專利名稱：全氧燃燒玻璃窯煙氣余熱鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及熱能動力領(lǐng)域，特別是指一種全氧燃燒玻璃窯煙氣余熱鍋爐。
背景技術(shù)：
燃燒是可燃物質(zhì)與助燃物質(zhì)(氧或其他助燃物質(zhì))之間發(fā)生的一種發(fā)光發(fā)熱的、 劇烈的氧化反應(yīng)。發(fā)生燃燒需要三個要素(1)可燃物質(zhì)，例如燃料；(2)助燃物質(zhì)(氧化 劑)，大部分助燃劑為氧氣，也有不需要氧氣參與的燃燒；(3)溫度，需要達(dá)到著火點(diǎn)。以氧氣為氧化劑的燃燒方式又分為(1)空氣燃燒，氧氣含量約21% ； (2)全氧燃 燒(也稱純氧燃燒)，氧氣含量約90 100%; (3)富氧燃燒，氧氣含量約21 90%。采用 全氧燃燒方式的主要優(yōu)點(diǎn)是可以降低約12. 5 22%的能耗；能夠減少廢氣中的NOx的含 量，從而減少廢氣的排放量。玻璃窯采用全氧燃燒技術(shù)被譽(yù)為玻璃熔化技術(shù)的二次革命，代表著今后技術(shù)的發(fā) 展方向。與傳統(tǒng)的空氣助燃的玻璃熔窯相比，全氧燃燒玻璃熔窯取消了蓄熱室、小爐以及換 火系統(tǒng)等，能顯著提高玻璃液質(zhì)量，可降低12. 5 22%甚至更高的能耗，廢氣排放量減少 在60%以上，氮氧化物NOx減少在80 90%左右，是玻璃工業(yè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、提高產(chǎn) 品質(zhì)量的重要途徑。采用空氣助燃的玻璃窯，其煙氣排放溫度在480 530°C，熔化噸玻璃液產(chǎn)生的煙 氣量在3500 5500Nm3。全氧燃燒玻璃窯的煙氣排放溫度在900 1300°C，熔化噸玻璃產(chǎn) 生的煙氣量為600 1200Nm3?？梢钥闯?，全氧燃燒玻璃窯的余熱煙氣的溫度高、流量小， 這種熱源的熱品味高，做功能力強(qiáng)。但是，目前在國內(nèi)采用全氧燃燒方式的玻璃窯是新生事 物，還沒有隨之配套的煙氣余熱鍋爐。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種全氧燃燒玻璃窯煙氣余熱鍋爐，能夠利 用全氧燃燒的玻璃窯的煙氣余熱。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的實(shí)施例提供技術(shù)方案如下一種全氧燃燒玻璃窯煙氣余熱鍋爐，包括豎直設(shè)置的第一通道和豎直設(shè)置的第二通道；所述第一通道的上部和所述第二通 道的上部相通；所述第一通道的底部設(shè)置有煙氣進(jìn)口 ；所述第二通道的底部設(shè)置有煙氣出 Π ；所述第一通道的內(nèi)壁設(shè)置有膜式水冷壁；所述第二通道內(nèi)設(shè)置有水平布置的對流換熱受熱器。所述的利用煙氣余熱的鍋爐，還包括鍋筒，所述鍋筒內(nèi)設(shè)置有汽水分離裝置；所述對流換熱受熱器包括過熱器和省煤器；所述過熱器的下部設(shè)置有進(jìn)汽口，所述過熱器的進(jìn)汽口通過管道與所述鍋筒的出 汽口相連；所述過熱器的上部設(shè)置有出汽口，用于輸出蒸汽；[0015]所述省煤器的下部設(shè)置有進(jìn)水口，所述省煤器的上部設(shè)置有出水口，所述省煤器 的出水口通過管道與所述鍋筒的進(jìn)水口相連；所述膜式水冷壁通過上升管和下降管與鍋筒相連。所述過熱器設(shè)置在所述第二通道的上部；所述省煤器設(shè)置在所述第二通道的下 部。所述過熱器為單組或者至少兩組，所述省煤器為單組或者至少兩組。所述第一通道和所述第二通道為相鄰設(shè)置。本實(shí)用新型的實(shí)施例具有以下有益效果上述方案中，有效的利用了全氧燃燒玻璃窯的煙氣余熱。

