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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201310400100.9(22)申请日 2013.09.06C03B 5/237(2006.01)(71)申请人邢韫韬地址 037400 山西省大同市浑源中学耿慧芳转申请人邢一崧 邢韫婧(72)发明人邢韫韬 邢一崧 邢韫婧(54) 发明名称燃气双预热高温富氧碳氢热量循环无氮单向辐射燃烧系统(57) 摘要本发明以玻璃熔窑的热工测试数据以及玻璃液制备原理入手，分析了影响熔制效率的关键因素。系统采用燃气双预热高温富氧碳氢热量循环无氮单向辐射燃烧技术、O2/CO2混合富氧燃烧、预热配合料工艺、大幅度提高配合料导热系数和吸收热量的能力，提高配合。
2、料升温速率、大幅提高玻璃液熔制效率，减小熔窑体积和散热能耗；利用烟气余热预热配合料，提高能源使用效率。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书2页 说明书8页 附图1页(10)申请公布号 CN 104418484 A(43)申请公布日 2015.03.18CN 104418484 A1/2页21.本发明以玻璃熔窑的热工测试数据以及玻璃液制备原理入手，分析了影响熔制效率的关键因素。系统采用燃气双预热高温富氧碳氢热量循环无氮单向辐射燃烧技术、O2/CO2混合富氧燃烧、预热配合料工艺、大幅度提高配合料导热系数和吸收热量的能力，提高配合料升温速率、大幅提。
3、高玻璃液熔制效率，减小熔窑体积和散热能耗；利用烟气余热预热配合料，提高能源使用效率。2.本发明以利用烟气余热预热配合料，提高能源使用效率。热点底部台阶构造加强澄清效率，澄清效率提高缩小熔窑体积，减少散热能耗。减少冷却部回流是提高澄清部澄清效率，降低冷却部散热能耗的重要措施。减少散热面积增加玻璃熔窑的生产规模，产量越大，每公斤玻璃液分担的散热面积越小，能耗越低。3.本发明以燃气双预热高温富氧碳氢热量循环无氮单向辐射燃烧技术系统由窑炉、高温差速涡旋除尘器、高温碳化硅换热器、高温碳氢热量循环换热器、高温隔热气体换热器、甲烷催化二氧化碳重整制合成气反应器、碳氢预混单向辐射燃烧枪、高温二氧化碳隔热枪、配。
4、合料预热换热器、热泵换热器、二氧化碳汽水分离器、水收集中和处理器、二氧化碳调节分配器、配合料预热系统、热泵系统、二氧化碳压缩系统、燃料配置系统、O2/CO2混合器系统。配合料入口、成品料出口组成。4.本发明以在碳氢预混单向辐射燃烧枪“超焓燃烧”为燃烧方式。5.本发明以由配合料预热系统进入配合料入口进入窑炉融化后由成品料出口排出。燃烧产生的烟气主要成分为二氧化碳、水及微量粉尘等进入高温差速涡旋除尘器除尘后进入高温碳化硅隔热调温换热器再进入高温碳氢热量循环换热器高温隔热气体换热器配合料预热换热器热泵换热器二氧化碳汽水分离器水收集中和处理器二氧化碳调节分配器二氧化碳压缩系统收集储存循环二氧化碳按比例。
5、分配与燃料配置系统进入高温碳氢热量循环换热器甲烷催化二氧化碳重整制合成气反应器碳氢预混单向辐射燃烧枪燃烧循环二氧化碳按调节温度需要量进入高温隔热气体换热器高温碳化硅隔热调温换热器高温二氧化碳隔热枪对窑体进行隔热保护，降低暄顶、胸墙温度，延长窑炉寿命。循环二氧化碳按比例分配与燃料配置系统对窑炉燃烧火焰温度调节为流程高效环保节能的生产工艺为主。6.本发明以O2/CO2混合器系统周节辐射系数与火焰温度进行“超焓燃烧”。辐射系数由0.2提高至0.750.85。达到提高玻璃吸热系数大幅提高。7.本发明以燃气双预热高温富氧碳氢热量循环无氮单向辐射燃烧技术、O2/CO2混合富氧燃烧能很好控制SO2、NOX的。
