CN116143380A - 一种超薄浮法玻璃熔窑高效燃烧***及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超薄浮法玻璃熔窑高效燃烧***及控制方法，该***包括布置在熔窑池两侧的四组燃烧炉，对每组燃烧炉分别设置供气主管，每组所述供气主管上连接纯氧管，每根所述纯氧管上安装球阀、电动流量调节阀和流量计，四根所述纯氧管均与纯氧源连接；四组所述供气主管上均安装在线残氧仪，四组所述供气主管均与助燃风机连接。本发明可根据燃烧火焰温度和澄清点温度，精确自动调控天然气量，通过提高前区纯氧燃烧，熔化区域富氧燃烧以提高火焰温度，匹配合理的澄清温度点，精准调整天然气使用量，实现天然气使用量下降，达到高效燃烧目的。
Description
技术领域
本发明属于超薄浮法玻璃制造技术领域，特别涉及一种超薄浮法玻璃熔窑高效燃烧***及控制方法。
背景技术
目前，随着国家大力倡导节能减排理念，玻璃行业作为污染和能耗大户，成为环境治理的重点领域，熔窑节能及烟气减排是当前发展的重要趋势。传统的浮法玻璃行业中通过在助燃风中通入富氧或者纯氧以提高其燃烧效率，但熔窑整体偏宽，通入较少的氧气时，燃烧效率未得到明显提升；当通入量过高时，局部燃烧效率得到提升，但火焰长度明显变短，无法实现窑炉内火焰温度的覆盖效果，影响整体燃烧效率，同时烟气中的氮氧化物浓度未得到明显降低，需通过后续增加喷氨量等脱硝手段进行降低，大大增加了运行成本。超薄浮法线的特性在于窑炉吨位小，所需燃料及助燃风量体量偏小，如何实现火焰长度不变，燃烧效率的整体提升，精准调控天然气量及助燃风量，达到节能减排的最终目的是当前超薄浮法熔窑技术领域需要攻克的一个难题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提出一种超薄浮法玻璃熔窑高效燃烧***，该***通过设计纯氧管路与助燃风管接驳方式，并设计纯氧调节阀，同时在纯氧与助燃风接驳混合后端位置处设计有在线残氧仪，检测混合气体中实时氧气含量；通过在火焰观察口端、澄清端设计有红外测温仪装置，实时监控火焰温度及熔窑澄清温度变化情况，可根据燃烧火焰温度和澄清点温度，精确自动调控天然气量，通过提高前区纯氧燃烧，熔化区域富氧燃烧以提高火焰温度，匹配合理的澄清温度点，精准调整天然气使用量，实现天然气使用量下降，达到高效燃烧目的。
本发明的技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种超薄浮法玻璃熔窑高效燃烧***，包括布置在熔窑池两侧的四组燃烧炉，对每组燃烧炉分别设置供气主管，每组所述供气主管上连接纯氧管，每根所述纯氧管上安装球阀、电动流量调节阀和流量计，四根所述纯氧管均与纯氧源连接；四组所述供气主管上均安装在线残氧仪，四组所述供气主管均与助燃风机连接。
优选的，所述熔窑池在位于最前端的所述燃烧炉前侧还设置有纯氧燃烧枪，所述纯氧燃烧枪与纯氧***连接，所述纯氧***用于为所述纯氧枪供气。
优选的，所述熔窑池在位于最后端的所述燃烧炉后侧还设置有红外测温仪，用于实时测量澄清测温点的温度值。
优选的，四组所述燃烧炉对应的设置有四组红外测温仪，用于实时测量四组燃烧炉的火焰温度值。
优选的，还包括计算器控制单元，所述电动流量调节阀、在线残氧仪和红外测温仪均与所述计算器控制单元电连接。
本发明还提供了一种超薄浮法玻璃熔窑高效燃烧***的控制方法，包括以下步骤：
S1供气主管上的燃烧炉含氧生成单元检测氧气含量；
S2根据步骤S1中检测到的氧气含量，纯氧通入生成单元计算生成纯氧通入量，并发送至控制单元；
S3燃烧炉红外温度生成单元检测每组燃烧炉的火焰温度，澄清点红外温度生成单元检测澄清点温度；
S4根据步骤S3中的火焰温度和澄清点温度，天然气燃料比例分配生成单元计算天然气进气量，并发送至控制单元；