圖1是本實(shí)用新型所述的利用煙氣余熱的鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型所述的鍋爐的水冷煙道的自然循環(huán)方式的示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的實(shí)施例要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將 結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。本實(shí)用新型可以利用玻璃窯的煙氣余熱，尤其利用全氧燃燒的玻璃窯煙氣余熱， 但是不限于此，可以利用陶瓷窯等的余熱。以下以利用全氧燃燒的玻璃窯的煙氣余熱的鍋 爐為例進(jìn)行說明。參考圖1和圖2所示，所述的玻璃窯余熱鍋爐包括豎直設(shè)置的第一通道2 (也就是水冷煙道)和豎直設(shè)置的第二通道10 ；所述第一 通道2的上部和所述第二通道10的上部相通；所述第一通道2的底部設(shè)置有煙氣進(jìn)口 1 ； 所述第二通道的底部設(shè)置有煙氣出口 8 ；具體的，所述水冷煙道的出口處設(shè)置有凝渣管。所述第一通道2的內(nèi)壁設(shè)置有膜式水冷壁，為蒸發(fā)受熱面；所述第二通道10內(nèi)設(shè)置有水平布置的對流換熱受熱器。所述的利用煙氣余熱的鍋爐，還包括鍋筒3，所述鍋筒3內(nèi)設(shè)置有汽水分離裝 置；所述對流換熱受熱器包括過熱器6和省煤器7 ；所述過熱器6的下部設(shè)置有進(jìn)汽口，所述過熱器6的進(jìn)汽口通過管道與所述鍋筒 的出汽口相連；所述過熱器6的上部設(shè)置有出汽口，用于輸出蒸汽；所述省煤器7的下部設(shè)置有進(jìn)水口，所述省煤器7的上部設(shè)置有出水口，所述省煤 器7的出水口通過管道(圖2中的去過熱器連接管13)與所述鍋筒的進(jìn)水口相連；所述膜式水冷壁通過上升管4和下降管5與鍋筒相連，采用自然循環(huán)的方式。圖 1和2中示出了膜式水冷壁的水冷壁上集箱11、水冷壁下集箱12。所述過熱器設(shè)置在所述第二通道的上部；所述省煤器設(shè)置在所述第二通道的下 部。所述過熱器為單組或者至少兩組，所述省煤器為單組或者至少兩組。所述第一通道和所述第二通道為相鄰設(shè)置。
4[0038]以下描述本實(shí)用新型的煙氣和水循環(huán)過程。全氧燃燒的玻璃窯的煙氣余熱的能源品質(zhì)較高，煙氣余熱的溫度較高，其換熱形 式對于高于600°C的高溫段以輻射換熱為主，低于600°C的中低溫段以對流換熱為主。具體 為煙氣從煙氣進(jìn)口 1進(jìn)入水冷煙道2 ；高溫?zé)煔馀c水冷煙道2的膜式水冷壁的受熱面管子 內(nèi)的飽和水進(jìn)行輻射換熱，飽和水被加熱成汽水混合物經(jīng)過上升管4進(jìn)入鍋筒3。汽水混合 物經(jīng)鍋筒3內(nèi)的汽水分離裝置分離后形成水空間和汽空間，汽空間為飽和蒸汽，水空間為 飽和水。鍋筒3的汽空間通過管道進(jìn)入過熱器的進(jìn)汽口，從而實(shí)現(xiàn)了能源的梯級利用、高質(zhì) 高用。煙氣在水冷煙道2內(nèi)被冷卻至600°C，然后煙氣轉(zhuǎn)彎進(jìn)入第二通道，進(jìn)入過熱器6 ； 在過熱器6中與受熱面管子內(nèi)的飽和蒸汽(來自鍋筒3的汽空間)進(jìn)行換熱，飽和蒸汽被 加熱成過熱蒸汽(例如，過熱蒸汽被管道引出送到汽輪發(fā)電機(jī)組去發(fā)電，本實(shí)用新型不限 于此)，而煙氣被進(jìn)一步冷卻后進(jìn)入省煤器7 ；在省煤器7中煙氣與受熱面內(nèi)的給水進(jìn)行換 熱，給水被加熱成欠飽和水，煙氣進(jìn)一步冷卻，最后經(jīng)過煙氣出口 8排出。第一通道采用水冷煙道結(jié)構(gòu)，在煙道的四壁設(shè)置了輻射換熱的膜式水冷壁蒸發(fā)受 熱面，這樣既可以消納高溫?zé)煔庥酂?，還可減少受熱面的布置數(shù)量，水循環(huán)安全可靠，性價 比最高。經(jīng)過第一通道后，煙氣溫度被冷卻到600°C左右。第二通道采用對流換熱受熱面，并合理的設(shè)置過熱器和省煤器。對于煙氣來講，首先，從第一通道的煙氣進(jìn)口進(jìn)入，然后通過第一通道進(jìn)入第二通 道，從第二通道的煙氣出口出去。對于水來講，首先，補(bǔ)水從省煤器的進(jìn)水口進(jìn)入，然后被加熱后，從省煤器的出水 口出去，通過管道進(jìn)入鍋筒；在鍋筒內(nèi)通過下降管進(jìn)入膜式水冷壁。對于汽來講，鍋筒分離出的汽經(jīng)過管道進(jìn)入過熱器的進(jìn)汽口，通過加熱，從出汽口出去。