CN102056850A - 玻璃熔融炉 - Google Patents
玻璃熔融炉 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102056850A CN102056850A CN2009801204253A CN200980120425A CN102056850A CN 102056850 A CN102056850 A CN 102056850A CN 2009801204253 A CN2009801204253 A CN 2009801204253A CN 200980120425 A CN200980120425 A CN 200980120425A CN 102056850 A CN102056850 A CN 102056850A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- melting furnace
- oxygen
- glass melting
- burner
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
- C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
- C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
- C03B5/235—Heating the glass
- C03B5/2353—Heating the glass by combustion with pure oxygen or oxygen-enriched air, e.g. using oxy-fuel burners or oxygen lances
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
Abstract
本发明涉及包括通道形式的熔融池的玻璃熔融炉,原材料的进入在上游端部处进行,熔融玻璃在下游端部处被回收,所述玻璃熔融炉借助于燃烧器被加热,其中至少80%的燃烧能量通过氧气燃烧产生,从位于附近的生产设备或位于远距离的设备通过输气管连续地进行氧气供应,所述玻璃熔融炉的特征在于,所述玻璃熔融炉装设有用于储存氧气的部件,使得在连续氧气供应中断的情况下,能够保证所述玻璃熔融炉至少在温度保持模式下最少运行8小时。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃熔融炉,其中熔融能量基本通过被进给(alimenter)燃料并被进给氧气或富含氧的气体的燃烧器而产生。这些炉通常被定义为“氧气燃烧(oxy-combustion)”炉。
背景技术
附带地使用氧气燃烧器在玻璃熔融炉中是非常公知的。在通常伴有空气的熔炉运行的情况下,则加入一个或有限数量的氧气燃烧器。引入这些附加燃烧器的目的通常在于提高现有熔炉的生产量,可能在现有熔炉的性能由于它们年久而下降时。也可以涉及通过引入补充能源简单地增加熔炉的性能。
在大容量的熔炉中添加一些氧气燃烧器通常地运行,而不会使熔炉的整体运行有大大的改变。特别是来自氧气燃烧的能量的比例仍很小。该能量比不超过20%,并常常不超过总体的10%。由于这个原因,氧气供应的连续性不会使设备具有很大危险。如果由于某种原因氧气供应中断,可以只通过以空气燃烧运行的燃烧器保证保持熔炉的温度。产量可能暂时改变,但设备不会处于危险中。
除了布置有辅助能量源的事实之外,以定义为“增氧(d’oxy-boosting)”方式运行的这些系统不会受益于能从氧气燃烧产生的所有已知的优势。其中潜在的优势主要表现为更低的能量消耗和减少的不期望的废气散发。
通过所述的生产单元减少能量消耗另外具有因此限制二氧化碳排放的优势,并因此满足本领域中的法定需求。
氮的存在也是称为NOx的氧化物形成的根源,由于与这些化合物存在于大气中相关的损害,该氧化物的排放实际上被禁止。使用氧气能够应对与空气中的氮有关的问题,这在增氧技术中不再是问题。
尽管有上面提出的优点,在大型玻璃熔炉中氧气燃烧的使用仍然有待发展。原因有多个类型。因此,使用氧气必然比使用空气更贵。但是,如2008年3月25日提交的未公布的欧洲申请08 102 880.5中描述的,实施氧气燃烧的经济平衡是正的,特别是当烟气中很大一部分热量被回收时。另外,运行连续要求不中断地氧气供应。
对于大容量的熔炉,需要或者通过输气管,或者通过在现场的制氧设备(installation de production)最可靠地供应所需的氧气体积。无论采取何种方式,问题是要在暂时中断始终可能发生的条件下保证供应的持续性。但是,在这些状况下,应保持不会使设备具有危险的条件。
发明内容
本发明涉及在大型玻璃熔炉中实施氧气燃烧技术的方法,其是本说明书所附的权利要求的目标。
在进给中断的情况下第一目标是布置如下部件,所述部件使得将设备保持在使熔融玻璃保持在该状态的温度水平。为此,由于大量的和不可避免的能量损耗,应该在熔炉中保持一定的能量补给。由于设备设计为以氧气燃烧模式运行,必须能够根据该模式通过使用现有部件补给能量。氧气燃烧器不能如和用空气运行一样使用。各自的助燃剂体积不是相同的数量级。使用氧气的管线和管道不能用于输送空气。为此,除了在下面指出的情况下对某些处于精炼区的燃烧器,不考虑用空气燃烧替代氧气燃烧。