S5烟气中氮氧化物浓度生成单元检测燃烧烟气中氮氧化物的浓度；
S6根据步骤S5中检测的氮氧化物浓度，助燃风量比例分配生成单元计算出助燃风的进风量，并发送至控制单元；
S7根据步骤S2、S4和S6计算的结果，控制单元分别控制纯氧调节阀、天然气调节阀和助燃风调节阀，使纯氧通入量、天然气通入量和助燃风通入量达到预期值。
相比于现有技术，本发明具有以下有益效果：
1、本发明提供的一种超薄浮法玻璃熔窑高效燃烧***，通过设计纯氧管路与助燃风管接驳方式，并设计纯氧调节阀，同时在纯氧与助燃风接驳混合后端位置处设计有在线残氧仪，检测混合气体中实时氧气含量；通过在火焰观察口端、澄清端设计有红外测温仪装置，实时监控火焰温度及熔窑澄清温度变化情况，可根据燃烧火焰温度和澄清点温度，精确自动调控天然气量，通过提高前区纯氧燃烧，熔化区域富氧燃烧以提高火焰温度，匹配合理的澄清温度点，精准调整天然气使用量，实现天然气使用量下降，达到高效燃烧目的。
2、本发明提供的一种超薄浮法玻璃熔窑高效燃烧***的控制方法，可通过控制单元计算合理的风气比及混合气体中氧含量，实现了通过火焰温度的数据与助燃风中氧含量数据的匹配，达到超薄浮法线低吨位窑炉火焰长度不变，火焰燃烧温度提高的目的。
附图说明
图1是本发明一种实施例的***结构示意图。
图2是本发明一种实施例控制流程示意图。
图3是本发明一种实施例的控制逻辑示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在超薄电子玻璃实际生产过程中，NOX 的生成量会随着富氧空气中氧气占比的提高，会先增大后减少；通过降低助燃风量，减少烟气量排放，烟气中氮氧化物浓度在线监测***与助燃风中富氧氧含量在线测量***之间通过PLD控制***进行，当氮氧化物浓度（稳定生产状态时）超过减半排放标时进行预警，并进行实时调整，该发明可以实现精准调控超薄电子玻璃烟气中氮氧化物浓度，达到稳定减半排放，实现全天候达到国家环保要求，并达到减排的目的。
参考附图1-附图3，作为本发明的一种优选实施例，本实施例提供一种超薄浮法玻璃熔窑高效燃烧***，一种超薄浮法玻璃熔窑高效燃烧***，包括布置在熔窑池两侧的四组燃烧炉，对每组燃烧炉分别设置供气主管，每组所述供气主管上连接纯氧管，每根所述纯氧管上安装球阀、电动流量调节阀和流量计，四根所述纯氧管均与纯氧源连接；四组所述供气主管上均安装在线残氧仪，在线残氧仪用于检测混合气体中实时氧气含量，四组所述供气主管均与助燃风机连接。
在一些优选实施例中，所述熔窑池在位于最前端的所述燃烧炉前侧还设置有纯氧燃烧枪，所述纯氧燃烧枪与纯氧***连接，所述纯氧***用于为所述纯氧枪供气，参阅附图1，本实施例在1#小炉前端设计有0#氧枪结构装置，进行纯氧燃烧，在本实施例中，通过提高前区纯氧燃烧，熔化区域富氧燃烧以提高火焰温度，匹配合理的澄清温度点，精准调整天然气使用量，实现天然气使用量下降，达到高效燃烧目的。
在一些优选实施例中，四组所述燃烧炉对应的设置有四组红外测温仪，用于实时测量四组燃烧炉的火焰温度值及温度变化情况，所述熔窑池在位于最后端的所述燃烧炉后侧还设置有红外测温仪，用于实时测量澄清测温点的温度值及温度变化情况。
在另一些优选实施例中，还包括计算器控制单元，所述电动流量调节阀、在线残氧仪和红外测温仪均与所述计算器控制单元电连接，控制单元根据检测的混合气体中实时氧气含量、火焰温度值及温度变化情况、澄清测温点的温度值及温度变化情况，实时调节纯氧调节阀、天然气调节阀和助燃风调节阀，使纯氧通入量、天然气通入量和助燃风通入量达到预期值。
超薄浮法玻璃熔窑高效燃烧***的控制方法，参阅附图2和附图3，包括以下步骤：
S1供气主管上的燃烧炉含氧生成单元检测氧气含量；
S2根据步骤S1中检测到的氧气含量，纯氧通入生成单元计算生成纯氧通入量，并发送至控制单元；
