專利名稱：一種利用煤低溫干餾生產(chǎn)中的尾氣熔化玻璃的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熔化玻璃的方法，具體講是一種利用煤低溫干餾(蘭炭)生產(chǎn)中的尾氣熔化玻璃的方法。
背景技術(shù)：
目前在玻璃生產(chǎn)工業(yè)中，熔化玻璃所用燃料有重油、煤焦油、石油焦、天然氣、發(fā)生爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、純氧燃燒以及電熔化。每種燃料對(duì)應(yīng)有不同的窯爐結(jié)構(gòu)及燃燒工藝。隨著世界能源緊缺和危機(jī)，燃料的價(jià)格居高不下，造成企業(yè)成本偏高，效益偏低，降低了企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。傳統(tǒng)的玻璃生產(chǎn)中，通常采用發(fā)生爐煤氣熔化玻璃；發(fā)生爐煤氣是由煤氣發(fā)生爐將煤氣化而制造的燃料，需專為熔化玻璃而配備設(shè)備。該煤氣為熱煤氣，溫度在500 550°C，熱值低，又由于該煤氣未凈化，故焦油、粉塵雜質(zhì)較多，易堵塞蓄熱室，影響玻璃質(zhì)量。也有采用焦?fàn)t煤氣熔化玻璃的方法，該焦?fàn)t煤氣也需專配有管道加壓輸送系統(tǒng)， 使用專用噴槍在玻璃窯內(nèi)燃燒，其熱值高；但煤氣入窯溫度低，能源消耗高。通過研究，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)在煤低溫干餾(蘭炭)的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的尾氣具有可燃性。該尾氣的熱值比發(fā)生爐煤氣高，又比焦?fàn)t煤氣低，約在1800 2200kcal/m3 ；而這種尾氣以往都被排空放掉了，既造成能源浪費(fèi)，又對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。為了解決這些問題，近年來已有把這種尾氣收集后用于金屬鎂冶煉的成功報(bào)道，可大大降低冶煉成本，實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)。至今為止，尚無有將這種尾氣用于熔化玻璃的公開信息報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，降低玻璃熔化的成本，本發(fā)明的目的是提供一種利用煤低溫干餾(蘭炭)生產(chǎn)過程中的尾氣熔化玻璃的方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種利用煤低溫干餾尾氣熔化玻璃的方法，包括步驟如下1)將干餾焦化爐頂部聚集的尾氣經(jīng)一集氣管送入電捕焦油器除油凈化成凈煤氣；2)步驟1)的凈煤氣在羅茨風(fēng)機(jī)施加的壓力下，經(jīng)與玻璃熔窯連接的煤氣管道進(jìn)入玻璃熔窯內(nèi)，依次經(jīng)煤氣交換器及煤氣煙道后進(jìn)入煤氣蓄熱室內(nèi)加熱至800 1200°C ； 其中，羅茨風(fēng)機(jī)施加的壓力為500Pa ；3)步驟2、加熱后的凈煤氣經(jīng)煤氣蓄熱室頂部進(jìn)入小爐預(yù)燃室內(nèi)與空氣混合，再進(jìn)入熔化玻璃池內(nèi)燃燒，熔化玻璃配合料。上述步驟1)中，干餾焦化爐的頂部開設(shè)有管口，其管口上焊接有管道；所述集氣管的進(jìn)口與該管道之間通過法蘭連接；在法蘭的連接處加設(shè)有密封墊。
