本發(fā)明涉及玻璃熔窯余熱利用技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種利用玻璃熔窯冷卻風來提高助燃風溫度的預熱裝置及提高助燃風溫度的方法。

背景技術(shù)：

我國已成為世界平板玻璃生產(chǎn)的第一大國，到目前為止，全國共有400多條浮法玻璃生產(chǎn)線，其中正在運行的浮法玻璃生產(chǎn)線有243條，平板玻璃產(chǎn)量已經(jīng)連續(xù)二十多年居全球第一，且其中相當一部分產(chǎn)品已進入國際市場。平板玻璃及其加工玻璃已成為我國國民經(jīng)濟發(fā)展和提高人民生活水平不可或缺的重要材料。

在《國務院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》(國發(fā)〔2010〕32號)中明確將“節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)”、“高端裝備制造產(chǎn)業(yè)”和“新材料產(chǎn)業(yè)”列入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點方向，在“節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)”中，提出：“重點開發(fā)推廣綜合節(jié)能技術(shù)裝備及產(chǎn)品，實現(xiàn)重點領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)突破，帶動能效整體水平的提高。

玻璃工業(yè)具有能耗高、資源消耗大、存在一定程度的污染等特點，玻璃熔窯的節(jié)能與環(huán)保一直是人們非常關(guān)注的課題。目前，我國的玻璃能耗比國外水平高，工業(yè)發(fā)達國家玻璃熔窯的熱效率一般在30％～40％，我國玻璃熔窯的熱效率平均只有25％～35％。以日熔化500噸級浮法生產(chǎn)線為例，我國熔窯的玻璃液單耗(7～8MJ/Kg玻璃液)比國外先進水平(5.8MJ/Kg玻璃液)高出30％。

玻璃熔窯在熔化玻璃的過程中，由于玻璃液的溫度高，時間長了會加快對玻璃熔窯的池壁2的侵蝕速度，侵蝕速度最快的池壁位置是玻璃液的液面線1處，如圖1所示。為了降低玻璃液對池壁的侵蝕速度，采用池壁冷卻風機5在玻璃液面線1的位置吹冷卻風3進行冷卻(如圖1所示)。然而，冷卻風吹到池壁位置，雖然降低了池壁的溫度，但是冷卻風與池壁換熱后，溫度上升到200℃以上，變成熱風4，目前這部分溫度不低的熱風4直接排放處理，這樣既不利于玻璃熔窯的節(jié)能，又給環(huán)境帶來負擔，還會增加操作者工作時的熱負荷。

為了從根本上扭轉(zhuǎn)玻璃產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)方式粗放、產(chǎn)能嚴重過剩、經(jīng)濟發(fā)展質(zhì)量不高的狀況，需要一種資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的裝置，該裝置能夠?qū)Q熱后的冷卻風(即熱風4)的熱量充分利用起來。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，提供一種利用與玻璃熔窯換熱后的冷卻風提高助燃風溫度的預熱裝置，包括傳送風筒，與傳送風筒的風出口相連的蓄熱室，將空氣從傳送風筒的風入口吸入的池壁冷卻風機，所述池壁冷卻風機設置在傳送風筒上。

所述傳送風筒的風入口朝向玻璃熔窯的池壁。

所述傳送風筒的風入口對準池壁的玻璃液面線位置。

所述傳送風筒的風入口距池壁3-8mm。

所述傳送風筒的風出口朝向蓄熱室的冷空氣入口。

所述池壁冷卻風機為耐300℃以上高溫風機。

所述玻璃熔窯上方設有胸墻和大碹，與池壁共同圍成相對密閉的空間。

第二方面，本發(fā)明提供一種提高助燃風溫度的預熱方法，使用上述預熱裝置，包括通過池壁冷卻風機將池壁周圍被加熱的空氣吸走，周圍常溫空氣不斷補充到池壁處，帶走池壁的熱量；再將帶走池壁熱量的空氣輸送給蓄熱室，預熱蓄熱室中的助燃風。

包括以下步驟：

(1)、在玻璃熔窯和蓄熱室之間設一傳送風筒，傳送風筒的風入口對準玻璃熔窯池壁的玻璃液面線位置，風出口連接至蓄熱室下部，正對蓄熱室的冷空氣入口，傳送風筒上設一池壁冷卻風機，蓄熱室的上部空間設有預熱空氣出口通過小爐與玻璃熔窯相通；

(2)、玻璃熔窯的池壁將周圍的空氣加熱，開啟池壁冷卻風機，將被加熱的空氣吸入傳送風筒中形成高溫風送到蓄熱室，蓄熱室吸收高溫風的熱量，將從蓄熱室的冷空氣入口進來的空氣預熱至1000℃以上，再通過預熱空氣出口將預熱后的空氣送至小爐與燃料混合，助燃燃料；