6、排放及余热利用，发展绿色环保；高效率的燃烧工艺及熔窑结构，节能降耗；制造各种高质量的玻璃(可大幅度降低玻璃中的微气泡)满足市场日益增大的高端产品需求；权 利 要 求 书CN 104418484 A2/2页38.本发明以燃气双预热高温富氧碳氢热量循环无氮单向辐射燃烧技术、O2/CO2混合富氧燃烧进行“超焓燃烧”。9.本发明以利用烟气低品位热能二氧化碳汽水热泵换热器及热泵系统为工厂提供冷能及热能节约燃料提高能源利用效率。10.本发明以CO2循环加入天然气，对热值进行增加后的碳氢燃烧，解决天然气燃烧时的火焰辐射系数小的问题。从而开发出一种天燃气新的燃烧方式。提高能源利用效率开辟了一种新途径。11.本。
7、发明以CO2循环的O2/CO2混合富氧燃烧将生产玻璃燃料转化过程中产生的NOX进行有效还原为无害的N2。解决了NOX的排放。12.本发明以CO2循环的O2/CO2混合富氧燃烧40以上的O2浓度将可利用热效应提高至80以上。O2/CO2混合富氧燃烧使得有效辐射层厚度增加，气体辐射率变大，从而形成大量气体向玻璃表面辐射传热增强。13.本发明以CO2循环的O2/CO2混合富氧燃烧将全氧燃烧窑炉排放的颗粒污染物中有8090都是碱性硫酸盐微粒，而造成硅砖耐火材料蚀变的主要原因也是高浓度的碱性蒸汽物质，特别是NaOH和KOH得以大大减少，达到抑制碱性挥发物生成，同时减少碱性挥发物而减少颗粒污染物的排放，也。
8、减缓了硅砖的蚀变。权 利 要 求 书CN 104418484 A1/8页4燃气双预热高温富氧碳氢热量循环无氮单向辐射燃烧系统0001 技术领域：工业窑炉、化工工艺燃烧、玻璃窑炉、水泥窑、陶瓷窑、金属冶炼炉背景技术 ：0002 我国大约有40005500座各种类型的玻璃窑炉，其中熔化面积80m2以下的中小型炉数量大约占总量的80左右，使用燃料种类分：燃煤炉约占63，燃油炉约占29，天然气炉、全电熔炉等约占8。全国玻璃产量大约为30004000万吨。年耗用标准煤27003100万吨。所用能耗折合标准煤1500万吨/年。平均能耗为7800千焦/公斤玻璃液，窑炉热效率2025，比国际先进指标30低51。
9、0。每年排放SO2约16万吨、烟尘1.2万吨、NOx14万吨。0003 玻璃熔窑在玻璃工厂中是消耗燃料最多的热工设备，一般，占全厂总能耗的8085左右，目前我国玻璃工业所用的主要能源是：煤、油、电和天然气等燃料。由于燃料价格几年来持续上涨，企业燃料成本逐年增加，效益锐减，在此形势下，玻璃工业根据我国能源蕴藏品种结构、分布、数量和价格等不得不做使用调整。使以前规划设计推行的使用清洁、高热值能源的思路发生了一定的变化。即近几年来企业欲争取较大效益。有不少燃油炉改成燃煤炉，以此带来不小的环境保护问题。目前，单耗平均为350400公斤标准煤/吨玻璃液，比较好的为每吨玻璃液150250公斤标准煤(啤酒瓶。
10、、农药瓶、普通白料制品等)，较差的多达9001000公斤标准煤，二者相差34倍之多。又如窑炉热有效利用率先进的为2538，落后的只有1222，之间相差326个百分点，国外日用玻璃包装瓶熔窑单耗为110130kg标煤/吨玻璃液左右，劳动生产率为200370吨/年人，熔化率2.53.8吨/m2日。窑炉大都为日出料量180250吨。热效率在48左右。国内外差距较大。以两大玻璃行业窑炉的主要技术指标进行国内外对比，见表一。0004 表一国内外玻璃窑炉主要技术指标对比0005 0006 玻璃的熔制过程是一个非常复杂的过程，它包括一系列物理的、化学的、物理化学的现象和反应。这些现象和反映的结果，使各种配合。