上述的集氣管在通入尾氣前，還要有對(duì)該集氣管進(jìn)行氣密性打壓試驗(yàn)的步驟，試驗(yàn)壓力P彡0. IMPa0上述步驟1)中所用的凈煤氣，其含有下列重量百分比成分CO 18 ^%，H2 18 26%，CH4 6 10%，0)2 5. 5 6. 5%,O2 0. 2 1. 0%,N2 35 45%，熱值為 1800 2200kcal/m3。上述步驟2)中所用的煤氣交換器為跳罩式煤氣交換器；該跳罩式煤氣交換器的進(jìn)口與所述煤氣管道連接；其出口設(shè)置有三個(gè)，其中部出口為煙氣排出的中間煙道；左、右兩邊的出口分別為左側(cè)煙道和右側(cè)煙道，左側(cè)煙道和右側(cè)煙道分別和與其同側(cè)設(shè)置的所述煤氣煙道連通。上述步驟2)中，煤氣蓄熱室門的觀察吹掃孔設(shè)置有8-15個(gè)。上述的煤氣蓄熱室內(nèi)裝有格子形式鋪設(shè)的熱交換材料，該熱交換材料為低氣孔粘土質(zhì)耐火磚。上述煤氣煙道的側(cè)墻內(nèi)壁及碹頂內(nèi)表面均涂刷有密封泥漿，其厚度為6_20mm ；所述煤氣煙道的側(cè)墻外側(cè)及碹頂外表面由內(nèi)至外均涂覆有水泥層和保溫涂料層；其中，水泥層的厚度為20 40mm，保溫涂料層的厚度為20 40mm ；所述煤氣蓄熱室的墻壁外側(cè)及門外側(cè)均涂覆有所述保溫涂料層，其厚度為30 50mm。上述的密封泥漿由水玻璃和耐火土以1 1的比例混合而成；上述的保溫涂料層為膏狀的復(fù)合硅酸鹽保溫涂料。由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果如下1)本發(fā)明使用的玻璃窯爐是在原發(fā)生爐煤氣做燃料的窯爐工藝基礎(chǔ)上進(jìn)行的改造，改造后既能將由煤低溫干餾(蘭炭)生產(chǎn)過程中排出的尾氣收集后進(jìn)行綜合利用；又減少了設(shè)備投資，實(shí)現(xiàn)對(duì)上述蘭炭生產(chǎn)中排出的尾氣的有效利用。i)為了凈化入爐的煤氣，本發(fā)明在干餾焦化爐的頂部設(shè)置了集氣管，集氣管將尾氣收集后先經(jīng)電捕焦油器除油凈化；凈化后的凈煤氣在羅茨風(fēng)機(jī)施加的壓力下，再經(jīng)煤氣管道、煤氣交換器、煤氣煙道、煤氣蓄熱室、小爐預(yù)燃室進(jìn)入玻璃熔窯內(nèi)；由于該煤氣是凈化后的冷煤氣，冷煤氣的溫度在煤氣交換器處時(shí)為52 60°C，經(jīng)煤氣煙道進(jìn)入煤氣蓄熱室內(nèi)，經(jīng)格子式的熱交換材料進(jìn)行預(yù)熱后，溫度加熱至800 1200°C，加熱后的煤氣由煤氣蓄熱室頂部排出，通過與煤氣蓄熱室頂部連接的小爐上升道，進(jìn)入小爐預(yù)燃室內(nèi)與空氣混合后入玻璃窯內(nèi)燃燒，熔化玻璃配合料；產(chǎn)生的1350 1650°C高溫?zé)煔鈴牧硪粋?cè)的小爐預(yù)燃室，再分別經(jīng)過該側(cè)的煤氣蓄熱室及煤氣煙道、空氣蓄熱室及空氣煙道排出；高溫?zé)煔馔瑫r(shí)加熱煤氣蓄熱室和空氣蓄熱室內(nèi)用于熱交換的耐火磚；經(jīng)凈化的煤氣熱值高，無雜質(zhì)，干凈，有利于提高玻璃質(zhì)量。3)為了保證玻璃熔窯的密封效果，對(duì)煤氣管道、煤氣煙道、煤氣蓄熱室墻壁外側(cè)均要做密封層，其中，煤氣煙道的側(cè)墻內(nèi)側(cè)及碹頂內(nèi)表面的密封層由密封泥漿涂刷而成；煤氣煙道的側(cè)墻外側(cè)、及碹頂外表面由內(nèi)至外均涂覆有水泥和保溫涂料的復(fù)合層；煤氣蓄熱室的墻壁外側(cè)及門外側(cè)均涂覆有所述保溫涂料層；同時(shí)，減少煤氣蓄熱室門上觀察孔的設(shè)置數(shù)量，減少漏風(fēng)系數(shù)，保證煤氣輸送的安全性；通過密封層的設(shè)置防止空氣進(jìn)入，使煤氣在煙道里安全通過，以保證在玻璃窯內(nèi)的正常燃燒及滿足熔化。