为了能够给燃烧器供气,因此需要设置应急氧气源。但是,困难在于设置足以面对暂时进给短缺的储备(réserve)。由于在正常运行状态下的消耗,储存的应急体积不足以保证设备的完全运行。根据本发明,为了使这些储存保持在价格不是非常昂贵的水平,熔炉的运行在氧气供应在暂时中断的情况下处于减慢状态。能量补给减小到保持玻璃熔融的最低程度。不再给熔炉提供原材料,并且在一切可能的范围内切断潜在的冷却源。
由于清理的危险的类型和氧气供应者采取的约定,必须能够保证在至少8小时的期间内保持熔炉的温度。储存在设备现场的氧气量必须至少在该期间内足以保持该状态。但是优选地,在可能的范围内,储存的氧气量应较大,以便更好地防止超出任何供应不足的危险,该供应不足将超过供应者假设保证的供应不足。有利地,储存相当于20小时运行并优选地相当于30小时运行的氧气量。
减少的能量补给用于将存在于熔炉的玻璃保持在熔融状态,而不是用于熔融新的材料。在这些条件下,需要的能量数量可以显著地减少。有利地,由于不可避免的损耗,需要的能量不超过正常运行状态下消耗能量的三分之一。
在温度保持模式中,熔炉的平衡被大大地改变。能量补给以与正常运行下的能量补给不同的方式分布。
熔融的质量分布在熔炉的不同区域中:熔融区、精炼区和调节区。正常运行中的能量补给位于前两个区域。进行浮法浴的调节区用于降低玻璃的温度,以便把玻璃逐渐带到适当的黏度。在调节区之上加热部件的缺乏不能保持温度。因此,为了避免玻璃凝固,需要设置这种部件,所述部件用于补偿该区域中熔融玻璃质量更新的缺乏,更新只是使温度保持在正常的运行状态下。
根据本发明,有利地,在调节区之上设置应急燃烧器。这些燃烧器可以永久地安装,或者可以是可拆卸的,在这种情况下只在需要时布置。可拆卸的燃烧器有利地布置在开口中,这些开口正常时可以排出调节区之上热空气,因此有利于要求的冷却。
当这些燃烧器是可拆卸的时,它们的供气模式必须适应该特征。它们的快速实施需要设置可容易连接的供气管道。连接至液体燃料或气体燃料的进给线路不具有任何特殊的困难。相反,该可拆卸的特征使氧气的进给,特别是热氧气的进给非常困难。因此,在调节区之上使用的应急燃烧器优选为以空气燃烧运行的燃烧器。必须很好地考虑到,在这些应急程序中,需要排除使用氧气燃烧的好处。一部分空气燃烧的存在的目的不是为了优化能量补给,而只是为了保持熔炉的温度。
燃烧器的运行设置为优化状态。每个燃烧器在功率范围内操作,该功率范围可以在围绕一标称参考功率的一定限度(limite)内改变。为了保持良好的能量效率,不希望离开该功率范围太远。由于能量补给减少,因此在温度保持状态下需要限制工作的燃烧器的数量。
保持工作的燃烧器的选择要考虑氧气燃烧的特性,但是也要考虑不再需要熔融原材料的特殊运行模式。
如上面提到的欧洲申请中描述的氧气燃烧状态包括烟气在熔炉内的特殊流动。对烟气的最大部分,该流动朝向熔炉的上游,以有利于把能量传递给需要最多补给的熔炉的区域。
在该区域以外,烟气的流动聚集了大部分的烟气,其目的在于尽可能回收它运送的能量。该回收的能量特别用于预热氧气,并且必要时用于预热被消耗的燃料。
涉及的熔炉还应基本排除带有氮的空气。因此,常常是熔炉的所有燃烧器都以氧气燃烧运行。但是如果可能保留一部分空气燃烧类型的燃烧,由氧气燃烧产生的能量占熔炉中使用的总能量的至少80%,并优选为总能量的至少90%。
与来自燃烧的熔炉的空气的成分无关,还应尽可能防止外界空气进入,一方面是为了避免相当于加热该空气的能量损失,特别是还尽可能防止由于该空气穿过火焰的高温(根据选择的氧气燃烧器的类型该温度大约为1800-2300℃)形成不希望的NOx。
无论考虑的结构如何,玻璃熔炉不能保持对外界空气完全密封。此外,为了防止环境空气进入,烟气在熔炉中的流动应设置为烟气发展具有动态特征的密封性。
熔炉的布置不能完全改变,以考虑应急状态的特殊条件。但是可以选择保持工作的燃烧器和暂时停止的燃烧器。
在该特殊状态中,烟气继续朝向熔炉的上游,这只是为了继续维持能量回收,以加热使用的氧气。在正常状态下,有限部分的烟气在精炼区的下游部分被提取,以便与这些烟气一起排出来自调节区的有限的空气体积。因此避免形成氮氧化物的危险。保持来自调节区的空气流用于避免可能带走熔炉的气体中的悬浮粉尘。
在应急状态下,主要的考虑是保持温度。将一点空气暂时引入到熔炉中是可承受的。在这些条件下,根据本发明,优选使全部烟气向上游排出。一方面,能量的使用最好传递给熔融的质量,另一方面,即使在应急状态下释放少量烟气,烟气的热量回收尽可能保持最高,保证布置使得能够保持加热特别是加热使用的氧气的条件。
由于原材料进给中断,在熔炉上游部分中所需的能量则少得多。既使燃烧器的能量如前所述减少,第一部分燃烧器没有保持工作,该上游部分的热平衡也可以达到。
通过选择保持工作的燃烧器的功率分布具有使熔融区和精炼区的温度均匀的趋势。该功率分布还以尽可能保持熔浴内的对流环的方式进行。这些流动,即使减缓,也继续保证最暴露于冷却的部分的加热。特别是涉及熔炉底。