11、料经机械混合后送入炉内，炉内配合料说 明 书CN 104418484 A2/8页5在加热过程中经过：硅酸盐形成(约在600900)玻璃的形成(普通玻璃约为12001250)澄清(普通玻璃约为14001500，粘度10帕秒)均化(玻璃液长时间处于高温下，其化学组成趋向均一)冷却，澄清均化好的玻璃液在不损坏玻璃的质量前提下，需将温度降至加工工艺要求粘度的温度区域(一般降温200300)进行成型加工制造出所需产品。0007 目前玻璃窑炉生产技术状况下分析，平均熔化每公斤玻璃能耗约为15004000千卡(理论值为576624千卡/公斤玻璃)，由于炉型的差异、采用技术手段先进程度的不同、熔化玻璃品种不同。
12、、工艺技术、日常管理等因素，熔化玻璃能耗差距较大。玻璃窑炉有热效能利用率平均只有1838，7265不能被有效利用。国内比较先进的燃油玻璃窑炉经热测试的结论：70m2窑炉热能利用率58.84，全窑热效率38.18。0008 玻璃的能源主要用于三个方面：玻璃的熔化能，能源的利用率和窑墙的外部散热及产品、排出物带出的热量，而窑墙自身的蓄热和玻璃自身的蓄热，由于在生产过程中相对稳定，可调节的程度极小，可以忽略。0009 1、降低玻璃熔化的能量0010 1.1降低熔化温度0011 熔化温度是指在玻璃粘度为10100帕秒的温度，一般由玻璃配方中化学组分决定。提高温度有利于玻璃的快速熔化和澄清，玻璃液与水汽。
13、反应增强，玻璃液中的OH-量增多.导致玻璃液粘度降低，粘度降低有利于澄清和均化，可提高玻璃质量。因而，选择合适的熔化温度非常重要，因为高温阶段温度的升高需要更大的能量输入。0012 1.1.1优化原料0013 玻璃制品的导热系数很低，通过提高玻璃的透热性来提高热效率。玻璃熔窑池深方向的温度梯度就小，深层玻璃液的温度就高。这样，不仅可以降低火焰温度，节约燃料，还能提高玻璃液的均匀性。影响玻璃透热性的主要因素是玻璃内含铁总量，尤其是FeO的含量。玻璃中氧化铁含量，世界先进水平控制在0.1以下，而我国大多数企业在0.150.18。同时，含铁量低，玻璃透明度高，质量好。改变配合料的入窑形态。我们一直沿。
14、用散料(体积密度1.21.3g/cm3，气孔率4050)入窑，导热系数小(0.273w/mK)，熔化慢，粉料飞散，还会改变玻璃成份，降低玻璃质量。通过粒化和压实等方法，将散状粉料进行密实化处理(体积密度达1.92.2g/cm3以上、气孔率8以下)，导热系数大大增加(0.430.49w/mK)，配合料传热快，易于熔化，不仅降低能耗，而且还能提高玻璃的产量和质量，延长熔窑寿命。0014 1.1.2提高气泡率0015 气泡率是指玻璃配合料中生成的气体占配料的重量比。玻璃气体率的提高有利于玻璃液的澄清和均化，也有利于热量的传递，但过量的气体率不仅增加了化学反应能，而且还增加了废气量，增加了能耗。一般来。
15、说1015的气体率比较适中。并根据玻璃料的熔化难易选择高低值。0016 1.2缩短熔化澄清时间0017 玻璃的澄清和均化很重要，它是降低玻璃气泡缺陷和条纹缺陷的主要过程。玻璃的澄清和均化主要在熔化池完成，而料道对玻璃的最终均化有决定性作用，一般来说，料道越长均化越好，但过长的料道会提高热量的散失。说 明 书CN 104418484 A3/8页60018 1.2.1气体率的影响0019 气体率通过气体的引入，提高玻璃液搅动。0020 1.2.2鼓泡技术0021 通过窑底鼓入气体，来改善玻璃液的澄清和均化。气泡的鼓入，不仅可以改善玻璃液的流动，增加玻璃热量对流和传导，促使表面层的玻璃液与深层玻璃液。