4)由于在煤氣蓄熱室內(nèi)的熱交換材料為格子式的耐火磚結(jié)構(gòu)，可對(duì)由此通過的凈化煤氣進(jìn)行有效的預(yù)熱，有利于提高煤氣的入爐溫度，提高燃燒效率。5)利用煤低溫干餾 (蘭炭)尾氣熔化玻璃，實(shí)現(xiàn)了焦化與玻璃生產(chǎn)兩個(gè)產(chǎn)業(yè)的結(jié)合，做到了能源的綜合利用，對(duì)能源“煤”實(shí)現(xiàn)“吃干榨凈”。同時(shí)還解決了因其排空造成的能源浪費(fèi)和對(duì)環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和循環(huán)經(jīng)濟(jì)，益于推廣實(shí)施。


圖1為本發(fā)明熔化玻璃方法的工藝流程2為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所采用的玻璃熔窯的結(jié)構(gòu)示意3為圖2A-A向剖面示意4為跳罩式煤氣交換器的結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所用的煤氣為煤低溫干餾(蘭炭)生產(chǎn)過程中的尾氣，該尾氣的集氣溫度在80 90°C，屬易燃易爆氣體；主要成分如下CO 18 ^%，H2 18 洸％，CH4 6 10%， CO2 5. 5 6. 5%，O2 0. 2 1. 0%，N2 35 45%，熱值為 1800 2200kcal/m3。上述的氣體成分用奧式氣體分析儀測(cè)定，測(cè)定后得出的各組分含量代入公式計(jì)算出該煤氣低位發(fā)熱值，屬公知現(xiàn)有技術(shù)。如圖1所示，利用煤低溫干餾(蘭炭)生產(chǎn)中的尾氣熔化玻璃的方法，包括步驟如下1)經(jīng)上煤系統(tǒng)IV將煤輸入至干餾焦化爐I內(nèi)，在風(fēng)機(jī)V的助燃下加工生產(chǎn)蘭炭， 同時(shí)產(chǎn)生的尾氣集聚在該干餾焦化爐I頂部，通過一集氣管II收集后將該尾氣送入電捕焦油器III內(nèi)除油凈化成凈煤氣；集氣管II在通入該尾氣前，還需要有進(jìn)行氣密性打壓試驗(yàn)的步驟，試驗(yàn)壓力P彡0. IMPa02)在電捕焦油器III后連接有羅茨風(fēng)機(jī)，并與煤氣管道相聯(lián)通。將步驟1)的凈煤氣在羅茨風(fēng)機(jī)施加的壓力下，經(jīng)與玻璃熔窯連接的煤氣管道四進(jìn)入玻璃熔窯內(nèi)，依次經(jīng)煤氣交換器22及一側(cè)的煤氣煙道6后進(jìn)入同側(cè)的煤氣蓄熱室7內(nèi)加熱至800 1200°C ；其中，羅茨風(fēng)機(jī)施加的壓力為500Pa。3)步驟幻加熱后的凈煤氣經(jīng)煤氣蓄熱室7頂部進(jìn)入同側(cè)的小爐預(yù)燃室12內(nèi)與空氣混合，再進(jìn)入中部的熔化玻璃池31內(nèi)燃燒，熔化玻璃配合料。在干餾焦化爐I的頂部開設(shè)有管口，其管口上焊接有管道；集氣管II的進(jìn)口與該管道之間用法蘭連接；在法蘭連接處加設(shè)有密封墊。如圖2、圖3所示，在傳統(tǒng)的以發(fā)生爐煤氣做燃料的窯爐工藝基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，為減少投資，盡可能利用原有結(jié)構(gòu)，但又要適應(yīng)所利用的煤低溫干餾(蘭炭)生產(chǎn)過程中的尾氣做新燃料的要求。