双卡脖结构浮法玻璃熔窑及其降低氮氧化物排放的方法[0002] 我国氮氧化物排放总量逐年递增，污染形势十分严峻，氮氧化物成为导致我国一系列大气环境问题的重要根源。“十二五”期间，为支撑主要污染物总量控制，国家环保部把氮氧化物列为污染物总量控制指标之一，氮氧化物成为废气监测的必要污染物。[0003]目前，玻璃炉窑大都采用重油或天然气，用空气配风进行燃烧，因其温度高、热力型氮氧化物排放浓度很高。随着我国玻璃生产格局的转变，其污染治理技术也随之进步，社会对环境质量要求也日益提高，必然会对平板玻璃行业污染治理提出更高的要求。国建环境保护部2011年10月I日起正式实施的《平板玻璃工业大气污染物排放标准》(GB26453-2011)明确规定了新建企业NOx的排放浓度最高限值为700mg/m3。[0004]平板玻璃熔窑烟气中NOx产生主要来源于三个方面:(I)原料中少量硝酸盐分解；(2)燃料型氮氧化物是由燃料中的N经过燃烧后与02反应生成NOx ； (3)热力型氮氧化物是由于进入玻璃熔窑的空气中的N2与02在高温下剧烈反应生成的NOx。当温度在1500°C以下时，热力型氮氧化物产生量很少，超过1500°C，温度每增加100°C，反应的速率增大6-7倍。而平板玻璃熔窑的温度在1500°C以上(玻璃熔窑碹顶砖上温度约1550-1580°C，熔窑内热点的碹顶温度达到1590°C以上，碹顶温度和熔窑内部实际温度相差80-100°C)，所以平板玻璃熔窑烟气中的氮氧化物以热力型为主，NOx的排放浓度在1500-3000mg/m3之间。(茆令文，陆少锋.平板玻璃熔窑氮氧化物污染及治理[J].中国硅酸盐学会环境保护分会学术年会论文集，2009)[0005]目前NOx控制的主要方法是废气脱氮，选择性催化还原法(SCR):在废气处理过程中使用氨水(NH3)作还原剂、在特殊的合金催化剂的催化作用下，使NH3与废气中的NO在催化剂表面进行还原反应而生成对环境无害的氮气和水蒸汽。该方法除NOx的效率可达80%-90%，因而受到发达国家的青睐，被大规模的工业应用。但由于是对燃烧后的烟气进行处理，均需要额外的设备及场地，初投资和运行费用昂贵，所以在我国的推广使用受到一定的限制。
[0006]本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种双卡脖结构浮法玻璃熔窑及其降低氮氧化物排放的方法，能够从根源上消除热力型氮氧化物的产生，从而大幅度缓解了玻璃熔窑氮氧化物脱除难的问题。
[0007]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种双卡脖结构浮法玻璃熔窑，该熔窑的窑池包括熔化部、第一卡脖、澄清部、第二卡脖和冷却部，熔化部、第一卡脖、澄清部、第二卡脖和冷却部顺次相连接，且熔化部、第一卡脖、澄清部、第二卡脖和冷却部的底面处于同一水平面上。
[0008]进一步的，所述第一卡脖位于所述窑池的热点位置，并设有所述第一卡脖吊墙。
[0009]所述第--^脖的长度为I~5m,左右宽度分别为5~8m。
[0010]进一步的，所述第一卡脖吊墙包括前J型吊墙、吊平碹和后J型吊墙，吊平碹位于所述第一卡脖的中心线位置，前J型吊墙和后J型吊墙分别位于吊平碹的前侧和后侧，且前J型吊墙和后J型吊墙前后相对，前J型吊墙的圆弧段与后J型吊墙的圆弧段相向设置。