16、之间的热交换增强，相应地提高了熔化能力并节约燃料，同时玻璃液的强对流，使得各部分成分快速均化，减少玻璃液的条纹；此外，玻璃液中的小气泡由于玻璃液的饱和蒸汽压和玻璃液压强的作用很难快速排除，而鼓入的大气泡能吸收玻璃液中的小气泡共同快速排出。由于用于鼓泡的气体量很小，几乎不提高废气量和带走余热。0022 1.2.3搅拌和窑坎的应用0023 搅拌目的是为了减少玻璃液的温差，消除条纹以及因原料分层所引起的玻璃液组分不一致。事实上仅靠熔池内玻璃均化就必须采取机械搅拌的方法。机械搅拌不仅消除已澄清玻璃液的分层，还增加扩散面，消除因浓度微差所引起的条纹；消除温差相对流所引起的条纹；消除因玻璃组分挥发所引起的。
17、条纹；0024 1.3增加碎玻璃含量0025 碎玻璃属于熟料，在中不需要再消耗各种化学反应的热量，因而能降低能量消耗，大大降低了玻璃熔化能量。但由于碎玻璃的引入，减少了玻璃的气体率，使得玻璃难以澄清，而碎玻璃的成分控制较难，因而一般玻璃配合料中碎玻璃的比例仅为1030。采用新型配方和澄清剂，使得碎玻璃的比例达到90100，大大降低了熔化能量，减少了产品成本，提升了产品竞争力。0026 在玻璃配合料中，因根据玻璃料种的不同来决定不同的碎玻璃量。由于碎玻璃的成分难于控制，其杂质成分存在两次沉淀，因而对玻璃的性能有一定影响，特别是一些高要求高质量玻璃。0027 2、提高能量利用率0028 2.1燃料。
18、的选择0029 炉用燃料的选择对组织炉内火焰的合理、稳定、高效燃烧起着决定性的作用，所以应根据加热工艺要求、燃料资源和火焰炉的种类，选择合适的燃料。火焰炉的最佳燃料是气体燃料，特别是高热值的天然气、戊烷合成气、混合煤气等，其次是液体燃料，再其次是烧煤。选择燃料也要根据当地的实际情况，因地制订，充分利用地域优势。0030 2.2提高燃烧效率0031 在火焰炉中，提高燃烧效率是至关重要的，决定了产品的质量，而火焰炉的平均热效率只有2030，炉窑单位能耗及运行热效率与国际平均水平差距很大，因此，提高火焰炉的燃烧效率和热效率对于玻璃行业节能、降低成本、增加市场力和提高窑炉寿命的意义是非常重大的。纯氧燃。
19、烧时的三原子气体容积份额是空气燃烧时的4倍，大量三原子气体的存在使得炉内的火焰黑度变大，再加上纯氧燃烧炉膛内较高的燃烧温度，使炉内的辐射换热大大加强。0032 窑炉在最佳的状态下，窑炉最佳热效率下，其离窑烟气带走热损失与不完全燃烧热损失之和最小，其实质是此条件下提高了燃料的有效热。增加过剩空气量将减少化学不完全燃烧热损失而提高燃烧效率，但此时烟气带走热损失将增加，并使燃烧温度与火焰辐说 明 书CN 104418484 A4/8页7射率有所降低，将影响玻璃的熔化质量。因此，为寻求最佳的热效率，必须使烟气离窑带走热损失与不完全燃烧热损失两者之和达到最小。其实质是控制适当完全燃烧，减少烟气带走的热损。
20、失，提高燃烧效率。0033 2.3合理的窑炉结构0034 玻璃窑炉内衬的蓄热和散热，一般占炉子总能耗的2045，选用节能型工艺和使用节能型耐火材料可减少炉体的蓄热和散热损失，提高热效率。0035 3、选用节能型工艺减少热量损耗0036 3.1加强保温0037 对窑炉进行保温，减少热量散失。池窑保温是增加池窑热效率、提高熔化率、节约燃料的主要措施之一。加强保温，不仅能够大大降低窑体对外界的散热，以便更好的保持窑内温度制度的稳定性和控制生产工艺，而且有利于提高玻璃液本身的实际温度，提高溶化率，提高玻璃质量和降低能耗。加强窑体保温，一般可提高融化温度2030。采用保温措施时，必须考虑窑炉不同部分的不。