玻璃熔窯利用現(xiàn)有的燃煤氣400T/D浮法玻璃熔窯，其結(jié)構(gòu)包括兩側(cè)的空氣蓄熱室1及該空氣蓄熱室內(nèi)的格子體2，兩側(cè)的空氣煙道3及空氣支煙道4，煤氣支煙道5、5’， 煤氣煙道6、6’，煤氣蓄熱室7、7’，煤氣蓄熱室格子體8、8’，兩側(cè)的舌頭碹9、煤氣上升道10 及小爐頂碹11，兩側(cè)的小爐預(yù)燃室12及池壁13，熔化部大碹14，兩側(cè)的熔化部立柱15，大碹拉條16，兩側(cè)的風(fēng)火隔墻17，煙囪18，大閘板19，旋轉(zhuǎn)閘板20，中間閘板21，煤氣交換器 22，空氣交換器23，熔化玻璃池31。其中，兩側(cè)的空氣蓄熱室1分別位于煤氣蓄熱室7、7’的外側(cè)，煤氣蓄熱室7、7’和
5與其相鄰的空氣蓄熱室之間均設(shè)有風(fēng)火隔墻17，以避免煤氣與空氣提前混合燃燒；煤氣蓄熱室7、7’分別通過煤氣煙道6、6’與煤氣交換器22左右兩個(gè)側(cè)煙道相接。與煤氣系統(tǒng)一樣，兩側(cè)的空氣蓄熱室1、空氣蓄熱室格子體2、空氣煙道3、空氣支煙道4和空氣交換器23組成助燃空氣的傳送系統(tǒng)，以保證煤氣在玻璃熔窯內(nèi)充分燃燒。兩側(cè)的池壁13，頂部的熔化部大碹14，兩側(cè)的熔化部立柱15，大碹拉條16組成熔化玻璃池31及熔窯，內(nèi)裝有玻璃原料及已熔化好的玻璃液。由煙@ 18，大間板19，旋轉(zhuǎn)閘板20，中間閘板21，煤氣交換器22，空氣交換器23構(gòu)成玻璃熔窯的排煙系統(tǒng)，其作用是使熔化玻璃過程中所產(chǎn)生的高溫?zé)煔庥纱讼到y(tǒng)排出。由于煤低溫干餾(蘭炭)生產(chǎn)過程中的尾氣做新燃料，其H2含量較發(fā)生爐煤氣高， 故更加易燃易爆；但是燃燒和爆炸的條件是混入空氣并達(dá)到一定的濃度，遇明火產(chǎn)生燃燒和爆炸。為避免混入空氣，本發(fā)明的特點(diǎn)就在于對(duì)煤氣管道四、煤氣煙道6、6’的側(cè)墻內(nèi)外側(cè)及碹頂內(nèi)外表面、煤氣蓄熱室7、7’的墻壁外側(cè)及門外側(cè)進(jìn)行嚴(yán)格的密封，減小漏風(fēng)系數(shù)，增強(qiáng)煤氣輸送的安全性，防止煤氣在通過煤氣煙道及煤氣蓄熱室的輸送過程中燃燒爆炸，以保證在玻璃熔化池內(nèi)正常燃燒及滿足熔化。密封的具體操作為用水玻璃與耐火土以1 1的比例混合成漿狀的密封泥漿，對(duì)煤氣煙道6、6’的側(cè)墻內(nèi)側(cè)及煤氣煙道6、6’的碹頂內(nèi)側(cè)表面進(jìn)行涂刷，其厚度為6-20mm; 特別對(duì)縫隙處仔細(xì)涂刷，確保密封不透氣；在煤氣煙道6、6’的側(cè)墻外側(cè)及煤氣煙道6、6’的碹頂外表面涂刷有水泥和保溫涂料層；其中，先涂抹一層水泥，其厚度為20 40mm，最佳為 30mm ；然后在水泥層的表面上再涂抹一層保溫涂料層，其厚度為20 40mm，最佳為30mm ； 煤氣蓄熱室門上的觀察吹掃孔的數(shù)量比原設(shè)備減少50%，約為8-15個(gè)；對(duì)煤氣蓄熱室7、 7’的墻壁外側(cè)及門外側(cè)均采用保溫涂料層進(jìn)行保溫密封，其涂抹厚度為30 50mm，最佳為 30mm厚；有效增強(qiáng)了煤氣輸送的安全性。上述密封所用的水泥為普通硅酸鹽水泥Po42. 5 ；保溫涂料層為膏狀的復(fù)合硅酸鹽保溫涂料，直接涂抹于欲保溫密封的部位；復(fù)合硅酸鹽保溫涂料為市售產(chǎn)品，主要理化性能為彡50(%，導(dǎo)熱系數(shù)0.0351/111.1^，粘結(jié)強(qiáng)度(烘干)50KPa。其特點(diǎn)為可塑性強(qiáng)，導(dǎo)熱系數(shù)低，保溫效果好，且粘結(jié)強(qiáng)度大，密封性強(qiáng)，施工方便。