[实用新型]一种玻璃窑炉燃料用混合器及燃料供给系统

说明书

本实用新型公开了一种玻璃窑炉燃料用混合器及燃料供给系统，属于玻璃生产技术领域。该混合器设置在燃料输入管道和燃料喷枪之间，包括一水平放置的外筒，在外筒相对的两侧分别设进料端和出料端，进料端连通一化石燃料输入管道，还与氢气输入管道和高压气体输入管道连通，混合器的出料端与燃料喷枪的入口连通；外筒内设有多片用来将氢气、化石燃料和高压气体混合均匀的混合桨，且各混合桨彼此不搭接。该混合器能够保证氢气与各形态的化石燃料均匀混合，使氢气燃烧的火焰与化石燃料燃烧的火焰不分层，适用于玻璃熔窑中使用，降低二氧化碳排放量。

技术领域

本实用新型涉及玻璃生产技术领域，特别是涉及一种玻璃窑炉燃料用混合器及燃料供给系统。

背景技术

玻璃生产中使用化石燃料会产生二氧化碳排放，其中的熔化步骤是排放二氧化碳最多的工艺之一。现有熔化工艺是在玻璃熔窑内通过燃料燃烧产生的热量来熔化玻璃配合料使其成为玻璃料液的过程，熔化玻璃配合料的主要方式是在玻璃熔窑的侧壁或顶部间距设置多个燃料喷枪，设在侧壁的燃料喷枪通常称为侧烧喷枪(侧烧喷枪在侧壁的位置与两侧烧喷枪间用于喷入助燃剂的小炉水平)，设在顶部(如大碹)的燃料喷枪通常称为顶烧喷枪，燃料通过喷枪喷入玻璃熔窑内部，与小炉喷入的助燃剂(空气或氧气)相遇发生燃烧反应产生热量，产生的热量将玻璃窑炉内的玻璃配合料加热熔融，并在一定温度下保持一段时间以形成澄清均一的玻璃料液。

目前，玻璃熔化过程采用的主要燃料有三类，一类为气态，如天然气、煤气(煤气是由CO、H₂、甲烷等组成的混合气体)等；一类为液态，如雾化的重油、煤焦油等；一类为固态，如微粉化的石油焦粉等。无论是上述的哪一类燃料，均属于传统化石燃料，主要的化学组成均为C、H、O中的两种或三种元素，且其中的C含量是最高的，燃料燃烧后的主要产物为CO₂、H₂O等，使得玻璃生产过程会排放大量的温室气体CO₂。为了降低CO₂的排放量，目前通常采用提高燃烧效率(如加大助燃剂用量，或用氧气替代空气作为助燃剂的燃烧方式等)，或者采用提高烟气处理效率(如末端吸收封存CO₂等)等方法，但这些方法均不能从根本上解决CO₂产生量大的难题。

绿色燃料，如氢气，是一种绿色清洁能源，其热值高，用其替代传统化石燃料，可降低CO₂生成量。用氢气替代化石燃料是降低二氧化碳排放量最快捷、最有效、最根本的方式之一。然而氢气的化学性质活泼，燃烧产生的火焰短，燃烧快速，容易出现局部高温，在现有玻璃窑炉的燃料供给系统中用氢气简单全部替换现有化石燃料容易烧损窑炉以及喷枪系统，局部高温还会产生大量的NO_x，增加后续尾气处理的负荷。而用氢气部分替换化石燃料时，将氢气与化石燃料直接混合后通入现有的喷枪系统，由于氢气与化石燃料的密度、状态、压力等性质或参数不同，使得氢气与化石燃料不能均匀混合，从而导致火焰分层，火焰的覆盖面积降低，火焰的温度分布不均匀，进而降低其辐射传热效果，也会影响玻璃料液的质量。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，提供一种使氢气能够与各状态化石燃料都混合均匀的玻璃窑炉燃料用混合器及燃料供给系统。

本实用新型提供一种玻璃窑炉燃料用混合器，设置在燃料输入管道和燃料喷枪之间，该混合器包括一水平放置的外筒，在外筒相对的两侧分别设进料端和出料端，进料端连通一化石燃料输入管道，还与氢气输入管道和高压气体输入管道连通，混合器的出料端与燃料喷枪的入口连通；外筒内设有多片用来将氢气、化石燃料和高压气体混合均匀的混合桨，且各混合桨彼此不搭接；化石燃料输入管道、氢气输入管道和高压气体输入管道出口位于混合桨之前位置。

所述玻璃窑炉燃料用混合器中，所述外筒为圆柱型或椭圆柱形，所述化石燃料输入管道与外筒同轴，氢气输入管道同轴套装在化石燃料输入管道内，高压气体输入管道与化石燃料输入管道处于同一水平位置且多个对称分布在化石燃料输入管道两侧。