21、同特点，采用不同的保温措施及不同的耐火材料和保温材料，做到“关键部位用优质，次要部位用一般”，不但加强了保温，也节省了材料费用，降低玻璃成本。0038 3.2减少废气的排除0039 常规工艺中空气中含有79的氮气，在整个燃烧过程，不仅由于显热的提高而带走大量的热量，同时在高温下N2会反应生产氮化物，对大气进行污染。这部分热量约占整个窑炉散热的30。0040 废气主要由配合料的挥发，气体率和燃料的生成气体。前两个因素由配合料品种决定，难以调整，燃料应尽量选用低生成气体高热量的热源，一般只有采用富氧空气来减少，其成本较高。0041 3.3废气回收利用0042 火焰炉出炉烟气温度较高，排烟损失对炉窑。
22、热效率影响最大，烟气余热随炉温变化，约占总供给热的3070不等，充分回收余热，节约燃料，是炉子节能的重要途径。因此最大限度地回收烟气余热是火焰炉节能发展的主要方向。在空气助燃的燃烧过程中，近80的不助燃氮气吸收了大量的热量，从废气中排掉，不仅带走了大量的热量，同时生成氮氧化物，污染了环境，在环保和节能已经成为时代主题的趋势下，对玻璃行业的发展是非常不利的。玻璃熔窑采用全氧燃烧技术后，其上部结构的温度增加不大，然而上部结构所处的气氛的化学组成发生了变化，其中水蒸汽的体积浓度约增大3倍，碱挥发物的体积浓度增至3-6倍。高体积浓度的碱挥发物上部结构中硅砖的使用性能是十分有害的，玻璃窑炉在正常生产时会。
23、形成的大量低粘度钠硅酸盐熔体从而对硅砖造成严重的侵蚀，由于水蒸气的体积浓度高，该熔体在高温下更易形成，加重了碱挥发物及冷凝物对硅砖的侵蚀作用。玻璃熔窑上部结构气氛中碱挥发物的体积浓度分布是不均匀的，碹顶附近碱挥发物的体积浓度高于其它部位的碱挥发物的体积浓度。0043 根据以上的数据和分析，我国玻璃工业的节能潜力巨大，玻璃窑炉的热能用在熔化玻璃上只是少量的，大部分未能被利用。资料显示：输入玻璃窑炉的热能利用和散失，大致可分成三份，即：三分之一热量用于熔化玻璃、三分之一热量由炉体散失、三分之一热量随着烟气被排入大气中。说 明 书CN 104418484 A5/8页80044 显然第一个三分之一为必。
24、不可少的，后两个三分之一是我们节能主攻方向。当然第一个三分之一也要做些文章。以科学的严谨态度，以不断创新的方式和成果使窑炉全方位达到运行最佳化，以追求窑炉最大的节能效果和经济效益。0045 节能要在保证玻璃质量的前提下，将以现代国内外玻璃窑炉节能先进成熟的技术和节能措施，从窑炉的软硬件入手全方位进行技术创新：0046 .窑炉的最新设计理念，设计者要采用当代最新设计成果和节能技术。0047 .采用当代最节能的配方，设计选用最先进配料系统。0048 .设计最新而先进的燃烧系统和设备。0049 .设计和选用最先进的自动化设施和自控系统。0050 .选用相匹配的优质耐火材料。0051 .余热回收和利用。
25、。0052 .窑炉配套系统的节能等。0053 玻璃窑炉的设计是一项十分重要的技术性极高的工作，它涉及到热力学、燃烧学、流体力学、玻璃工艺学、材料学、耐火材料学等多种学科。创建高效、节能、长寿命窑炉，能耗比常规炉降低5080，效益可观。0054 4、O2/CO2富氧燃烧技术0055 (1)技术内容0056 O2/CO2混合富氧燃烧技术又称空气分离/烟气再循环技术，用空气分离获得的纯氧和一部分工业炉排烟构成的混合气体代替空气做矿物燃料燃烧时的氧化剂，以提高燃烧排烟中的CO2浓度。烟气经干燥脱水后CO2浓度可高达95以上，无需分离就可以实现CO2捕集与封存。O2/CO2循环燃烧方式(富氧燃烧)，是一。