本實(shí)施方式中所用的煤氣蓄熱室，其尺寸為2000mmX2522mmX4221mm ；在煤氣蓄熱室內(nèi)裝有35行呈格子狀的低氣孔粘土質(zhì)耐火磚做熱交換材料，所用的低氣孔粘土質(zhì)耐火磚的主要理化指標(biāo)為=Al2O3 ^ 42%,Fe2O3 ^ 1.5%，耐火度彡1750°C，0. 2MPa，T0. 6荷重軟化溫度> 14700C，顯氣孔率< 14% ；其相鄰的兩塊磚之間留有縫隙，相鄰的兩行磚之間互為交錯(cuò)、層與層之間互為平行；一般情況下，煤氣蓄熱室的設(shè)置尺寸要根據(jù)玻璃熔窯的熔化能力進(jìn)行設(shè)計(jì)，內(nèi)裝的呈格子狀的熱交換材料也可根據(jù)工藝要求進(jìn)行選擇。利用新燃料熔化玻璃的具體流程為凈化后的冷煤氣經(jīng)煤氣管道四進(jìn)入煤氣交換器22，從煤氣交換器22的右側(cè)煙道27 ’進(jìn)入煤氣煙道6 ’，煤氣煙道6 ’通過與其連接的煤氣支煙道5’插入至煤氣蓄熱室V的底部將凈化后的煤氣送入，煤氣蓄熱室V的頂部連接同側(cè)的小爐煤氣上升道10，煤氣經(jīng)小爐煤氣上升道10進(jìn)入同側(cè)的小爐預(yù)燃室12內(nèi)與由同側(cè)的空氣蓄熱室1頂部進(jìn)入的空氣混合后入熔化玻璃池31內(nèi)燃燒，熔化玻璃配合料；此時(shí)， 產(chǎn)生的1350 1650°C高溫?zé)煔鈴淖髠?cè)的小爐預(yù)燃室12進(jìn)入與其同側(cè)的煤氣蓄熱室7和空氣蓄熱室1，再由煤氣蓄熱室7下部的煤氣支煙道5進(jìn)入煤氣煙道6，再通過煤氣交換器 22、中間閘板21后和從同側(cè)的空氣蓄熱室1下部空氣支煙道4進(jìn)入空氣煙道3并經(jīng)過空氣交換器23排出的煙氣在此交匯；其煙氣再通過總煙道內(nèi)設(shè)的旋轉(zhuǎn)間板20、大間板19后從煙囪18排出；空氣交換器23在空氣煙道內(nèi)，起向玻璃熔窯內(nèi)輸送空氣和從窯內(nèi)排出煙氣， 并轉(zhuǎn)換空氣流動(dòng)方向和煙氣流動(dòng)方向的作用；與煤氣交換器的換向程序一致，通常20分鐘轉(zhuǎn)換一次。高溫?zé)煔饨?jīng)過煤氣蓄熱室和空氣蓄熱室時(shí)，與煤氣蓄熱室格子體8’及空氣蓄熱室格子體2發(fā)生熱交換，加熱構(gòu)成格子體的低氣孔粘土質(zhì)耐火磚。在煤氣蓄熱室7、7’的頂部均裝有可隨時(shí)對(duì)加熱后的煤氣溫度進(jìn)行檢測(cè)的熱電偶。本發(fā)明通過加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有玻璃熔窯的輸送管道與煤氣煙道、煤氣蓄熱室墻體及門的密封，防止空氣進(jìn)入煤氣煙道6、6’，煤氣蓄熱室7、7’等煤氣加熱及通過的部位，以防止煤氣的爆炸、過早燃燒，保證入窯后火焰的長(zhǎng)度及溫度，保證入窯的玻璃配合料能夠熔化成優(yōu)質(zhì)玻璃液。上述的集氣管由Q235B鋼材焊接制作，焊接完成后進(jìn)行氣密性打壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力P彡0. IMPa，法蘭連接處加密封墊。上述的電捕焦油器使用由陜西長(zhǎng)江環(huán)保工程有限公司生產(chǎn)，型號(hào)為DPJieosm 電捕焦油器。如圖4所示，本發(fā)明使用的煤氣交換器22為跳罩式煤氣交換器；它設(shè)有外罩24， 跳罩25，水封沈，左側(cè)煙道27、右側(cè)煙道27，，中間煙道觀，煤氣管道四，連桿機(jī)構(gòu)30。跳罩式煤氣交換器為玻璃熔窯的煤氣換向系統(tǒng)。