总之,为了得到该结果,大部分的能量被位于中心区中的燃烧器补给熔融区和精炼区的边缘。如指出的,在上游,能量需求比在正常运行下少。相反,由于熔融的质量没有向精炼区流动,在该精炼区,以及对调节区,可能需要设置相对于在正常状态下的工作的燃烧器附加的燃烧器。
有利地,如果附加燃烧器设置在精炼区,则这些燃烧器也在氧气下运行,以便尽可能保持氧气燃烧的好处。在这些燃烧器没有永久地安装的情况下,可拆卸的供气线路不适于使用热氧气。因此优选用未加热的氧气保证这些活动的附加燃烧器在精炼区中的运行。
氧气燃烧器的选择因为适当保持在熔炉的该区域中的温度而是更优选的。与现有开口相对布置的以空气燃烧运行的附加燃烧器不能适当地保持要求的温度。通常活动的燃烧器的体积导致火焰发展到炉壁的厚度中。在这些条件下,只通过与燃烧气体的接触保证炉顶的加热。它们的温度不足以使炉顶保持在期望的值。
原则上,使火焰从炉壁展开的空气燃烧器的布置是可能的。但是,这种布置不是常用的。这种布置需要去掉炉壁的耐火元件,这种操作是特别不方便的。也可以在建造应急燃烧器时布置,但是由于实际顺序的原因,这不是优选的。
如果由于前面指出的原因用于氧气燃烧的燃烧器不能如以空气燃烧使用,对这些燃烧器的修改在必要的情况下允许交替运行。已经指出,通过使用这些燃烧器的进入管用空气替代氧气是不可能的。对这些燃烧器的替换方法是保持燃料和与燃料一起引入的称为“一次”氧气的引入。该一次氧气保证持续点火。中断“二次”氧气以及可能“三次”氧气的进给,二次”氧气以及“三次”氧气占助燃剂的最大部分,并保证火焰的分级燃烧。替换地,因此通过布置在“一次”火焰附近的耐火砖中的适当管引入空气。在这些条件下,火焰在熔炉的壳体(enceinte)中展开。因此,火焰的放射可以使炉顶保持足够温度。但是,这些空气进入管的就位是比较繁重的作业。因此,只有在不能保持上面描述的交替模式时进行。
在正常运行状态下,炉顶的温度在1350-1450℃之间。能量补给的减少和把熔浴保持在熔融状态下伴随这些炉顶的温度明显下降。但是,这些温度仍很高。在熔融区和精炼区中,温度优选不应低于1100℃。
在调节区中,调节正常状态下的温度,以便在玻璃在倾倒到“浮法”熔浴上时使得玻璃处于大约1100℃。为了达到这些温度,不仅不设置燃烧器,还保持大量通风,以逐步降低玻璃的温度。在这些条件下,炉顶温度明显低于熔融区和精炼区中的温度。
在如前面指出的应急模式中,需要补给能量,以避免玻璃凝固。但是炉顶温度可以比前面的区域中的炉顶温度稍低。优选不要降低到1050℃以下。
在正常状态下,对流环的保持不仅是熔炉的区域之间存在的温度差导致的自然机理的结果,还由于补充部件引起的运动。例如补充部件为沸腾器(bouillonneur)、混合器或阻挡器(barrage)。除了有利于这些对流运动,所有这些部件一起造成玻璃的一定程度的冷却。
承受非常强烈的条件的混合器或阻挡器使用时应持续冷却。在温度保持状态下,尽量最小化损耗。在此意义上,有利地将混合器从熔浴取出,或中断它们的冷却。对显然是不可拆卸的阻挡器,也中断冷却。
对布置在底座上的沸腾器的供气难以完全中断。必须避免这些沸腾器由于玻璃凝固而堵塞,这导致保持一定的气体流量。为了限制与该引入有关的冷却,流量严格减少到最小。
实际上,对考虑的氧气燃烧炉,除了以非常有限的方式——例如在原材料的装炉区中使用,不考虑使用用于通过浸入电极加热熔浴的方法。在所有情况下,在正常状态下的能量补给不超过总能量的5%。这些方法显然与氧气供应无关,并且因此这些方法可以有助于对应急状态的运行补给能量。
为了得到大型氧气燃烧炉的有利的经济平衡,需要回收从熔炉出来的烟气中包含的热量的大部分。实际中,和空气燃烧炉一样,该回收的能量的最经济的使用在于加热引入熔炉中的反应剂:氧气、燃料和可能原材料。
氧气的加热要求非常严格的措施。氧气在其中流动的设备必须完全密封,耐受高温并耐受导致这些温度的氧气。有利地,氧气的预热在具有非常好的耐受热氧气的钢材构成的交换器中进行。2007年5月10日提交的未公布的欧洲专利申请N°07 107 942中描述了适于该用途的交换器和材料。为了使与热氧气的输送有关的危险最小化,上面已经提到的欧洲申请N°08 102 880.5中提出了不同的布置。
提出基本两类布置。一方面,在两个时间进行能量传递。在第一时间,烟气在回收器中通过,并且与中间载热流体——例如空气——进行能量传递。在第二时间,载热流体在交换器中通过,在交换器中加热氧气。另一方面,加热氧气的交换器尽可能靠近燃烧器,以减少与腐蚀有关的危险。同样地,尽可能避免接头和连接件。
该回收系统在减小状态下继续运行。处理只用于加热进给保持工作的燃烧器的氧气。
实际上,为了保证运行的完全安全,优选把氧气的温度保持在低于650℃,并优选低于600℃。
同样地,使用的燃料有利地被预热,燃料涉及天然气或液体燃料。对于天然气,预热温度有利地低于650℃,并优选低于550℃。对于重燃料,温度一般不高,并且不超过180℃,并优选不超过150℃,以避免这些燃料裂化造成的积垢。
附图说明
下面参照以下附图详细地描述本发明,其中:
-图1是根据本发明的熔炉的示意性透视图;
-图2示意性地示出处于应急运行的图1的布置的俯视图。