(3)、燃料燃燒產(chǎn)生的熱量傳輸至玻璃熔窯中，將玻璃熔化成玻璃液并維持熔融的玻璃液狀態(tài)；優(yōu)選的，用胸墻和大碹在玻璃熔窯上方圍成一個相對密閉的空間，將燃料燃燒產(chǎn)生的火焰通過火焰出口噴射在玻璃熔窯內(nèi)的玻璃上，熔化玻璃，燃料燃燒產(chǎn)生的熱量封閉在此空間中，維持玻璃液的熔融狀態(tài)。。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

①本發(fā)明的預熱裝置將換熱后冷卻風中的廢熱收集起來，用來提高助燃風溫度，助燃風溫度升高，可以使燃料燃燒更完全、更充分，從而提高火焰對玻璃液的傳熱效率，提高能源利用效率；

②利用換熱后的冷卻風預熱助燃風，這樣室溫的助燃風用量減少，降低了助燃風機的負荷，同時降低了室溫助燃風與蓄熱室格子磚之間的溫差，減少了兩者間的冷熱沖擊，有利于延長蓄熱室格子磚的壽命；

③由于換熱后冷卻風的廢熱被利用了，玻璃熔窯外部空間的溫度會下降，有利于玻璃熔窯現(xiàn)場操作者的操作，減輕了操作者在熔窯附近工作時的熱負荷；

④該預熱裝置的使用可以大大降低我國玻璃熔窯的能耗，提高我國能源的綜合利用率，拉進與國外水平的差距。

附圖說明

圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)中玻璃熔窯池壁冷卻風的使用狀態(tài)示意圖；

圖2所示為本發(fā)明預熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

目前，玻璃熔窯的池壁內(nèi)部接觸玻璃液面線的位置，溫度最高能達到1500℃，池壁在玻璃液和高溫燃燒煙氣的作用下，極容易被侵蝕而導致剝落，從而降低熔窯的使用壽命，現(xiàn)有技術(shù)中是在池壁外部通過池壁冷卻風機向池壁的玻璃液面線的位置吹冷卻風，降低池壁的溫度，減緩池壁被侵蝕的速度，延長玻璃熔窯的使用壽命。

然而，池壁外部與大氣接觸位置溫度在400℃以上，能夠?qū)⒅車目諝夂屠鋮s風加熱到200℃以上變成熱風或稱高溫風，如果以目前的方式，將被加熱的冷卻風直接排放，會造成極大的能源浪費。

因此，本發(fā)明通過池壁冷卻風機將被池壁加熱后的冷卻風(即高溫風)吸入到傳送風筒中，再將高溫風送入蓄熱室中，預熱助燃風，用以提高助燃風溫度，助燃風經(jīng)過高溫風預熱后溫度升高，使燃料更完全、更充分地燃燒，從而提高火焰對玻璃液的傳熱效率，有利于節(jié)能減排。

以下結(jié)合具體實施例，更具體地說明本發(fā)明的內(nèi)容，并對本發(fā)明作進一步闡述，但這些實施例絕非對本發(fā)明進行限制。

本發(fā)明提供的提高助燃風溫度的預熱裝置，如圖2所示，包括傳送風筒3、池壁冷卻風機5和蓄熱室。其中，傳送風筒3的風入口對準池壁2的玻璃液面線1位置，風出口與蓄熱室的下部連接，正對蓄熱室底部的冷空氣入口9；傳送風筒3上設一池壁冷卻風機5，用來吸走被池壁2加熱的空氣4(即高溫風)，并通過傳送風筒3中將加熱的空氣4送到蓄熱室，作為助燃風的一部分起到對燃料助燃的作用；池壁冷卻風機5最好設在傳送風筒3的中部或靠近風入口的位置。池壁冷卻風機5選用耐高溫風機，滿足長時間在300℃以上工作的需求。

蓄熱室為現(xiàn)有設備，由墻體10和拱形的蓄熱室碹13組成，墻體10由格子磚11砌成，形成下部空間，格子磚11是蓄熱室的傳熱部分，格子體直接影響蓄熱室的蓄熱能效，格子體在砌筑過程中有空隙，能夠?qū)⒏邷仫L中的熱量吸收，然后再將熱量傳給冷空氣入口9進來的空氣。蓄熱室碹13由硅磚砌筑而成，形成上部空間12。從冷空氣入口9進入蓄熱室的空氣在下部空間中被預熱至1000℃以上時，上升至上部空間12。上部空間12設有預熱空氣出口通過小爐8與玻璃熔窯相通，預熱空氣作為助燃氣體與燃料在小爐8內(nèi)進行混合并燃燒，小爐8能夠保證火焰有一定的長度、亮度、剛度和角度，有足夠的火焰覆蓋面積，以滿足玻璃熔窯內(nèi)所需溫度和氣氛的要求。