[0011]进一步的，所述前J型吊墙、吊平碹、后J型吊墙的底面处于同一水平面上，并距离所述窑池底面1.2~1.4m。
[0012]进一步的，所述前J型吊墙和后J型吊墙的直墙段由硅砖砌筑而成，所述前J型吊墙和后J型吊墙的圆弧段由锆莫来石和电熔锆刚玉砖砌筑而成，所述吊平碹由锆莫来石砌筑而成。
[0013]进一步的，所述第二卡脖设有第二卡脖吊墙，该第二卡脖吊墙的底面与所述前J型吊墙、吊平碹、后J型吊墙的底面处于同一水平面，并距离所述窑池底面1.2~1.4m。
[0014]进一步的，所述第一卡脖前后，熔化部的后山墙和澄清部的前山墙由电熔锆刚玉砖和娃砖砌筑而成。
[0015]上述任一项所述的双卡脖结构浮法玻璃熔窑降低氮氧化物排放的方法，是第一卡脖前面的熔化部进行正常浮法玻璃工艺熔化时，其燃料燃烧火焰温度控制不高于1500°C ；第一卡脖后面的澄清部、第二卡脖后面的冷却部，按浮法玻璃工艺制度控制。
[0016]进一步的，所述第一卡脖前面的熔化部，其燃料燃烧的火焰温度为1400~1500。。。
[0017]进一步的，在热点位置前端的熔化部，喷枪投入60%_65%燃料。
[0018]进一步的，熔窑残留氮氧化物通过烟道经过脱硫脱硝装备处理，实现氮氧化物零排放。
[0019]本发明的有益效果是:
[0020]1、由于其在熔化部与澄清部之间设有第一卡脖，使得熔化部进行玻璃配合料熔化时，其熔融的玻璃液的温度不容易传递至澄清部而导致温度降低，亦即，熔化部进行玻璃配合料熔化时，其燃料燃烧产生的热量散失少，因而，其燃料燃烧的火焰温度可以降低至1500°C以下，从而可以大大降低玻璃熔窑60%-65%燃料燃烧产生的热力型氮氧化物，使烟气中总氮氧化物含量可减少55%-60% ;与此同时，将熔化部中燃料燃烧的火焰温度控制在不高于1500°C，使得玻璃熔窑可以采用低热值气体燃料，如煤气、生物质气等(主要可燃气体是氢气和一氧化碳)，从而有利于降低企业的燃料成本，同时可以减少硫氧化物的排放(低热值气体不含硫成分);
[0021]2、其在第一卡脖设置第一卡脖吊墙，一方面可以进一步阻挡熔化部中熔融玻璃液的温度传递至澄清部，从而进一步减少燃料燃烧产生的热量散失，另一方面可以大量阻挡熔化部中产生的烟气进入澄清部，从而有利于提高玻璃产品的质量；
[0022]3、其第一卡脖吊墙包括前J型吊墙、吊平碹和后J型吊墙，吊平碹位于所述第一卡脖的中心线位置，前J型吊墙和后J型吊墙分别位于吊平碹的前侧和后侧，且前J型吊墙和后J型吊墙前后相对，前J型吊墙的圆弧段与后J型吊墙的圆弧段相向设置，这可以利用J型吊墙的弧形结构，使第一卡脖吊墙不容易遭受玻璃液腐蚀掉渣而影响玻璃液的质量，从而有利于提闻玻璃广品的质量。
[0023]以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种双卡脖结构浮法玻璃熔窑及其降低氮氧化物排放的方法不局限于实施例。



[0024]图1是实施例一本发明的双卡脖结构浮法玻璃熔窑的俯视图；
[0025]图2是实施例一本发明的双卡脖结构浮法玻璃熔窑的轴向剖面示意图；
[0026]图3是实施例二本发明的双卡脖结构浮法玻璃熔窑的俯视图；
[0027]图4是实施例二本发明的双卡脖结构浮法玻璃熔窑的轴向剖面示意图。