具体实施方式
图1中所示的熔炉为用于大规模玻璃生产中使用的类型的熔炉,如用于进给通过“浮法”玻璃技术平板玻璃生产的熔炉。这种类型的熔炉连续生产玻璃量可以达到1000吨/天。为了达到这些性能,熔炉必须具有达到60MW的功率。
熔炉1包括布置在密闭壳体中的池。整体由耐高温、耐烟气腐蚀和耐熔融材料侵蚀的耐火材料构成。池中的熔浴面用虚线2表示。
熔炉在其一端部处进给原材料。通过其将这些原材料装入炉中的开口以3示出。实际上,为了便于在熔浴表面上的分布,通常设置多个装炉点。熔融玻璃的排出在相反端部通过相对于池的宽度宽度更小的卡口4(“颈口”)进行。最通常地,颈口4的底部与熔炉底齐平。
颈口并未完全浸没在熔融玻璃中。在颈口的顶部和玻璃层的表面之间保持一空间。关于熔炉中的气流,调节运行条件,从而熔炉的空气不会通过颈口,以避免任何产生悬浮粉尘的危险。为了确保该运行,优选保持微小的气体流,与熔融玻璃流成逆流流动。仅用于防止沿相反方向的气体流,该气体流被保持尽可能得小。
其位置由6表示的燃烧器沿着熔炉的侧壁布置在熔炉的每侧上,以便使火焰几乎在池的整个宽度上展开。燃烧器彼此间隔开,以便在此相同的熔融-精炼池的大部分的长度上分配能量补给。
燃烧气体F最主要通过出口7排出,该出口位于装炉区附近并离开最近的燃烧器一定距离。在示图(图1和2)中,两个出口7在侧壁上对称布置,而原材料(MP)的装炉沿着熔炉的轴线。这是一个优选的实施方式,但其它的布置也是可能的,例如壁8中的气体出口在熔炉的上游部分中封闭熔炉。这些出口也可以按不同的方式分布,重点在于使得废气与熔炉内的玻璃流动V成逆流地溯流。有必要的话,废气的排出可以,至少部分地,通过一个或多个装炉开口而进行。
如前所示,根据本发明,使得熔炉的壳体对外界空气进入是几乎密封的。废气朝向上游的流动避免了从熔炉这一侧的进入。可能布置在侧壁上的通道对环境空气进入也是基本密封的。为了抑制可能来自调节部5(调节区)的微量空气,废气的非常有限的流动有利地设置成朝向熔炉的下游。该废气F’通过出口9排出。
在图2中,熔炉的三个区域由I(熔融区)、II(精炼区)、III(调节区)表示。
熔融区和精炼区之间的区界在熔炉的结构中没有表示。特别是,如果在这些熔炉中在熔炉底上布置一阻挡器,该阻挡器通常不与该区界重合,即使该区界参与确定该边界的定位的条件。
熔融区与精炼区之间的区分在所有情况下都是功能性的。它对应于玻璃在池中的流动模式。这种区分包括在熔融部分的第一对流环和在精炼部分向与第一对流环相反方向转动的对流环。在没有直接影响流动的部件时,熔融区和精炼区的区界的位置通过一组运行参数确定,这些参数特别包括通过燃烧器的能量分布。
作为一般规则,在正常运行状态下,熔融原材料所需的能量进给大于将玻璃保持在用于精炼的温度所需的能量进给。因此,燃烧器的数量,特别是它们发出的功率,在熔融区中更大。
根据证实是最有利的运行模式,“加热曲线”(“courbe de feu”),即沿着熔炉的温度分布,首先从上游前进到靠近精炼区的初始部的中心部分。因此,温度变化很小,略微降低直到颈口4,准备在调节区中通过。为此,熔炉的下游端部通常不设有燃烧器。
燃烧器的分布在图2中由其轴线表示。燃烧器优选交错排列地布置在池的每侧上,以便使得朝相对方向喷射的火焰不会互相撞。
调节区5不包括任何正常运行的燃烧器。开口11布置在壁上,并且外界空气被送进壳体5中,以便把玻璃引向与它施加在“浮法”熔浴上相容的温度。
在温度保持状态下的运行模式在图2中示出。燃烧器的仅仅一部分保持工作。在所示的例子中,根据燃烧器沿熔炉的位置从装料区开始给燃烧器编号,在十个永久安装在熔炉中的燃烧器上,只有号码为3、8、9的燃烧器是工作的。工作的燃烧器通过相应的火焰的示意性表示而示出。
精炼区的下游端部一般不包括工作的燃烧器。熔融玻璃的流动足以保持温度条件。在应急状态下,玻璃的流动停止。为此,精炼区的端部需要能量补给。在所示的实施方式中,两个附加燃烧器a和b临时地布置在熔炉的壁上提前准备的位置上。由于参与壳体中的燃烧器改变为氧气燃烧,优选使这些燃烧器也是氧型燃烧器。它们的可拆卸特征使得热氧气的进给非常困难。为了提供任何要求的安全性,为输送热氧气使用的管道和交换器的结构需要与活动性不大相容的特性。为此,优选给氧燃烧器a和b提供冷氧气。但是,由于这些燃烧器运行的临时特征,可设置空气燃烧器。因此,暂时地中止氧气-燃烧的一部分优点。相反地,使用空气燃烧器可以减少氧的消耗,并因此,对给定的应急储备,可以延长该储备的可用性。
在正常状态下,调节区5不包括玻璃加热装置。在应急状态下,需要提供使玻璃保持熔融状态的最少能量。调节区的壳体中不产生任何烟气,调节区也不包括把这些烟气引到该壳体外的管道。在这些条件下,选择安装的燃烧器c和d有利地为空气燃烧器。因此,一旦再次避免获取氧气储备,该氧气储备必须为有限体积的氧气储备。另外,使用可拆卸的燃烧器使得火焰的位置不能把炉顶加热到更高温度。但是,在调节区的情况下,所需的温度低于熔融精炼部分中的温度。使用这些燃烧器可以达到这些温度。