為了使燃料燃燒時產(chǎn)生的熱量集中到玻璃液上，可以在玻璃熔窯上方用胸墻3和大碹4圍成一個相對密閉的空間，小爐8的火焰出口穿過胸墻噴射在玻璃液上，將燃料燃燒產(chǎn)生的熱量傳遞給玻璃液，用來將玻璃熔化成玻璃液。

利用上述預熱裝置，本發(fā)明提出了提高助燃風溫度的方法：通過池壁冷卻風機將池壁周圍被加熱的空氣吸走，周圍常溫空氣不斷補充到池壁處，帶走池壁的熱量；再將帶走池壁熱量的空氣輸送給蓄熱室，預熱蓄熱室中的助燃風，經(jīng)預熱后的助燃風與燃料接觸時，燃料燃燒產(chǎn)生的熱量更少地用來加熱助燃風，更多地用于熔化玻璃液，從而降低了玻璃熔窯的能耗。

本發(fā)明提供的提高助燃風溫度的預熱裝置，能夠?qū)⒅硷L的溫度提高30℃以上，預熱后的助燃風與燃料混合進行燃燒，并將產(chǎn)生的熱量提供給玻璃熔窯，用來將玻璃熔化成玻璃液。由于燃料燃燒時需要助燃介質(zhì)，目前用的最多的助燃介質(zhì)是經(jīng)過蓄熱室預熱過的空氣，而空氣中21％是氧氣，能夠起到助燃的作用，78％是氮氣，起不到助燃的作用，預熱后的助燃風溫度越高，助燃效果越好，可加快玻璃的熔制過程，縮短熔制時間，能夠提高生產(chǎn)率，使玻璃熔窯每kg玻璃液降低25-40kcal的能耗；同時用于加熱氮氣的熱量和氮氣排放時帶走的熱量就越少，玻璃熔窯越節(jié)能，此外還有利于玻璃熔窯現(xiàn)場操作者的操作，減輕了操作者在工作時的熱負荷，實現(xiàn)清潔生產(chǎn)。

對一座500t/d的浮法玻璃熔窯，采用本發(fā)明的提高助燃風溫度的預熱裝置，能夠降低能耗25-40kcal/kg玻璃液，按照節(jié)能30kcal/kg玻璃液計算，預計每年可實現(xiàn)節(jié)約標準煤900噸。全國240條運行的浮法線中，按50％的生產(chǎn)線采用本發(fā)明的提高助燃風溫度的預熱裝置，每年僅標準煤就能節(jié)約23萬噸，產(chǎn)生經(jīng)濟效益1.1億元，為玻璃行業(yè)的節(jié)能減排做出積極的、突出的貢獻。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明是通過池壁冷卻風機將池壁周圍被加熱的空氣吸走，周圍常溫空氣不斷補充到池壁處，帶走池壁的熱量；而現(xiàn)有技術(shù)是通過池壁冷卻風機將常溫空氣吹到池壁磚外側(cè)上，帶走了池壁熱量的空氣直接排放，對環(huán)境不利，又使得空氣中的熱量白白浪費。本發(fā)明將帶走池壁熱量的空氣輸送給蓄熱室，預熱蓄熱室中的助燃風，經(jīng)預熱后的助燃風進一步助燃燃料時，使燃料燃燒產(chǎn)生的熱量更多地用于熔化玻璃液，而不是加熱助燃風，從而降低了玻璃熔窯的能耗。

由于玻璃熔窯的池壁外部溫度在400℃以上，能夠?qū)⒅車諝饧訜岬?00℃以上，本發(fā)明通過助燃風機將玻璃熔窯的池壁周圍的被加熱的空氣吸入到傳送風筒中，形成高溫風，進一步將高溫風送入裝有蓄熱室中，一方面能夠利用高溫風的熱量預熱助燃風；另一方面，池壁外部的空氣流動起來，能夠帶走池壁外部的熱量，冷卻池壁，降低池壁被侵蝕的速度；第三方面，經(jīng)過預熱的助燃風，能夠降低玻璃熔窯的熔化能耗，從而實現(xiàn)提高能源的綜合利用率。因此本發(fā)明的提高助燃風溫度的預熱裝置市場潛力和應用前景大，有益于推廣應用。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出的是，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的內(nèi)容。