[0029]请参见图1、图2所示，本发明的一种双卡脖结构浮法玻璃熔窑，其日熔化量为700T/D，有7对小炉，为1#~7#小炉，该7对小炉沿熔窑的长度方向依次排列。该熔窑的窑池包括设于熔窑前段的熔化部1、设于熔窑中段的第一卡脖5、设于熔窑中段第一卡脖5之后的澄清部2、设于熔窑中后段的第二卡脖3和设于熔窑后段的冷却部4。第一卡脖5设在窑池的热点(泡界线)位置，具体第一卡脖5是设在熔窑的4#小炉和5#小炉之间，将熔化部I与澄清部2隔离开，如此，1#~4#小炉位于熔化部1，5#~7#小炉位于澄清部2。熔化部1、第一卡脖5、澄清部2、第二卡脖3和冷却部4的底面处于同一水平面上。
[0030]第—^脖5的长度为I~5m,优选为2.8m,左右宽度分别为5~8m,优选为5.6m。第一卡脖5设有第一卡脖吊墙，并使用双J型吊墙结构，具体，第一卡脖吊墙包括前J型吊墙51、吊平碹52和后J型吊墙53，吊平碹52位于所述第一卡脖5的中心线位置，前J型吊墙51和后J型吊墙53分别位于吊平碹52的前侧和后侧，且前J型吊墙51和后J型吊墙53前后相对，前J型吊墙51的圆弧段与后J型吊墙53的圆弧段相向设置，且前J型吊墙51的圆弧段末端与吊平碹52的前侧壁之间，以及后J型吊墙53的圆弧段末端与吊平碹52的后侧壁之间分别设有间隙，作为前J型吊墙51和后J型吊墙53膨胀预留的间隙。第一卡脖5的前J型吊墙51和后J型吊墙53的直墙段由硅砖砌筑而成，前J型吊墙51的圆弧段由锆莫来石和电熔锆刚玉砖砌筑而成，后J型吊墙53的圆弧段也由锆莫来石和电熔锆刚玉砖砌筑而成。
[0031]熔化部I的后山墙11由电熔锆刚玉砖和硅砖砌筑而成，澄清部2的前山墙21也由电熔锆刚玉砖和硅砖砌筑而成。第二卡脖3设有第二卡脖吊墙31，该第二卡脖吊墙31与
上述第--^脖5的吊平殖52由错莫来石砌筑而成。第--^脖5的前J型吊墙51、后J型
吊墙53、吊平碹52和第二卡脖吊墙31的底面设在同一水平面上，且距离窑池底面1.2~1.4m，优选为1.3m。熔化部I的前端为投料口和前脸L型吊墙12，第二卡脖3的前后两侧分别为卡脖前山墙32和卡脖后山墙33。
[0032]本发明的一种双卡脖结构浮法玻璃熔窑降低氮氧化物排放的方法，是在第一^^脖前面的熔化部I进行正常浮法玻璃工艺熔化时，其燃料燃烧火焰温度控制不高于1500°C，优选控制在1400~1500°C ;第一卡脖后面的澄清部、第二卡脖后面的冷却部，按浮法玻璃工艺制度控制。[0033]作为一种优选，上述燃料包括石油焦、天然气、低热值生物质气体燃料(优选为天然气燃料)。
[0034]作为一种优选，为使玻璃配合料熔化，保持玻璃熔融状态，在热点位置前端的熔化部，喷枪投入60%-65%燃料。
[0035]作为一种优选，熔窑中残留氮氧化物通过烟道经过脱硫脱硝装备处理，实现氮氧化物零排放。
[0036]本发明的一种双卡脖结构浮法玻璃熔窑，进行浮法玻璃工艺生产时，其第一卡脖5前面的小炉，使用占总燃料比例63%的燃料(其中使用10%的低热值气体燃料)，控制其燃料燃烧的火焰温度在1500°C以下，则该熔窑烟气中总氮氧化物含量可减少56.5%-59.5%，总硫氧化物含量可降低10%左右。
[0037]实施案2