26、种既能直接获得高浓度CO2，又能综合控制燃烧污染排放的新一代技术。从而有效降低CO2向大气的排放。作为全球变暖的主要气体CO2大部分产生于矿物燃料的燃烧过程，而工业生产中排放的CO2占CO2排放总量的60以上，是CO2的一个集中排放源，控制工业生产中CO2的排放对于解决全球变暖和温室效应问题具有重要意义，而O2/CO2混合富氧燃烧技术作为一种既能直接获得高浓度CO2，方便了CO2的捕集与封存。O2/CO2混合富氧燃烧技术能够同时实现SO2，NOX，CO2等污染物的减排，是一种污染物综合排放低的环境友好型燃烧方式。该技术主要优越性在于：0057 采用烟气再循环，以烟气中的CO2替代助燃空气中的氮。
27、气，与氧气一起参与燃烧，这样能使排烟中CO2体积分数大于95，可直接回收CO2；0058 与常规空气燃烧相比，SO2、NOX排放量低；0059 烟气再循环使得燃烧装置的排烟量仅为传统方式1/4，从而大大减少排烟损失，由此工业炉热效率得以显著提高；0060 通过调整CO2的循环比例有可能实现燃烧、传热的优化设计。0061 (2)效果分析0062 采用燃气双预热高温富氧碳氢热量循环无氮单向辐射燃烧技术、O2/CO2混合富氧燃烧后，提高了火焰温度和燃烧效率，减少了烟气排放量，降低了排烟损失，可取得5080左右的节能效果。同时由于燃烧相对完全，火焰长度相对缩短，火焰上部温度降低，减轻了碹顶、胸墙的热负。
28、荷，即减轻了对耐火材料的侵蚀，可延长窑炉的使用寿命。0063 随着玻璃工业的发展，人们对产品质量要求的不断提高，燃料成本的不断增加，使说 明 书CN 104418484 A6/8页9得科技工作者对玻璃生产的核心一“玻璃熔窑”的各个环节进行了不断地探索和改进，燃烧系统也不例外，玻璃熔窑上采用燃气双预热高温富氧碳氢热量循环无氮单向辐射燃烧技术、O2/CO2混合富氧燃烧就是一项燃烧系统节能新技术。玻璃行业竞争不断加剧，对熔窑经济性的要求也愈来愈高。同时，建设环境友好型、资源节约型社会又要求对环境的污染以及能源的消耗越少越好，在此背景下，采用燃气双预热高温富氧碳氢热量循环无氮单向辐射燃烧技术、O2/C。
29、O2混合富氧燃烧就显得更加重要了。这种技术具有污染少、节能、产量高、熔窑结构简单、炉龄长等优越性，除了目前熔窑改革所追求的目标外，更为突出的是加强了环保意识，满足了环保要求和提高了玻璃液的熔制质量。随着低成本高效率的制氧方法及燃气双预热高温富氧碳氢热量循环无氮单向辐射燃烧技术、O2/CO2混合富氧燃烧的出现，燃气双预热高温富氧碳氢热量循环无氮单向辐射燃烧技术、O2/CO2混合富氧燃烧将越来越广泛地应用到各种玻璃熔窑上。0064 玻璃熔窑是玻璃工厂能耗最高的热工设备，一般玻璃熔炉能耗占生产工艺总能耗的8090，而玻璃熔窑又是玻璃工厂投资最大的设备。目前，燃料、电力、原料、耐火材料价格不断上涨，企。
30、业之间的竞争越来越激烈，因此，设计高效、节能、安全、寿命长的玻璃窑炉保证连续稳定，熔制优质高产的玻璃是玻璃工厂至关重要的工作。发明内容 ：0065 燃气双预热高温富氧碳氢热量循环无氮单向辐射燃烧技术、O2/CO2混合富氧燃烧能很好控制SO2、NOX的排放及余热利用，发展绿色环保；高效率的燃烧工艺及熔窑结构，节能降耗；制造各种高质量的玻璃(可大幅度降低玻璃中的微气泡)满足市场日益增大的高端产品需求；除了节能、环保及提高玻璃质量等优点外，燃气双预热高温富氧碳氢热量循环无氮单向辐射燃烧技术、O2/CO2混合富氧燃烧具有传热增强、玻璃液温度均匀性好和燃烧空间耐火材料温度低、熔窑稳定性好、熔化率高和维护。