在熔炉出口处的烟气F用在用于回收由烟气带走的一部分能量的装置中。有利地,该回收用于加热燃烧器的氧气。用于加热氧气的最可靠的系统包括带有中间载热流体的双热交换系统。前面提到的申请中描述的相关系统包括在回收器中的初次交换,然后,在该回收器中加热的载热流体在一交换器中通过,以便在其中加热输送的氧气,然后输送给燃烧器。
烟气在出口处的初始温度大约为1200-1400℃。这些烟气优选在一“回收器”中通过,换句话说在可以降低烟气温度的简单交换器中通过,以便排放到大气之前对它们进行处理。载热流体,例如空气,可以被带到非常高的温度,例如大约800℃的温度。该空气被引向交换器,以便加热氧气。在这些交换器的出口处的氧气温度也可高达600℃,但优选不超过550℃。加热氧气的交换器优选直接靠近燃烧器,以便使热氧气直到它的使用点的路径最小化。
在应急状态下,烟气的流动仍与在正常状态下烟气的流动相同。烟气,即使没有正常状态下量大,仍可用于加热量也减少的氧气。
作为示例,在如图1所示的熔炉中,为达到600吨/天的玻璃产量发出的功率为60MW。在应急状态下,由燃烧器3、8、9发出的功率不超过约7MW。精炼区中的两个附加燃烧器a和b增加大约2.5MW,而位于调节区中的燃烧器c和d发出它们的部分4MW。总功率为13.5MW,略低于在生产状态下运行功率的四分之一。为了进给产生9.5MW的氧气燃烧器,需要的氧气约为2000Nm3/h。80000升的液氧的储备可以在可能达到30小时的期间内进给熔炉,该时间原则上大大高于为供应者建立足够供应而设置的量。超过该量,活动储罐的进给必须接替。
Claims (12)
1.玻璃熔融炉,其包括通道形式的熔融池,原材料的引入在上游端部处进行,熔融玻璃在下游端部处被回收,所述玻璃熔融炉借助于燃烧器被加热,其中至少80%的燃烧能量通过氧气燃烧产生,从位于附近的生产设备或位于远距离的设备通过输气管连续地进行氧气供应,
其特征在于,所述玻璃熔融炉装设有用于储存氧气的部件,使得在连续的氧气供应中断的情况下,能够保证所述玻璃熔融炉至少在温度保持模式下最少运行8小时、优选至少20小时并特别地优选至少30小时的时间。
2.根据权利要求1所述的玻璃熔融炉,其中,通过增加以空气燃烧运行的补给燃烧器可能保证温度保持,这些补充燃烧器的能量部分不超过温度保持状态下总能量的三分之一。
3.根据权利要求2所述的玻璃熔融炉,所述玻璃熔融炉包括传统的熔融区、精炼区和调节区,该调节区在正常运行中不包括明显的能量补给,以空气燃烧运行的附加燃烧器位于所述调节区中。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的玻璃熔融炉,其中,用于空气燃烧的空气在热交换器中被预热。
5.根据权利要求4所述的玻璃熔融炉,能够为所述玻璃熔融炉进给液体燃料或气体,并且所述玻璃熔融炉包括用于预热气体的热交换器,这些热交换器能够在温度保持时用于加热空气,燃料是液体燃料。
6.根据上述权利要求中任一项所述的玻璃熔融炉,其中,在温度保持状态下由所述燃烧器发出的功率最多等于相当于正常运行的状态下由所述燃烧器发出的功率的三分之一。
7.根据权利要求6所述的玻璃熔融炉,其中,在温度保持状态下,氧气燃烧器的仅仅一部分并优选这些氧气燃烧器的最多一半保持运行。
8.根据权利要求7所述的玻璃熔融炉,其中,保持运转的燃烧器被安置为使得烟气在排出前几乎扫过熔浴的全部表面。
9.根据上述权利要求中任一项所述的玻璃熔融炉,其中,在正常状态下,如在温度保持状态下,至少65%的烟气在所述玻璃熔融炉的上游在原材料的装炉口附近排出。
10.用于保持根据上述权利要求中任一项所述玻璃熔融炉的温度的方法,其中,保持工作的燃烧器的运行使得熔融区和精炼区中的炉顶温度不低于1100℃,而在调节区不低于1050℃。
11.根据权利要求10所述的方法,其中,与正常冷却的熔融材料接触的元件——如混合器或改变熔融玻璃的流动的阻挡器,从熔浴取出(混合器),或者它们的冷却被中断(阻挡器)。
12.根据权利要求10或11所述的方法,其中,当所述玻璃熔融炉包括沸腾器时,所述沸腾器的状态被严格保持最小,使得所述沸腾器不会由于玻璃凝固而堵塞。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP08104268.1 | 2008-06-05 | ||
EP08104268 | 2008-06-05 | ||
PCT/EP2009/056843 WO2009147191A1 (fr) | 2008-06-05 | 2009-06-04 | Four de fusion du verre |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102056850A true CN102056850A (zh) | 2011-05-11 |
CN102056850B CN102056850B (zh) | 2014-05-07 |
Family
ID=39735325
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN200980120425.3A Expired - Fee Related CN102056850B (zh) | 2008-06-05 | 2009-06-04 | 玻璃熔融炉 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US20110072857A1 (zh) |