[0038] 请参见图3、图4所示，本发明的一种双卡脖结构的浮法玻璃熔窑，其日熔化量为900T/D,有8对小炉，为1#~8#小炉，该8对小炉沿熔窑的长度方向依次排列。该熔窑的窑池包括设于熔窑前段的熔化部1、设于熔窑中段的第一卡脖5、设于熔窑中段第一卡脖5之后的澄清部2、设于熔窑中后段的第二卡脖3和设于熔窑后段的冷却部4。第一卡脖5设置窑池的热点(泡界线)位置，具体第一卡脖5是设在熔窑的5#小炉和6#小炉之间，将熔化部I与澄清部2隔离开，如此，1#~5#小炉位于熔化部1,6#~8#小炉位于澄清部2 ;熔化部1、第一卡脖5、澄清部2、第二卡脖3和冷却部4的底面处于同一水平面上。
[0039]第—^脖5的长度为I~5m,优选为3.1m,左右宽度分别为5~8m,优选为6.7m。第一卡脖5设有第一卡脖吊墙，并使用双J型吊墙结构，具体，第一卡脖吊墙包括前J型吊墙51、吊平碹52和后J型吊墙53，吊平碹52位于所述第一卡脖5的中心线位置，前J型吊墙51和后J型吊墙53分别位于吊平碹52的前侧和后侧，且前J型吊墙51和后J型吊墙53前后相对，前J型吊墙51的圆弧段与后J型吊墙53的圆弧段相向设置，且前J型吊墙51的圆弧段末端与吊平碹52的前侧壁之间，以及后J型吊墙53的圆弧段末端与吊平碹52的后侧壁之间分别设有间隙，作为前J型吊墙51和后J型吊墙53膨胀预留的间隙。第一卡脖5的前J型吊墙51和后J型吊墙53的直墙段由硅砖砌筑而成，前J型吊墙51的圆弧段由锆莫来石和电熔锆刚玉砖砌筑而成，后J型吊墙53的圆弧段也由锆莫来石和电熔锆刚玉砖砌筑而成。
[0040]熔化部I的后山墙11由电熔锆刚玉砖和硅砖砌筑而成，澄清部2的前山墙21也由电熔锆刚玉砖和硅砖砌筑而成，第二卡脖3设有第二卡脖吊墙31，其该第二卡脖吊墙31与上述第—^脖5的吊平殖52由错莫来石砌筑而成。第—^脖5的前J型吊墙51、后J型吊墙53、吊平碹52和第二卡脖吊墙31的底面设在同一水平面上，且距离窑池底面1.2~1.4m，优选为1.3m。熔化部I的前端为投料口和前脸L型吊墙12，第二卡脖3的前后两侧分别为卡脖前山墙32和卡脖后山墙33。
[0041]本发明的一种双卡脖结构浮法玻璃熔窑降低氮氧化物排放的方法，是在第一^^脖前面的熔化部I进行正常浮法玻璃工艺熔化时，其燃料燃烧火焰温度控制不高于1500°c，优选控制在1400~1500°C ;第一卡脖后面的澄清部、第二卡脖后面的冷却部，按浮法玻璃工艺制度控制。
[0042]作为一种优选，上述燃料包括重油、全氧、低热值生物质气体燃料(优选为全氧燃料)。
[0043]作为一种优选，为使玻璃配合料熔化，保持玻璃熔融状态，在热点位置前端的熔化部，喷枪投入60%-65%燃料。同理，熔窑中残留氮氧化物通过烟道经过脱硫脱硝装备处理，实现氮氧化物零排放。
[0044]本发明的一种双卡脖结构浮法玻璃熔窑，进行浮法玻璃工艺生产时，其第一卡脖5前面的小炉，使用占总燃料比例63%的燃料(其中使用8%的低热值气体燃料)，控制其燃料燃烧的火焰温度在1500°C以下，则该熔窑烟气中总氮氧化物含量可减少58.5%-61.5%，总硫氧化物含量可降低8%左右。
[0045]上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种双卡脖结构浮法玻璃熔窑及其降低氮氧化物排放的方法，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。