S3燃烧炉红外温度生成单元检测每组燃烧炉的火焰温度，澄清点红外温度生成单元检测澄清点温度；
S4根据步骤S3中的火焰温度和澄清点温度，天然气燃料比例分配生成单元计算天然气进气量，并发送至控制单元；
S5烟气中氮氧化物浓度生成单元检测燃烧烟气中氮氧化物的浓度；
S6根据步骤S5中检测的氮氧化物浓度，助燃风量比例分配生成单元计算出助燃风的进风量，并发送至控制单元；
S7根据步骤S2、S4和S6计算的结果，控制单元分别控制纯氧调节阀、天然气调节阀和助燃风调节阀，使纯氧通入量、天然气通入量和助燃风通入量达到预期值。
参阅附图2和附图3，本发明的控制逻辑主要如下：助燃风富氧中1#-4#小炉氧含量生成单元预存纯氧调节阀控制***、助燃风调节阀控制***；通过混合气体氧含量即时数据影响下一步纯氧调节阀位、助燃风调节阀，控制混合气体中各小炉氧含量分配；通过设定烟气中氮氧化物稳定期间减半达标数据上限，超过标准后进行预警，并及时进行调整助燃风量；1#-4#小炉火焰红外温度生成单元与澄清红外生产单元共同预存天然气调节阀位控制***，通过设定澄清红外温度值，进行精准控制天然气阀位，控制其使用量。
参阅附图3，本发明在控制时，通过设计澄清温度在线测量***并设定工艺控制值与天然气量形成精准控制；设计火焰温度在线测量***与助燃风氧含量在线测量***形成精准控制；氮氧化物在线测量***当超过减半排放标准上限值预警时与助燃风氧含量在线测量***形成精准控制；最终实现超薄浮法玻璃小吨位熔窑火焰长度不变，火焰整体燃烧效率提升，降低天然气使用量，减少烟气量排放，并能实时监控环保达标要求的目的。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种超薄浮法玻璃熔窑高效燃烧***，其特征在于，包括布置在熔窑池两侧的四组燃烧炉，对每组燃烧炉分别设置供气主管，每组所述供气主管上连接纯氧管，每根所述纯氧管上安装球阀、电动流量调节阀和流量计，四根所述纯氧管均与纯氧源连接；四组所述供气主管上均安装在线残氧仪，四组所述供气主管均与助燃风机连接。
2.根据权利要求1所述的一种超薄浮法玻璃熔窑高效燃烧***，其特征在于：所述熔窑池在位于最前端的所述燃烧炉前侧还设置有纯氧燃烧枪，所述纯氧燃烧枪与纯氧***连接，所述纯氧***用于为所述纯氧枪供气。
3.根据权利要求2所述的一种超薄浮法玻璃熔窑高效燃烧***，其特征在于：所述熔窑池在位于最后端的所述燃烧炉后侧还设置有红外测温仪，用于实时测量澄清测温点的温度值。
4.根据权利要求1所述的一种超薄浮法玻璃熔窑高效燃烧***，其特征在于：四组所述燃烧炉对应的设置有四组红外测温仪，用于实时测量四组燃烧炉的火焰温度值。
5.根据权利要求3所述的一种超薄浮法玻璃熔窑高效燃烧***，其特征在于：还包括计算器控制单元，所述电动流量调节阀、在线残氧仪和红外测温仪均与所述计算器控制单元电连接。
6.超薄浮法玻璃熔窑高效燃烧***的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1供气主管上的燃烧炉含氧生成单元检测氧气含量；
S2根据步骤S1中检测到的氧气含量，纯氧通入生成单元计算生成纯氧通入量，并发送至控制单元；
S3燃烧炉红外温度生成单元检测每组燃烧炉的火焰温度，澄清点红外温度生成单元检测澄清点温度；
S4根据步骤S3中的火焰温度和澄清点温度，天然气燃料比例分配生成单元计算天然气进气量，并发送至控制单元；
S5烟气中氮氧化物浓度生成单元检测燃烧烟气中氮氧化物的浓度；
S6根据步骤S5中检测的氮氧化物浓度，助燃风量比例分配生成单元计算出助燃风的进风量，并发送至控制单元；
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