31、减少等许多优点。0066 .由于燃烧气体中氧气的含量增加，使燃料燃烧更为充分。减少了燃料浪费；由于氮气少.废气及其带走的热量也少，热效率高；火焰强度大，热辐射强。由于助燃气体中不含氮气，降低了SO2、NOX和粉尘的排放量，减少废气量6585，使废气处理更加容易，提高环保质量，达到环保的要求：0067 .提高熔化率和产量直接原因是增强和增加了对配台料和玻璃液的传热。燃烧气体在窑炉内停留的时间增长，能量的利用率增加，同时火焰温度更高，可以有效地节省燃料，提高燃烧效率；0068 .提高熔窑的生产能力，不用燃烧换向，使料山和液流更稳定，工艺参数更加稳定；0069 .提高玻璃质量；改善玻璃熔化质量直接原。
32、因是提高了玻璃熔制温度，从而减少玻璃液内的气泡数量。玻璃气泡(灰泡)数减少了76。0070 .由于取消了蓄热室，窑炉建设投资可以降低30左右，同时由于没有换向系统，设备的运行维护费用也大大降低，并且能较好的改善操作环境。其它效果由于废气和粉尘排放减少，可以减少采取环保措施的费用，减配合料的损失，减少熔窑耐火材料的侵蚀。0071 本发明以玻璃熔窑的热工测试数据以及玻璃液制备原理入手，分析了影响熔制效率的关键因素。系统采用燃气双预热高温富氧碳氢热量循环无氮单向辐射燃烧技术、O2/CO2说 明 书CN 104418484 A7/8页10混合富氧燃烧、预热配合料工艺、大幅度提高配合料导热系数和吸收热量。
33、的能力，提高配合料升温速率、大幅提高玻璃液熔制效率，减小熔窑体积和散热能耗；利用烟气余热预热配合料，提高能源使用效率。热点底部台阶构造可以加强澄清效率，澄清效率提高可以缩小熔窑体积，减少散热能耗。减少冷却部回流是提高澄清部澄清效率，降低冷却部散热能耗的重要措施。减少散热面积增加玻璃熔窑的生产规模，产量越大，每公斤玻璃液分担的散热面积越小，能耗越低。0072 附图说明燃气双预热高温富氧碳氢热量循环无氮单向辐射燃烧技术系统图。见附图一0073 窑炉、高温差速涡旋除尘器、高温碳化硅隔热调温换热器、高温碳氢热量循环换热器、高温隔热气体换热器、甲烷催化二氧化碳重整制合成气反应器、碳氢预混单向辐射燃烧枪、。
34、高温二氧化碳隔热枪、配合料预热换热器、热泵换热器、二氧化碳汽水分离器、水收集中和处理器、二氧化碳调节分配器、配合料预热系统、热泵系统、二氧化碳压缩系统、燃料配置系统、O2/CO2混合器系统。配合料入口、成品料出口、具体实施方式0074 燃气双预热高温富氧碳氢热量循环无氮单向辐射燃烧技术系统；由窑炉、高温差速涡旋除尘器、高温碳化硅换热器、高温碳氢热量循环换热器、高温隔热气体换热器、甲烷催化二氧化碳重整制合成气反应器、碳氢预混单向辐射燃烧枪、高温二氧化碳隔热枪、配合料预热换热器、热泵换热器、二氧化碳汽水分离器、水收集中和处理器、二氧化碳调节分配器、配合料预热系统、热泵系统、二氧化碳压缩系统、燃料配。
35、置系统、O2/CO2混合器系统。配合料入口、成品料出口组成，窑炉在碳氢预混单向辐射燃烧枪“超焓燃烧”预热满足运行条件后，配合料由配合料预热系统进入配合料入口进入窑炉融化后由成品料出口排出。燃烧产生的烟气主要成分为二氧化碳、水及微量粉尘等进入高温差速涡旋除尘器除尘后进入高温碳化硅隔热调温换热器再进入高温碳氢热量循环换热器高温隔热气体换热器配合料预热换热器执泵换热器二氧化碳汽水分离器水收集中和处理器二氧化碳调节分配器二氧化碳压缩系统收集储存循环二氧化碳按比例分配与燃料配置系统进入高温碳氢热量循环换热器甲烷催化二氧化碳重整制合成气反应器、碳氢预混单向辐射燃烧枪燃烧循环二氧化碳按调节温度需要量进入高温隔热气体换热器高温碳化硅隔热调温换热器高温二氧化碳隔热枪对窑体进行隔热保护，降低暄项、胸墙温度，延长窑炉寿命。循环二氧化碳按比例分说 明 书CN 104418484 A10。