[发明专利]一种降低氮氧化物的玻璃窑炉

说明书

本发明公开了一种降低氮氧化物的玻璃窑炉，至少包括熔化池（3），所述熔化池（3）的上部空间设置有分隔墙（6），将所述熔化池（3）分隔成右半熔化池澄清区（3b）和左半熔化池浅区（3a），所述分隔墙（6）的底面与熔化池的底面相隔开未浸入玻璃液或浸入玻璃液，所述左半熔化池浅区（3a）一侧或若干处连通有加料池（12），所述右半熔化池澄清区（3b）连通工作池（11）；所述熔化池设置有若干个不同高度的窑坎（8）。本发明的玻璃窑炉用于降低氮氧化物浓度，在窑炉整体结构做了很多改进，通过增加分隔墙和喷氧枪加热辅助澄清、均化，掌控玻璃氧化性，提高和改善玻璃白度和光泽。

技术领域

本发明涉及玻璃制造技术领域，尤其涉及一种降低氮氧化物的玻璃窑炉。

背景技术

目前社会对环境质量要求越来越高，工业炉窑排放标准越来越严格，玻璃生产企业生存压力越来越大，环保是否达标直接关系到玻璃企业的存亡。因此如何使玻璃窑炉的排放指数既达到国家标准，又不使生产成本过高，是玻璃企业的生存基础，也是企业具有竞争力的一种优势。

在目前的现有技术中，玻璃行业对氮氧化物处理目前有两种办法：一是降低氮氧化物生成，即低氮燃烧，从源头上控制的办法，这是最优的方式；二是对氮氧化物二次处理然后排放，会对窑炉运行状况产生一些不利影响（包括对窑炉使用的不利影响、新的技术问题和环保问题），这种成本相应会增加很多。

要解决氮氧化物的排放数量必须搞清楚氮氧化物的生成机理，目前国内外的科技工作者把氮氧化物的生成机理（方式）归纳为以下三种方式：

（1）、热力型产生NOx：也称温度型，热力NOx的生成机理是高温下空气中N₂氧化形成NO，其生成速度与燃烧温度有很大关系，当燃烧温度低于1400℃时，热力NOx生成速度较慢，当温度高于1400℃反应明显加快，根据阿累尼乌斯定律，反应速度按指数规律增加。窑炉内温度及燃烧火焰的最高温度是影响热力氮NOx生成量的一个重要指标。这说明，在实际炉内温度分布不均匀的情况下，局部高温的地方会生成很多的NOx；并会对整个炉内的NOx生成量起决定性影响。热力NOx的生成量与氧过剩系数有很大关系，氧浓度增加，NOx生成量也增加。当出现15％的过量空气时，NOx生成量达到最大：当过量空气超过15％时。由于NOx被稀释，燃烧温度下降，反而会导致NOx生成减少。热力NOx的生成还与烟气在高温区的停留时间有关，停留时间越长，NOx越多。这是因为窑炉燃烧温度下，NOx的生成反应还未达到平衡，因而NOx的生成量将随烟气在高温区的停留时间延长而增加。

（2）、快速型产生NOx：燃料在燃烧过程中碳氢化物分解的中间产物N2反应生成的氮氧化物，其生成速度极快，主要在火焰面上形成，且生成量较小，一般在5％以下。

（3）、燃料型产生NOx：“燃料”NOx是由化学结合在燃料中的杂环氮化物热分解，并与氧化合而生成的NOx，其生成量与燃料中氮的含量有很大关系，当燃烧中氮的含量超过0.1％时，结合在燃料的氮转化为NOx的量占主要地位，如煤的含氮量一般为0.5～2.5％；燃料NOx的形成可占生成总量的60％以上，燃料氮转化为NOx量主要取决于空气过剩系数，空气过剩系数降低，NOx的生成量也降低，这是因为在缺氧状态下，燃料中挥发出来的氮与碳、氢竞争不足的氧，由于氮缺乏竞争能力，而减少了NOx的形成。

从上述三种方式可以看出，产生氮氧化物有两方面的因素，一是内因，燃烧物或燃烧产物中有氧分子及氮分子，而氮气在常温常压下，活性极低；二是外因，火焰温度高；内因要通过外因而产生作用。

天然气作为清洁能源热值高，燃天然气玻璃窑炉氮氧化物极易超标，因为经过蓄热室预热的助燃空气温度较高，与燃料燃烧产生更高的温度，一般在加料口附近产生的温度最高，火焰辐射温度可达1600℃以上，尾部火焰温度在1520℃左右（窑炉大小等工艺状况不同会有一些差异）。