸成本過高,也就失去了以煤炭為燃料的玻璃生產成本優勢。本實用新型的目的在於解決現有技術中的不足和缺陷，提供一種結構新穎，節約煤炭運輸成本，使無煙煤製取的低熱值煤氣也能用於玻璃工業生產，滿足玻璃生產需要的使用低熱值發生爐煤氣的燃料供給結構，包括窯池、小爐、煤氣蓄熱室、空氣蓄熱室、小爐預燃室和噴槍，所述的煤氣蓄熱室和空氣蓄熱室通過管道連接小爐，小爐連通窯池，其特徵在於所述的小爐內設有小爐預燃室，小爐預燃室一側設有噴槍，所述的噴槍管道內設有高熱值的輔助燃料。所述的噴槍安裝結構為側燒式安裝，噴嘴設在小爐的側牆上。所述的小爐預燃室的兩側牆呈喇叭形或直形。所述的噴槍安裝結構為頂插式安裝，噴嘴設在小爐的頂碹上。所述的噴槍安裝結構為底插式安裝，噴嘴設在小爐的底板上。所述的高熱值的輔助燃料為柴油、重油、煤焦油、調和油、煤粉、碳粉或石油焦粉。[0010]本實用新型同現有技術相比，其優點在於本實用新型通過加入液體或者固體粉末狀燃料作為輔助，使其與發生爐煤氣共同進入熔窯燃燒，來解決無煙煤或其他種類的低揮發分氣化用煤，生產出的發生爐煤氣熱值過低，不含焦油，在熔窯中燃燒後難以達到正常生產時所需熔化溫度而造成熔化缺陷，如小結石、氣泡等問題。本實用新型可實現更多類型的煤也能用於玻璃工業生產，其輔助燃料的加入量遠遠低於純粹以它們為主要燃料的消耗量，因為這種高成本燃料只起到輔助作用，充當煙煤製取的熱煤氣中焦油的角色，其供配系統的設備規模也相對較小。它的加入比例可以隨環境溫度，發生爐煤氣質量等生產情況進行調整，從而節約了煤炭運輸成本。


圖1(a)是本實用新型實施例中輔助噴槍採用側燒式的主燃發生爐煤氣橫火焰窯的平剖面圖；
圖1(b)是本實用新型實施例中輔助噴槍採用側燒式的主燃發生爐煤氣橫火焰窯的橫剖面圖；圖2是本實用新型實施例中輔助噴槍採用頂插式的主燃發生爐煤氣爐橫火焰窯橫剖面圖；圖3是本實用新型實施例中輔助噴槍採用底插式的主燃發生爐煤氣橫火焰窯的橫剖面圖；圖4(a)是本實用新型實施例中輔助噴槍採用側燒式的主燃發生爐煤氣馬蹄焰窯的平剖面圖；圖4(b)是本實用新型實施例中輔助噴槍採用側燒式的主燃發生爐煤氣馬蹄焰窯的縱剖面圖；圖5是本實用新型實施例中輔助噴槍採用頂插式的主燃發生爐煤氣馬蹄焰窯縱剖面圖；圖6是本實用新型實施例中輔助噴槍採用底插式的主燃發生爐煤氣馬蹄焰窯縱剖面圖；如圖所示，圖中:1.窯池2.小爐3.煤氣蓄熱室4.空氣蓄熱室5.小爐預燃室6.噴槍7.小爐側牆8.小爐頂碹9.小爐底板；指定
圖1 (a)為本實用新型的摘要附圖。
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明，這種裝置的結構及原理對本實用新型來說是非常清楚的。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。本實用新型包括一種使用低熱值發生爐煤氣的燃料供給結構，其蓄熱室分為煤氣蓄熱室和空氣蓄熱室，煤氣蓄熱室的作用是吸收煙氣的熱量給發生爐煤氣加熱，增加熱煤氣的顯熱，保證熱煤氣中的焦油蒸氣不析出。煤氣經蓄熱室加熱後，在小爐中與預熱後的空氣匯合，一起進入熔窯燃燒。這種煤氣蓄熱室結構是燃燒發生爐煤氣熔窯的特有結構。在以為重油、柴油或煤粉、石油焦粉為燃料玻璃生產線中，只有空氣蓄熱室，沒有煤氣蓄熱室。液體或固體燃料是不需要採用蓄熱室進行加熱的，他們通過油泵，或者氣力輸送系統送到聯合車間，再經過蒸汽加熱和電加熱升溫，加熱到合適的溫度，調整到合適的壓力，再通過管道系統配送至各個噴槍，噴槍將燃料直接噴入小爐的預燃室中與預熱後的空氣混合進入熔窯燃燒。本實用新型的內容就在於將上述兩種不同燃料供給和燃燒系統互相融合，把後者作為前者的補充。即以燃燒發生爐煤氣的熔窯為基礎，低熱值發生爐煤氣依然作為主要燃料。在完整的熱煤氣供給系統的基礎上增加一套輔助燃料供給系統。輔助燃料的噴槍安裝方式可為噴嘴設在小爐的側牆上的側燒式，如