對于煙氣中攜帶的粉塵來講，在第一通道的下部由于溫度比較高而為氣態(tài)形式， 在上升到第一通道的上部過程中，隨著溫度逐漸降低而變成固態(tài)形式，一部分的固態(tài)粉塵 下落到第一通道的底部(第一通道的底部設(shè)置灰斗(未示出))，一部分的固態(tài)粉塵附著在 凝渣管的外壁上(如有必要可設(shè)置吹灰管)，從而使得進(jìn)入第二管道的粉塵減少，使得第二 管道內(nèi)的換熱效果增強(qiáng)，并且，減少了第二管道受熱面的磨損。過熱器和省煤器可以根據(jù)換熱確定是單組還是多組。本實(shí)用新型的全氧燃燒玻璃 窯余熱鍋爐，可以帶脫硝接口。本實(shí)用新型所述的全氧燃燒玻璃窯煙氣余熱鍋爐具有以下有益效果(1)實(shí)現(xiàn)了能源的梯級利用、高質(zhì)高用，能夠更高效的利用余熱。(1)第一煙道起到一定的除塵效果。(3)減少了第二管道受熱面的磨損，使得第二管道內(nèi)的換熱效果增強(qiáng)。以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來說，在不脫離本實(shí)用新型所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn) 和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種全氧燃燒玻璃窯煙氣余熱鍋爐，其特征在于，包括豎直設(shè)置的第一通道和豎直設(shè)置的第二通道；所述第一通道的上部和所述第二通道的上部相通；所述第一通道的底部設(shè)置有煙氣進(jìn)口；所述第二通道的底部設(shè)置有煙氣出口；所述第一通道的內(nèi)壁設(shè)置有膜式水冷壁；所述第二通道內(nèi)設(shè)置有水平布置的對流換熱受熱器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全氧燃燒玻璃窯煙氣余熱鍋爐，其特征在于，還包括鍋筒， 所述鍋筒內(nèi)設(shè)置有汽水分離裝置；所述對流換熱受熱器包括過熱器和省煤器；所述過熱器的下部設(shè)置有進(jìn)汽口，所述過熱器的進(jìn)汽口通過管道與所述鍋筒的出汽口 相連；所述過熱器的上部設(shè)置有出汽口，用于輸出蒸汽；所述省煤器的下部設(shè)置有進(jìn)水口，所述省煤器的上部設(shè)置有出水口，所述省煤器的出 水口通過管道與所述鍋筒的進(jìn)水口相連；所述膜式水冷壁通過上升管和下降管與鍋筒相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全氧燃燒玻璃窯煙氣余熱鍋爐，其特征在于，所述過熱器設(shè)置在所述第二通道的上部；所述省煤器設(shè)置在所述第二通道的下部。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全氧燃燒玻璃窯煙氣余熱鍋爐，其特征在于， 所述過熱器為單組或者至少兩組，所述省煤器為單組或者至少兩組。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的全氧燃燒玻璃窯煙氣余熱鍋爐，其特征 在于，所述第一通道和所述第二通道為相鄰設(shè)置。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種全氧燃燒玻璃窯煙氣余熱鍋爐，涉及熱能動力領(lǐng)域，為解決現(xiàn)有技術(shù)中沒有與全氧燃燒方式的玻璃窯相配套的余熱利用裝置而設(shè)計。所述的利用煙氣余熱的鍋爐，包括豎直設(shè)置的第一通道和豎直設(shè)置的第二通道；所述第一通道的上部和所述第二通道的上部相通；第一通道的底部設(shè)置有煙氣進(jìn)口；第二通道的底部設(shè)置有煙氣出口；第一通道的內(nèi)壁設(shè)置有膜式水冷壁；所述第二通道內(nèi)設(shè)置有水平布置的對流換熱受熱器。全氧燃燒玻璃窯的煙氣排放溫度在900～1300℃，熔化噸玻璃產(chǎn)生的煙氣量為600～1200Nm3，本實(shí)用新型針對全氧燃燒玻璃的煙氣排放的溫度高和流量小的特性，能夠有效地利用全氧燃燒玻璃窯排放的煙氣的余熱能源。
文檔編號F22B1/18GK201753911SQ20102056284
公開日2011年3月2日 申請日期2010年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者任冬, 史慶璽, 杜長澎, 胡帆 申請人:天壕節(jié)能科技股份有限公司