EP (1) | EP2297053B1 (zh) |
JP (1) | JP5793419B2 (zh) |
KR (1) | KR101608104B1 (zh) |
CN (1) | CN102056850B (zh) |
RU (1) | RU2515928C2 (zh) |
WO (1) | WO2009147191A1 (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105452179A (zh) * | 2013-06-20 | 2016-03-30 | 普莱克斯技术有限公司 | 控制玻璃熔化熔炉操作 |
CN108751684A (zh) * | 2018-07-17 | 2018-11-06 | 浙江宇清热工科技股份有限公司 | 一种模块化设计微晶玻璃热处理生产线 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101980973B (zh) | 2008-03-25 | 2016-05-11 | 旭硝子欧洲玻璃公司 | 玻璃熔融炉 |
JP5598541B2 (ja) * | 2010-04-26 | 2014-10-01 | 旭硝子株式会社 | ガラス溶解炉及びガラス溶解方法 |
US20130180290A1 (en) * | 2011-12-21 | 2013-07-18 | Hisashi Kobayashi | Controlling glassmelting furnace gas circulation |
FR3066810B1 (fr) | 2017-05-23 | 2019-06-14 | Arc France | Four combine |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1112092A (zh) * | 1993-11-02 | 1995-11-22 | 圣戈班玻璃制造公司 | 熔化玻璃用的装置 |
CN1296148A (zh) * | 1999-10-18 | 2001-05-23 | 气体产品与化学公司 | 用空气-燃料燃烧代替氧气-燃料燃烧的方法和装置 |
CN2542242Y (zh) * | 2002-05-13 | 2003-04-02 | 梁桂秋 | 中心供氧装置 |
Family Cites Families (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3810743A (en) * | 1973-02-09 | 1974-05-14 | Ppg Industries Inc | Thermal conditioning of molten glass |
US4028083A (en) * | 1974-08-19 | 1977-06-07 | Johns-Manville Corporation | Method and apparatus for controlling temperature within a furnace |
SU771027A1 (ru) * | 1978-11-22 | 1980-10-15 | Салаватское Производственное Объединение "Салаватстекло" | Способ варки стекла |
JP2664542B2 (ja) * | 1992-09-14 | 1997-10-15 | シュラー インターナショナル インコーポレーテッド | 酸素燃焼を使用して炉中のガラスを融解および清澄させる方法および装置 |
US5632795A (en) * | 1995-01-17 | 1997-05-27 | Corning Incorporated | Reduction of nitrogen containing glass batch materials using excess oxygen |
FR2737487B1 (fr) * | 1995-08-03 | 1998-01-09 | Saint Gobain Vitrage | Dispositif pour la fusion de matieres vitrifiables |
US6071116A (en) | 1997-04-15 | 2000-06-06 | American Air Liquide, Inc. | Heat recovery apparatus and methods of use |
US6793486B2 (en) * | 1998-07-30 | 2004-09-21 | Bloom Engineering Company, Inc. | Burner for non-symmetrical combustion and method |