該跳罩式煤氣交換器的進(jìn)口與煤氣管道四的出口連接，其出口設(shè)有三個(gè)，中部出口為中間煙道28，即煙氣排出口，左邊的出口為左側(cè)煙道27，右邊的出口為右側(cè)煙道27’ ；左側(cè)煙道27和右側(cè)煙道27’分別與同側(cè)的煤氣煙道連通。按預(yù)先制定的換向操作程序，通過跳罩式煤氣交換器向玻璃熔窯內(nèi)輸送煤氣和從窯內(nèi)排出煙氣，并轉(zhuǎn)換煤氣流動(dòng)方向和煙氣的流動(dòng)方向，通常20分鐘轉(zhuǎn)換一次。具體操作為由電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置帶動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)30變換跳罩位置，使左側(cè)煙道27 或右側(cè)煙道27’分別與中間煙道觀輪流連通，以達(dá)到煤氣換向的目的。煤氣由煤氣管道四進(jìn)入外罩M內(nèi)，跳罩25罩住該跳罩式煤氣交換器底座的中間煙道觀和左側(cè)煙道27，用水封沈?qū)⑵浞庾。雇庹謱?duì)、跳罩25密封，因此形成兩條通道， 煤氣由右側(cè)煙道27’經(jīng)右側(cè)的煤氣煙道進(jìn)入該側(cè)的煤氣蓄熱室內(nèi)加熱，再經(jīng)右側(cè)的小爐預(yù)燃室與空氣混合后入熔化玻璃池內(nèi)燃燒，熔化玻璃配合料；此時(shí)熔窯內(nèi)的煙氣通過左側(cè)的小爐預(yù)燃室、左側(cè)的煤氣蓄熱室及左側(cè)的煤氣煙道后，由左側(cè)煙道27及中間煙道觀的煙氣通道排出。變換跳罩25的位置后，跳罩25罩住煤氣交換器22底座的中間煙道觀和右側(cè)煙道27’，用水封沈?qū)⑵浞庾?，使外罩?duì)、跳罩25密封，形成兩條通道，煤氣由左側(cè)煙道27 經(jīng)左側(cè)的煤氣煙道進(jìn)入該側(cè)的煤氣蓄熱室內(nèi)加熱，再經(jīng)左側(cè)的小爐預(yù)燃室與空氣混合后入熔化玻璃池內(nèi)燃燒，熔化玻璃配合料；熔窯內(nèi)的煙氣通過右側(cè)的小爐預(yù)燃室、右側(cè)的煤氣蓄熱室、右側(cè)的煤氣煙道，由右側(cè)煙道27’及中間煙道觀的煙氣通道排出。本發(fā)明所用的跳罩式煤氣交換器，為由無錫市遠(yuǎn)方機(jī)械有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為 MJl. 8型的跳罩式煤氣交換器。本發(fā)明的原理如下煤在隔絕空氣條件下，受熱分解生成煤氣、焦油、粗苯和焦炭的過程，稱為煤干餾(或稱煉焦、焦化)。按加熱終溫的不同，可分為三種500 600°C為低溫干餾，900 1100°C為高溫干餾，700 900°C為中溫干餾。干餾焦化爐正常生產(chǎn)時(shí)為正壓作業(yè)，鼓風(fēng)機(jī)從底部鼓風(fēng)助燃，煤從爐頂加入，產(chǎn)生的煤氣集聚在爐的頂部。在干餾焦化爐的頂部，將干餾過程中所產(chǎn)生的煤氣用管道收集，再由管道送入電捕焦油器除油凈化， 經(jīng)羅茨風(fēng)機(jī)加壓至500 后輸送到煤氣管道，通過煤氣交換器到煤氣煙道，再經(jīng)煤氣蓄熱室加熱至800 1200°C，通過小爐預(yù)燃室與空氣混合后入熔化玻璃池內(nèi)燃燒，熔化玻璃配合料。產(chǎn)生的1350 1650°C高溫?zé)煔鈴牧硪粋?cè)小爐預(yù)燃室、煤氣蓄熱室及煤氣煙道、空氣蓄熱室及空氣煙道排出，同時(shí)加熱煤氣蓄熱室和空氣蓄熱室內(nèi)設(shè)置的格子體，即作為熱交換材料的耐火磚。所用的羅茨風(fēng)機(jī)為由天津鼓風(fēng)機(jī)廠生產(chǎn)的型號(hào)為MLA84WD的風(fēng)機(jī)。