圖1 (a)和
圖1 (b)所示；或噴嘴設在小爐的頂碹上的頂插式，如圖2所示；不推薦採用噴嘴設在小爐的底板上的底插式，如圖3所示，這是由於燃發生爐煤氣熔窯的小爐底板下的淨空小，不利於底插噴槍的日常操作和維護。通過該噴槍的作用，可以把高熱值的輔助燃料噴到已預熱過的空氣與煤氣的混合系統中，並調整合適的空氣量，使它們一起進入熔窯，充分燃燒，獲得熔化工藝需要的火焰亮度和熱量。本實用新型中輔助燃料的加入量遠遠低於純粹以它們為主要燃料的消耗量，因為這種高成本燃料只起到輔助作用，充當煙煤製取的熱煤氣中焦油的角色，其供配系統的設備規模也相對較小。它的加入比例可以隨環境溫度，發生爐煤氣質量等生產情況進行調整。以一座設六對小爐燃發生爐煤氣的橫火焰窯為例，如由於發生爐熱煤氣的熱值偏低或煤氣量不足而導致熔窯內熔化溫度偏低，不能滿足正常生產，這時可以通過加設噴槍的方式向小爐內補充少量的熱值較高的輔助液體燃料或固體粉末燃料如重油、煤焦油、柴油、煤粉或碳粉、石油焦等，以增強火焰的黑度、提高熔化溫度。輔助燃料的噴槍安裝方式建議採用側燒式和頂插式，不推薦採用底插式，但必要時或該操作淨空基本能滿足噴槍操作時可採用底插式噴槍來實現這一目的，以滿足生產需求。輔助燃料的噴槍安裝無論是採用側燒式還是頂插式、底插式，均是通過噴槍將輔助燃料送入小爐的預燃室內，與發生爐煤氣一起與助燃風預混合和預燃燒，進一步增強火焰的輻射率，提高火焰的燃燒溫度，以滿足正常生產。對於噴槍安裝採用側燒式，最好是將小爐的預燃室設計成喇叭口形狀，便於側燒式噴槍的安裝和角度的靈活調節。同樣對於燃發生爐煤氣的馬蹄焰窯爐也可以採用如圖4(a)和圖4 (b)所示的側燒式和如圖5所示的頂插式，必要時可採用如圖6所示的底插式。
權利要求1.一種使用低熱值發生爐煤氣的燃料供給結構，包括窯池、小爐、煤氣蓄熱室、空氣蓄熱室、小爐預燃室和噴槍，所述的煤氣蓄熱室和空氣蓄熱室通過管道連接小爐，小爐連通窯池，其特徵在於所述的小爐內設有小爐預燃室，小爐預燃室一側設有噴槍，所述的噴槍管道內設有高熱值的輔助燃料。
2.如權利要求1所述的一種使用低熱值發生爐煤氣的燃料供給結構，其特徵在於所述的噴槍安裝結構為側燒式安裝，噴嘴設在小爐的側牆上。
3.如權利要求1或2所述的一種使用低熱值發生爐煤氣的燃料供給結構，其特徵在於所述的小爐預燃室的兩側牆呈喇叭形或直形。
4.如權利要求1所述的一種使用低熱值發生爐煤氣的燃料供給結構，其特徵在於所述的噴槍安裝結構為頂插式安裝，噴嘴設在小爐的頂碹上。
5.如權利要求1所述的一種使用低熱值發生爐煤氣的燃料供給結構，其特徵在於所述的噴槍安裝結構為底插式安裝，噴嘴設在小爐的底板上。
6.如權利要求1所述的一種使用低熱值發生爐煤氣的燃料供給結構，其特徵在於所述的高熱值的輔助燃料為柴油、重油、煤焦油、調和油、煤粉、碳粉或石油焦粉。
專利摘要本實用新型涉及建材、輕工行業中玻璃熔窯專用的輔助設備技術領域，具體是一種使用低熱值發生爐煤氣的燃料供給結構，小爐內設有小爐預燃室，小爐預燃室一側設有噴槍，噴槍管道內設有高熱值的輔助燃料。在以發生爐煤氣為主的熔窯供氣和燃燒系統中加入液體或固體粉末狀燃料作為輔助，使其與發生爐煤氣共同進入熔窯燃燒，滿足玻璃生產熔化工段需要。本實用新型通過加入液體或固體粉末狀燃料作為輔助，使其與發生爐煤氣共同進入熔窯燃燒，來解決現有技術中的各種缺陷，其輔助燃料的加入量遠遠低於純粹以它們為主要燃料的消耗量，其添加比例可隨環境溫度，發生爐煤氣質量等生產情況來調整，從而實現玻璃工業生產中用煤類型多樣化，節約煤炭運輸成本。
文檔編號C03B5/16GK203021419SQ20132001297
公開日2013年6月26日 申請日期2013年1月10日 優先權日2013年1月10日
發明者呂宏煒, 單承宇, 左澤方, 王玉騏, 陳軍, 盛文斌, 施凌毓, 吳瓊輝, 江歡, 陳小牛 申請人:中國建材國際工程集團有限公司