US6422041B1 (en) * | 1999-08-16 | 2002-07-23 | The Boc Group, Inc. | Method of boosting a glass melting furnace using a roof mounted oxygen-fuel burner |
US6155818A (en) * | 1999-12-16 | 2000-12-05 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et, L'exploitation Des Procedes, Georges Claude | Oxy-burner having a back-up firing system and method of operation |
US6519973B1 (en) * | 2000-03-23 | 2003-02-18 | Air Products And Chemicals, Inc. | Glass melting process and furnace therefor with oxy-fuel combustion over melting zone and air-fuel combustion over fining zone |
US6454562B1 (en) * | 2000-04-20 | 2002-09-24 | L'air Liquide-Societe' Anonyme A' Directoire Et Conseil De Surveillance Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Oxy-boost control in furnaces |
US6436337B1 (en) * | 2001-04-27 | 2002-08-20 | Jupiter Oxygen Corporation | Oxy-fuel combustion system and uses therefor |
US6532771B1 (en) * | 2001-08-21 | 2003-03-18 | Praxair Technology, Inc. | Method for controlling glass furnace atmosphere |
US7509819B2 (en) * | 2002-04-04 | 2009-03-31 | Ocv Intellectual Capital, Llc | Oxygen-fired front end for glass forming operation |
FR2863690B1 (fr) * | 2003-12-16 | 2006-01-20 | Air Liquide | Procede de combustion etagee mettant en oeuvre un gaz riche en oxygene et un gaz pauvre en oxygene |
SE0501840L (sv) * | 2005-08-19 | 2007-02-20 | Aga Ab | Förfarande jämte för övervakning av en brännare |
FR2890155B1 (fr) * | 2005-08-25 | 2007-11-23 | Air Liquide | Prechauffage de combustible et du comburant d'oxybruleurs a partir d'installation de prechauffage d'air de combustion |
US7581948B2 (en) * | 2005-12-21 | 2009-09-01 | Johns Manville | Burner apparatus and methods for making inorganic fibers |
CN101980973B (zh) * | 2008-03-25 | 2016-05-11 | 旭硝子欧洲玻璃公司 | 玻璃熔融炉 |
CN101980974B (zh) * | 2008-03-25 | 2018-04-24 | 旭硝子欧洲玻璃公司 | 玻璃熔融炉 |
CN102282418B (zh) * | 2009-01-16 | 2014-11-05 | 气体产品与化学公司 | 多模式燃烧装置及其使用方法 |
-
2009
- 2009-06-04 US US12/996,487 patent/US20110072857A1/en not_active Abandoned
- 2009-06-04 JP JP2011512122A patent/JP5793419B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2009-06-04 EP EP09757572.4A patent/EP2297053B1/fr active Active