電捕焦油器在金屬導(dǎo)線與金屬管壁(或極板)間施加高壓直流電，以維持足以使氣體產(chǎn)生電離的電場(chǎng)，使陰陽極之間形成電暈區(qū)。按電場(chǎng)理論，正離子吸附于帶負(fù)電的電暈極，負(fù)離子吸附于帶正電的沉淀極；所有被電離的正負(fù)離子均充滿電暈極與沉淀極之間的整個(gè)空間。當(dāng)含焦油霧滴等雜質(zhì)的煤氣通過該電場(chǎng)時(shí)，吸附了負(fù)離子和電子的雜質(zhì)在電場(chǎng)庫倫力的作用下，移動(dòng)到沉淀極后釋放出所帶電荷，并吸附于沉淀極上，從而達(dá)到凈化氣體的目的，通常稱為荷電現(xiàn)象。當(dāng)吸附于沉淀極上的雜質(zhì)量增加到大于其附著力時(shí)會(huì)自動(dòng)向下流淌，從電捕焦油器底部排出，凈氣體則從電捕焦油器上部離開并進(jìn)入下道工序。跳罩式煤氣交換器為用于玻璃熔窯的煤氣換向系統(tǒng)。其進(jìn)口連接煤氣管道，出口連接煤氣煙道及煙氣通道，按換向操作程序，向窯內(nèi)輸送煤氣和從窯內(nèi)排出煙氣，并轉(zhuǎn)換煤氣和煙氣的流動(dòng)方向，通常20分鐘轉(zhuǎn)換一次。通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置帶動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)變換跳罩的位置，使左側(cè)煙道或右側(cè)煙道分別與中間煙道輪流連通，以達(dá)到煤氣換向的目的。在整個(gè)系統(tǒng)中，需要嚴(yán)格控制煤氣的爆炸，過早燃燒以及入窯后火焰的長(zhǎng)度及溫度。其手段主要是通過對(duì)煤氣輸送過程中的煤氣管道、煤氣煙道以及煤氣蓄熱室墻壁外側(cè)及門外側(cè)的密封，避免空氣混入來實(shí)現(xiàn)，這樣也可保證全部燃料進(jìn)入熔窯內(nèi)燃燒；同時(shí)控制煤氣壓力在20 60 范圍內(nèi)，使煤氣流速與空氣流速相匹配，有利于煤氣、空氣在小爐預(yù)燃室混合預(yù)燃和火焰噴出的角度，從而保證入窯后火焰的長(zhǎng)度及熔化溫度，進(jìn)而保證玻璃的熔化質(zhì)量。采用本發(fā)明的技術(shù)方案熔化玻璃的質(zhì)量符合國(guó)標(biāo)GB11614-2009標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種利用煤低溫干餾尾氣熔化玻璃的方法，包括步驟如下1)將干餾焦化爐頂部聚集的尾氣經(jīng)一集氣管送入電捕焦油器除油凈化成凈煤氣；2)步驟1)的凈煤氣在羅茨風(fēng)機(jī)施加的壓力下，經(jīng)與玻璃熔窯連接的煤氣管道進(jìn)入玻璃熔窯內(nèi)，依次經(jīng)煤氣交換器及煤氣煙道后進(jìn)入煤氣蓄熱室內(nèi)加熱至800 1200°C ；其中， 羅茨風(fēng)機(jī)施加的壓力為500Pa ；3)步驟幻加熱后的凈煤氣經(jīng)煤氣蓄熱室頂部進(jìn)入小爐預(yù)燃室內(nèi)與空氣混合，再進(jìn)入熔化玻璃池內(nèi)燃燒，熔化玻璃配合料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟1)所述干餾焦化爐的頂部開設(shè)有管口，其管口上焊接有管道；所述集氣管的進(jìn)口與所述管道之間通過法蘭連接；在法蘭的連接處加設(shè)有密封墊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述集氣管在通入尾氣前，還要有對(duì)該集氣管進(jìn)行氣密性打壓試驗(yàn)的步驟，試驗(yàn)壓力P彡0. IMPa0
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟1)所述的凈煤氣含有下列重量百分比成分C0 18 ^%，H2 18 ^%，CH4 6 10%，(X)2 5. 5 6. 5%, 0. 2 1. 0%,N2 35 45%，熱值為 1800 2200kcal/m3。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟2)所述的煤氣交換器為跳罩式煤氣交換器；該跳罩式煤氣交換器的進(jìn)口與所述煤氣管道連接，其出口設(shè)置有三個(gè)，中部出口為煙氣排出的中間煙道；左、右兩邊的出口分別為左側(cè)煙道和右側(cè)煙道，左側(cè)煙道和右側(cè)煙道分別和與其同側(cè)的所述煤氣煙道連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟2)所述煤氣蓄熱室門的觀察吹掃孔設(shè)置有8-15個(gè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述煤氣蓄熱室內(nèi)裝有格子式的熱交換材料，該熱交換材料為低氣孔粘土質(zhì)耐火磚。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 7任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述煤氣煙道的側(cè)墻內(nèi)側(cè)及碹頂內(nèi)表面均涂刷有密封泥漿，其厚度為6-20mm ；所述煤氣煙道的側(cè)墻外側(cè)及碹頂外表面均由內(nèi)至外涂覆有水泥層和保溫涂料層；其中，水泥層的厚度為20 40mm，保溫涂料層的厚度為20 40mm ；所述煤氣蓄熱室的墻壁外側(cè)及門的外側(cè)均涂覆有所述保溫涂料層，其厚度為30 50mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述密封泥漿由水玻璃和耐火土以1 1 的比例混合而成；所述保溫涂料層為膏狀的復(fù)合硅酸鹽保溫涂料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用煤低溫干餾尾氣熔化玻璃的方法，包括步驟如下1)將干餾焦化爐頂部聚集的尾氣經(jīng)一集氣管送入電捕焦油器除油凈化成凈煤氣；2)步驟1)的凈煤氣在風(fēng)機(jī)施加的壓力下，經(jīng)與玻璃熔窯連接的煤氣管道進(jìn)入玻璃熔窯內(nèi)，依次經(jīng)煤氣交換器及煤氣煙道后進(jìn)入煤氣蓄熱室內(nèi)加熱至800～1200℃；其中，風(fēng)機(jī)施加的壓力為500Pa；3)將步驟2)加熱后的凈煤氣經(jīng)煤氣蓄熱室頂部進(jìn)入小爐預(yù)燃室內(nèi)與空氣混合，再進(jìn)入熔化玻璃池內(nèi)燃燒，熔化玻璃配合料。其所用玻璃窯爐是在原發(fā)生爐煤氣做燃料的窯爐工藝基礎(chǔ)上進(jìn)行的改造，改造后可有效利用煤低溫干餾(蘭炭)生產(chǎn)過程中排出的尾氣，同時(shí)解決了因其排空造成的能源浪費(fèi)和環(huán)境污染；適于推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)C03B5/235GK102173559SQ20111000833
公開日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2011年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月14日
發(fā)明者崔保玉, 王建治, 閆建軍, 靳宏寬 申請(qǐng)人:榆林華寶特種玻璃工業(yè)有限公司