- 2009-06-04 WO PCT/EP2009/056843 patent/WO2009147191A1/fr active Application Filing
- 2009-06-04 CN CN200980120425.3A patent/CN102056850B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2009-06-04 KR KR1020107029913A patent/KR101608104B1/ko active IP Right Grant
- 2009-06-04 RU RU2010154390/03A patent/RU2515928C2/ru not_active IP Right Cessation
-
2013
- 2013-07-10 US US13/938,871 patent/US8904823B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1112092A (zh) * | 1993-11-02 | 1995-11-22 | 圣戈班玻璃制造公司 | 熔化玻璃用的装置 |
CN1296148A (zh) * | 1999-10-18 | 2001-05-23 | 气体产品与化学公司 | 用空气-燃料燃烧代替氧气-燃料燃烧的方法和装置 |
CN2542242Y (zh) * | 2002-05-13 | 2003-04-02 | 梁桂秋 | 中心供氧装置 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105452179A (zh) * | 2013-06-20 | 2016-03-30 | 普莱克斯技术有限公司 | 控制玻璃熔化熔炉操作 |
CN108751684A (zh) * | 2018-07-17 | 2018-11-06 | 浙江宇清热工科技股份有限公司 | 一种模块化设计微晶玻璃热处理生产线 |
CN108751684B (zh) * | 2018-07-17 | 2024-01-12 | 浙江宇清热工科技股份有限公司 | 一种模块化设计微晶玻璃热处理生产线 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2297053A1 (fr) | 2011-03-23 |
JP5793419B2 (ja) | 2015-10-14 |
JP2011521883A (ja) | 2011-07-28 |
CN102056850B (zh) | 2014-05-07 |
WO2009147191A1 (fr) | 2009-12-10 |
EP2297053B1 (fr) | 2014-01-01 |
US20130298609A1 (en) | 2013-11-14 |
US20110072857A1 (en) | 2011-03-31 |
US8904823B2 (en) | 2014-12-09 |
KR20110025936A (ko) | 2011-03-14 |
KR101608104B1 (ko) | 2016-03-31 |
RU2010154390A (ru) | 2012-07-20 |
RU2515928C2 (ru) | 2014-05-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101980975B (zh) | 玻璃熔融炉 | |
CN101980976B (zh) | 玻璃熔融炉 | |
CA2315486C (en) | Method of boosting a glass melting furnace using a roof-mounted oxygen-fuel burner | |
CN101980974B (zh) | 玻璃熔融炉 | |
CN101588995B (zh) | 玻璃熔炉 | |
CN102056850B (zh) | 玻璃熔融炉 | |
US9260334B2 (en) | Glass melting furnace | |
CN102076620B (zh) | 热氧燃烧器的供料 | |
AU2008261316A1 (en) | Glass melting furnace and method for melting glass | |
WO2009040599A1 (en) | Method for melting glass in an oxy-fuel glass melting furnace | |
D'Agostini et al. | A Novel Glass Furnace Combining the Best of Oxy‐Fuel and Air‐Fuel Melting |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140507 Termination date: 20210604 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |