CN1381414A - 用矿物燃料加热玻璃熔窑的方法和装置 - Google Patents

用矿物燃料加热玻璃熔窑的方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1381414A
CN1381414A CN02105589A CN02105589A CN1381414A CN 1381414 A CN1381414 A CN 1381414A CN 02105589 A CN02105589 A CN 02105589A CN 02105589 A CN02105589 A CN 02105589A CN 1381414 A CN1381414 A CN 1381414A
Authority
CN
China
Prior art keywords
inferior
burner
gas
oxidizing gas
fuel
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.)
Pending
Application number
CN02105589A
Other languages
English (en)
Inventor
D·J·比彻
M·瓦格纳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SOGE INVESTMENT AG
Original Assignee
SOGE INVESTMENT AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SOGE INVESTMENT AG filed Critical SOGE INVESTMENT AG
Publication of CN1381414A publication Critical patent/CN1381414A/zh
Pending legal-status Critical Current

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
    • 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
    • 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
    • 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)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

在加热玻璃熔窑(该窑结构见说明书)的过程中,用相对较低比例的次燃料操作为阶梯燃烧器的所述次燃烧器(13)。在过－或亚－化学计量条件下产生火焰,产生的火焰气体互相混合在一起,从而燃烧室(8)的完全燃烧过程或多或少是化学计量量的。通过次燃烧器(13)向位于小炉脖(1)中的台阶(7)提供次燃料。为了阻止或减少台阶(7)中的烟气和石墨沉积而不会增加窑废气中氮氧化物的含量,除了蓄热室预热的主氧化气流过台阶(7)外,每个小炉脖(1)在燃烧过程中将次氧化气体吹入该台阶(7)。如果发生了碳材料的沉积和/或温度问题,当次燃烧器(13)关闭时,以类似的方式在每个小炉脖(1)的窑废气排出过程中将氧化气体吹入。

Description

用矿物燃料加热玻璃熔窑的方法和装置
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的总前序的一种加热玻璃熔窑的方法和根据权利要求14总前序的一种装置。
背景技术
建造和操作玻璃熔窑关心的主要问题是不仅要减小每吨玻璃的单位能耗(能量最佳化)，而且要减小对环境的辐射并且保持窑的条件。废气中最多的污染成分是毒性都极大的化合物NOX和CO及还有烟气和碳氢化合物。
下面解释的关系是为了便于更好的理解空气在蓄热室中预热的玻璃熔窑中产生的问题。成对的燃烧器小窑口有规律的反向循环操作。这适用于燃烧器小窑口在窑的一端彼此间邻近设置的U-火焰窑中，也适用于燃烧器小窑口设置在窑两侧的横火焰窑。在燃烧过程中燃料与来自相应的蓄热室的预热助燃空气混合并且加热该窑。同时热量从形成该蓄热室的材料排出。在反向过程中，通过同样的燃烧器小窑口将非常热的窑废气引回同样的蓄热室中，蓄热室材料再次被加热，如此反复进行。
但是，如果存在亚化学计量(燃料过量)条件，在火焰中或其附近形成了烟气，它在燃烧器小窑口或小炉脖区域沉积。另一方面，由在火焰中或其附近的亚化学计量条件及随后燃烧的化学计量完全，实现了废气中理想的NOX低含量。另外在局部形成了不需要的烟气。在一定程度上这些问题和避免这些问题的措施是完全对立的，本发明试图寻找一种优越的解决这些问题的方法。
在1894号(1894-1至1894-20页)HVG-Mitteilung(＝HVG-Newsletter)中，由Jütte于1997年3月19日在Würzburg的德国玻璃技术协会(＝DGG)的技术委员会VI(＝Fachausschuss)上发表的题目为“蓄热式横火焰窑主侧NOX减少措施的体会(Experiences withprimary side NOX reduction measure on a regenerative cross-firedfurance)”的论文中，论述了温度对NO形成的影响最大，它经常掩盖了氧含量的影响。
Hein和Leuckel之前已于1969年10月20日在1127号(261-275页)HVG-Mitteilung(＝HVG-Newsletter)发表的论文中论述到仅早而稳定的点燃的火焰才显示出强的碳辐射。引用了特定的燃烧器及其操作参数作为补救措施。
GASWRME International(＝国际气体加热)-49(2000)期刊4/5-4月/5月(207-212页)包括了Ahmad Al-Halbouni的题目是：“连续气体分级：控制气体火焰的燃烧和辐射的新方法(Continuous airgranduation：A new way of controlling the combustion andemissions behavior of gas flames)”的一篇文章。用208页的图表解释“NO-CO关系”，籍此该图表清楚显示低温燃烧室中，CO、烟气和CXHX是最常见的产物，而在高温时热NO和N2O产生的NO占先。因此很明显通过改变燃烧室的温度来减少这些成分的可能性之间互相矛盾。这里也引用了特定的燃烧器及其操作参数作为补救措施。
也应考虑玻璃熔窑的其它的熔化参数，如漂浮在熔体上的装入料(配合料、碎玻璃)的熔出化、随后熔体的澄清和均化以及为进一步加工玻璃而调整最佳熔体温度。
从专利DE42 18 702 C2和相应的EP 0 577 881 B1及专利US5,755,846可知，为了减少用矿物燃料加热的玻璃熔窑中氮氧化物辐射，可产生具有过(über)-化学计量(富氧)或亚(unter)-化学计量(燃料过量)的燃料和氧化气体的混合物并具有阶梯火焰排列的火焰，从而当已将燃烧气体混合后，完全燃烧过程或多或少是化学计量的。通过底孔燃烧器喷嘴提供作为所需燃料最大成份的主燃料，并且通过被称为阶式燃烧器(燃烧器设置于被称为燃烧器小窑口的侧内)的燃烧喷嘴提供次燃料，所有来自蓄热室的预热助燃空气通过该燃烧器小窑口流入底孔燃烧器的上部燃烧室中。尽管该方法的操作还顺利，但玻璃工业正在寻求燃烧行为的进一步改进。助燃空气具有使阶式燃烧器的火焰在进入燃烧室不久后转向的趋势，从而使在火焰中混合气体更困难。
由专利DE 42 44 068 C1可知，为了减少玻璃熔窑废气中的氮氧化物，在小炉脖的窑端可设置具有两个侧壁的阶梯区域，并且通过燃料气体喷嘴从至少一侧将气体燃料吹入阶梯区域。阶梯的边缘产生了气流的紊流和通过小炉脖提供的助燃气体的涡流，并且由于空气不足即亚化学计量燃烧产生了滚动火焰形式的预燃烧，其烟气和火焰以小炉脖提供的助燃空气和相应底孔燃烧(Unterbankfeuerung)的至少一束火焰之间的分隔层存在，从而延误了底孔燃烧器燃料的燃烧。结果最高温下的减少导致了上述氮氧化物形成的减少。但是已表明由于滚动火焰中缺乏空气，结果形成的烟气在阶梯区域沉积为日益增厚的石墨层。当反向烧成时，石墨片不时的脱落并且通过小炉脖在与前气流相反的方向被吸入蓄热室中后收集。该蓄热室通常与高压静电沉积器连接，最后到达静电沉积器的石墨颗粒导致了短路。
由Becher和Wagner于2000年10月10日在Würzburg的德国玻璃技术协会(＝DGG)技术委员会VI(＝Fachausschuss)上提交的论文“与其它基本措施结合减少NOX的改进型SORG阶梯加热体系(Thesecond generation of the SORGCascade Heating System forreducing NOX in combination with additional primary measures)”进一步可知，可将阶梯燃烧器置于台阶的侧壁，该台阶正好沿所述燃烧器小窑口开口前方的燃烧器小窑口端延伸至窑内。这产生了被助燃空气遮蔽的区域，使得阶梯火焰的长度沿燃烧器小窑口增加并且改进了火焰气的混合。
但是，这种系统的操作表明在燃烧器小窑口和燃烧侧的台阶中形成了烟气沉积，在那里沉积的烟气烧结形成了石墨层。另外一种燃烧反向发生在可以是U-火焰或横火焰设置的窑中，当燃烧反向时由于热形变这些石墨层趋于脱落，由此在蓄热室中收集石墨片。这些片被高速废气扫入与蓄热室连接的颗粒电分离器中，在那里它们可导致短路。因此一段时间以来认为为了减少石墨的形成是否应允许废气中较高的氮氧化物含量，因为能推定这些要求基本上是完全对立的。
从有关减少玻璃熔窑废气中NOX含量的美国专利US6,047,565可知，可能在台阶下的小炉脖较低区域设置用于主燃料的底孔燃烧并且在侧壁或垂直阶梯壁设置用于占主燃料5-30％的次燃料的次燃烧器。为了沿部分火焰通路从次燃料的较高火焰分离主燃料的较低火焰，推荐在垂直台阶壁内设置喷嘴将惰性缓冲气例如二氧化碳吹过。建议用来自窑的废气和烟气作为另一种不燃烧的缓冲气。这些缓冲气决不能部分燃烧，因此将火焰长度和燃尽(Ausbrand)的转向至窑的中心并且火焰变宽。氧气或如含有氧气的空气等气体不能作缓冲气。
当推荐氧气喷枪时，必须将它们极接近的置于玻璃表面之上且与该玻璃表面平行且低于底孔燃烧，因此将来自底孔燃烧的火焰更多的转向至窑的中心以阻止玻璃池表面上的还原气氛和玻璃的变色。也叙述可由氧气喷枪代替底孔燃烧的一些燃料燃烧器。但是必须调整从小炉脖和氧气喷枪辐射的总氧气量以使提供的氧气量小于化学计量燃烧所需的量。
没有提及在小炉脖中阻止或减少烟气沉积的问题，也没有提及可能发生在废气反向时用燃烧破坏在小炉脖或蓄热室中碳沉积的可能性，这会阻止碳片对静电沉积器的损坏。尤其是没有向所描述的阶梯提供会产生此影响的氧气或含有氧气的气体。该已知的方法既未试图用于此，也不适合用于此。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种用于玻璃熔窑的阶梯加热系统，它尽可能的减少或完全阻止烟气和石墨的形成，而没有使窑废气中氮氧化物含量的增加达到不能接受的程度。
通过以专利权利要求1的特征为特点的上述方法和以专利权利要求14详述的特征为特点的上述装置完全实现了本发明的目的。
本发明的目的完全由这些解决方案来实现。首先通过在台阶或台阶壁下风的、也可被称为“花格墙(baffle wall)”的阶梯状侧燃烧器提供次燃料，次燃料的线性动量低于通过主燃烧器提供的主燃料的线性动量。如此产生的软而宽的阶梯火焰沿整个小炉脖宽度覆盖底孔燃烧的主火焰并且极大的减少了主火焰的中心温度，这导致NOX形成的减少。
但是，另外的构造或台阶中次氧化气体的入口导致了下面的其它预料不到的优点：
●阻止了烟气或石墨和必要时这些碳的氧化，
●CO和其它碳化合物的二次燃烧，
●利用单排风机控制以影响次氧化气体的效果。
根据本发明方法的其它实施方式的结果，如果或单个或组合下列操作会尤其优越：
●在每个小炉脖的废气排放过程中，当次燃烧器关闭时，也将选自空气、富氧空气和氧气组中的氧化气体吹入台阶(优点：次燃烧器排气侧的热保护；任何存在的沉积碳的氧化)，
●通过次燃烧器的中心将次氧化气体(sekundreOxidationsgas)引入台阶；
●通过侧壁将次氧化气体从次燃烧器外侧引入台阶，
●通过所述台阶的底部将次氧化气体引入台阶，
●在最接近所述台阶壁的前方将次氧化气体引入台阶，
●通过所述台阶壁将次氧化气体引入台阶，
●既通过所述台阶的底部又通过台阶壁将次氧化气体引入台阶，
●将燃料与次氧化气体混合，
●当利用气体燃料时，次燃料量与主燃料量之比在5-30体积百分比之间，优选在10-20体积百分比之间，
●在燃烧过程中，引入台阶的次氧化气体的氧气量与在蓄热室中预热并且通过小炉脖引入的主氧化气体的氧气量之比在0.5-2.5之间，
●在燃烧过程中，引入台阶的次氧化气体与在排气过程中引入台阶的次氧化气体之比在0.5-1.5之间，优选在0.8-1.2之间，
和/或，如果
●由可变排风机控制次氧化气体的比。
根据本发明装置的其它实施方式的结果，如果或单个或组合下列操作会尤其优越：
●在次燃烧器的中心提供氧化气喷管以向台阶提供次氧化气体，
●在次燃烧器的外侧壁提供氧化气喷管以向台阶提供次氧化气体，
●在台阶的底部至少提供一个开口以向台阶提供次氧化气体，尤其是如果在最接近该台阶壁的前方提供至少一个开口，
●在台阶壁中提供至少一个开口以向台阶提供次氧化气体，
●在台阶底部和其壁上都提供至少一个开口以向台阶提供次氧化气体，
●在台阶上与次燃烧器相对的台阶末端提供耐火砖以使小炉脖侧壁免受次燃烧器的火焰，
和/或，如果
●提供可变排风机以向台阶提供次氧化气体。
附图说明
参考图1-4更详细描述了本发明的一个实施方式及其功能。图表示：
图1小炉脖的透视图；
图2沿根据图1的小炉脖的中心轴的纵截面图；
图3根据图1和图2的具有相应的提供和控制燃烧和氧化气体设备的U-火焰窑中两个小炉脖的正视图；和
图4具有共轴氧化喷管的次燃烧器的部分侧截面图。
具体实施方案
图1表示具有小炉口2的小炉脖1及其内表面。小炉脖1有已知类型的底孔燃烧3，其中或是两个主燃烧器4和5不对称设置(从窑轴线向外偏移)或是三个主燃烧器4、5和6对称设置，因此仅示出了相应的燃烧器区。所述的主燃烧器由燃烧器喷嘴组成，该喷嘴未示于图中，它设置于这些用于被称为主燃料的最大部分燃料的燃烧器区之后。底孔燃烧在亚化学计量下操作，即相对于预热燃烧气是燃料过量。
小炉脖1的后面与蓄热室R1相连(图3中用虚线表示)以预热主氧化气体，如在燃烧过程中助燃空气通过该小炉脖1流过台阶7进入窑燃烧室(未示出)。该小炉脖1有外侧壁9和内侧壁10，这二者都形成了台阶7的边界。次燃烧器13设置于台阶7附近的外侧壁9中，该台阶有台阶底部7a、带有水平上边缘11a的垂直壁面11和带有水平前边缘12a的水平底面12。从供料管14向该次燃烧器13提供次燃料并且该次燃烧器13代表相对于底孔燃烧3的所谓“阶梯燃烧器”。向次燃烧器13提供的燃料，阶梯燃烧器燃料量的比率占总燃料消耗的5-30％。
用于提供次氧化气体(空气、富氧空气或纯氧气)的氧化气喷管15在次燃烧器13中同轴设置。图中解释为次燃烧器13的轴“A”和氧化气喷管15趋于与台阶7的壁面11和底面12平行。当通过氧化气喷管15提供空气时，空气量为阶梯燃料的0.5-1.5，优选为1.0。例如，天然气与空气化学计量燃烧的空气量应为约1.0。因此火焰根部即次燃烧器13的出口及出口不远处即发生了亚化学计量燃烧(燃料过量)。仅当受来自蓄热室的预热主氧化气体流经台阶7并且由于涡流部分进入台阶7的影响时，亚化学计量燃烧才变为过化学计量燃烧(富氧)。通过氧化气喷管15提供的氧气与蓄热室的空气中含有的氧气之比应在约0.5-2.5体积百分数之间。
仅仅是一方面来自底孔燃烧3和另一方面来自次燃烧器13的火焰沿火焰连续通道的组合和混合会或多或少导致完全化学计量燃烧。亚化学计量条件在主和次火焰的中心区域都存在，因此极大的减小了火焰中心温度，导致氮氧化物的形成显著减少。
相对于来自蓄热室R1的主氧化气体，其氧化气体量低的结果使阶梯火焰已具有低的线性动量，它在台阶的下风处受保护且不仅能沿小炉脖的宽度延伸而且从开始转向进入燃烧室8，这是台阶7现在具有的决定性的优势。这导致在过化学计量条件下形成了宽的平火焰。另外，通过氧化气喷管15提供的最初进入环形燃料气流阶梯区域的次氧化气体的影响也有助于阻止或抑制烟气形成。
为了阻止阶梯火焰碰撞到小炉脖1的次燃烧器13相对的侧壁10，将可以是楔形的耐火块16设置于台阶7的内部和末端。该耐火块从台阶7的上边缘11a延伸至其前边缘12a。
如果现在是例如20分钟的燃烧循环之后，通过切断底孔燃烧3和阶梯状次燃烧器13的气体供给使燃烧方向反向，而仍将首先经冷却的次氧化气体供给氧化气喷管15，之后该氧化气体不仅阻止了小炉脖1和次燃烧器13的成分过热，而且氧化了存在的一些烟气沉积。另外，在窑废气流入蓄热室R1之前向放掉的窑废气中提供氧化气体导致了CO和其它碳化合物的二次燃烧，这是一个非常重要的优点。
另外一个优点在于在台阶7附近提供附加次氧化气体导致了窑的配合料和/或碎玻璃装料区能量传输的增加，由此增加了窑的熔化容量比(spezifische Schmelzleistung)(出料量)。
图1表示进一步的两个可选择的和/或另外的提供次氧化气体的措施：提供次氧化气体的口17位于靠近壁面11的台阶7的底部12中。这些口17的操作与氧化喷管15的方式相似。结果在台阶7的壁面11之前产生了氧化气体屏障(Schirm)，它对任何可能的烟气和/或石墨沉积和CO及其它的碳化合物有类似的影响。而且可能在壁面11上设置提供次氧化气体的口17。最终可能通过口17和/或17a优选在亚化学计量条件下添加氧化气体或燃料。口17a与供应管22a相连(图2)。
图2利用相同的附图标记表示图1截面的细节。箭头18图示了预热主氧化气体在燃烧过程中从蓄热室R1流入具有玻璃熔体21的窑20的燃烧室8的流动方向，箭头19表示燃烧反向后窑废气从燃烧室8向蓄热室R1的流动方向。可将向外侧壁9看去的次燃烧器13和氧化气喷管15的“A”轴设置在台阶7的长方形内，其上端7b用虚线表示。为了简便未示出涡流。
壁面11没必要垂直；也可将其构造成如画阴影线的壁面11b所示与垂直有角度。最后，轴“A”没必要趋于与壁面11或11b或底部12平行；轴可能与这些特征有角度。最重要的是将次氧化气体、即附加的氧化气体供给与供给管22和22a连接的口17和17a表示的阶梯区域。也可能在侧壁9中彼此分离的设置次燃烧器13和氧化气喷管15。
因此由侧壁9和10、壁面11和11b及底面12形成的阶梯区域非常重要。该阶梯区域开口于顶部和燃烧室8的方向，由于流体中会产生涡流，因此不可能详细说明阶梯区域的精确限制。
图3中利用了一些上述的附图标记。在该图的右手侧示出了根据图1和2的排气过程中的小炉脖1，左手侧示出了燃烧过程中小炉脖23的镜像设置。小炉脖1和23与以虚线表示的蓄热室R1和R2相连。通过主气管24和控制阀25提供气体燃料如天然气。在循环方式中反向阀26和27用来将燃料流从一侧改变为另一侧。可通过支管28或29和控制阀30或31将部分量的气体从底孔燃烧3转向至相关的阶梯燃烧器13。正如叉形所示，此时表明供给右手侧的气体燃料被完全切断了。
每个排风机32和33通过管32a和33a与每侧的其中一个氧化气喷管15相连。如空气的排风机处理量由孔板34和35及传送器36和37决定并且被传送和在记录仪38上记录。左侧的空气混合量通常大于右手侧吹洗用空气(Spülluft)量。
图3表示根据上述U-火焰窑一端的情况。这同样也适用于例如图3中的小炉脖沿窑的纵侧成对彼此对置的横火焰窑；但是它们也可彼此间纵向偏置。通过利用反向系统使燃烧反向，每一个小炉脖被交替的用作火焰源和废气流回蓄热室的通道。
图4表示带有图示与“A”轴同轴的氧化气喷管15的次燃烧器13侧视图的部分截面图。氧化气喷管15沿轴延伸从而使喷管的开口15a超出了用于气体次燃料的供料管14的入口。通过供料管15b提供次氧化气体。在次燃烧器13的口13a的周围设置有密封圈13b。
可以使用各种思路在上部结构中控制燃料、氧化气体(助燃空气)和温度以限制氮氧化物的辐射。在燃烧过程中，在固定的燃料量、温度或智能温度窗口控制下操作窑。在固定的燃料量控制下，燃料量维持在一个常数值。温度控制思路控制上部结构的温度，当上部结构的温度从设定点的偏差超出了设定极限值时，温度窗口控制系统用于控制燃料量。
下面的方法优选用于控制燃烧过程：首先操作2-5次的总燃料量随温度而变的反向循环，由此测量了上部结构的温度。温度设置点约为1600℃。当使用天然气时，有±50-150Nm3/h的波动。对氧化气体量进行相应的调整。天然气的波动产生了不稳定燃烧的条件并且因此废气成分改变了。记录了阀25、30、31的口横截面的平均值。然后发生了固定燃料量控制的自动改变，即监测上部结构的温度和设置每单位时间的固定燃料量并且不时的校正。这使废气的O2和NOX值明显稳定了。NOX的半小时平均值减至603-645mg/Nm3，日平均值为639mg/Nm3。未发现烟气形成和石墨沉积。O2值在0.2-0.5％之间。玻璃质量符合要求。
附图标记清单
1小炉脖
2小炉口
3底孔燃烧
4主燃烧器
5主燃烧器
6主燃烧器
7台阶
7a台阶底部
7b线
8燃烧室
9外侧壁
10内侧壁
11壁面
11a上边缘
11b壁面
12底面
12a前边缘
13次燃烧器
13a口
13b密封圈
14供料管
15氧化气喷管
15a口
15b供料管
16成型块
17口
17a口
18箭头
19箭头
20窑
21玻璃熔体
22供料管
22a供料管
23小炉脖
24主气体管
25控制阀
26反向阀
27反向阀
28支管
29支管
30控制阀
31控制阀
32排风机
32a管
33排风机
33a管
34孔板
35孔板
36传送器
37传送器
38记录仪
A轴
R1蓄热室
R2蓄热室

Claims (22)

1.一种加热玻璃熔窑的方法，该窑有燃烧室(8)、加热来自空气、富氧空气和氧气中的氧化气体的蓄热室(R1，R2)、通向燃烧室(8)的小炉脖(1，23)、主燃烧器(4，5，6)、相对于主燃烧器(4，5，6)以阶梯设置的次燃烧器(13)、由此用矿物燃料操作燃烧器(4，5，6，13)，用被称为主燃料的较大比例的燃料操作主燃烧器(4，5，6)并且在亚化学计量下产生火焰，用被称为次燃料的相对较低比例的燃料操作为阶梯燃烧器的次燃烧器(13)并且在过化学计量下产生火焰，产生的火焰气体混合在一起，从而燃烧室(8)的完全燃烧过程或多或少是化学计量量的，通过次燃烧器(13)提供的次燃料通过每个小炉脖(1，23)的一个侧壁(9)至设置于小炉脖(1)中的台阶(7)，所述的台阶有底面(12)和壁面(11，11b)，来自蓄热室(R1，R2)的预热主氧化气越过该台阶被引入燃烧室(8)，其特征在于每个小炉脖(1，23)的燃烧过程中，除了蓄热室(R1，R2)中预热的主氧化气流过台阶(7)外，将来自空气、富氧空气和氧气中的次氧化气体吹入该台阶(7)。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于每个小炉脖(1，23)的废气排出过程中，当次燃烧器(13)关闭时，也将来自空气、富氧空气和氧气中的氧化气体吹入该台阶(7)。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于在次燃烧器(13)的中心将次氧化气体吹入该台阶(7)。
4.根据权利要求1的方法，其特征在于通过次燃烧器(13)外的侧壁(9)将次氧化气体吹入该台阶(7)。
5.根据权利要求1的方法，其特征在于通过台阶(7)的底面(12)将次氧化气体吹入该台阶(7)。
6.根据权利要求1的方法，其特征在于在最接近台阶(7)的壁面(11，11b)的前方将次氧化气体吹入该台阶(7)。
7.根据权利要求1的方法，其特征在于通过台阶(7)的壁面(11，11b)将次氧化气体吹入该台阶(7)。
8.根据权利要求5-7的方法，其特征在于既通过台阶(7)的底面(12)又通过台阶(7)的壁面(11，11b)将次氧化气体吹入该台阶(7)。
9.根据权利要求4-7的任何一种方法，其特征在于将燃料与次氧化气混合。
10.根据权利要求1的方法，其特征在于当利用气体燃料时，次燃料量与主燃料量之比选择在5-30体积百分比之间，优选在10-20体积百分比之间。
11.根据权利要求1的方法，其特征在于在燃烧过程中吹入台阶(7)的次氧化气体的氧气量与在蓄热室(R1，R2)中预热并且通过小炉脖(1，23)提供的主氧化气体的氧气量之比的范围在0.5-2.5之间。
12.根据权利要求1的方法，其特征在于在燃烧过程中吹入台阶(7)的次氧化气体量与在排气过程中吹入台阶(7)的次氧化气体量之比的范围在0.5-1.5之间，优选在0.8-1.2之间。
13.根据权利要求1-12的至少一种方法，其特征在于由可变排风机(32，33)控制次氧化气体量的比。
14.一种加热玻璃熔窑的装置，该窑有燃烧室(8)、加热来自空气、富氧空气和氧气中的主氧化气体的蓄热室(R1，R2)、通向燃烧室(8)的小炉脖(1，23)和作为底孔燃烧(3)的主燃烧器(4，5，6)及相对于主燃烧器(4，5，6)以阶梯设置的次燃烧器(13)，由此在每个小炉脖(1，23)的一个侧壁(9)内在位于小炉脖(1)的有底面(12)和壁面(11，11b)的台阶(7)内将次燃烧器(13)设置为阶梯燃烧器，该装置具有反向系统以使小炉脖(1，23)在燃烧过程和废气排放过程之间周期性的变换，其特征在于：
a)在台阶(7)的至少一个确定壁上提供至少一个属于氧化气喷管(15)和口(15a，17，17a)的供给装置以向台阶(7)提供来自空气、富氧空气和氧气中的次氧化气体；和
b)设计反向系统，从而在窑废气从燃烧室(8)回流进入相应的蓄热室(R1，R2)时可以可控方式选择性的打开、或关闭或改变向台阶(7)提供次氧化气体。
15.根据权利要求14的装置，其特征在于在次燃烧器(13)的中心设置氧化气喷管(15)以向台阶(7)提供次氧化气体。
16.根据权利要求14的装置，其特征在于在次燃烧器(13)外的台阶(7)的侧壁(9)中设置氧化气喷管(15)以向台阶(7)提供次氧化气体。
17.根据权利要求14的装置，其特征在于在台阶(7)的底面(12)设置至少一个开口(17)以向台阶(7)提供次氧化气体。
18.根据权利要求17的装置，其特征在于在最接近该台阶(7)的壁面(11，11b)的前方提供至少一个开口(17)。
19.根据权利要求14的装置，其特征在于在台阶(7)的壁面(11，11b)壁设置至少一个开口(17a)以向台阶(7)提供次氧化气体。
20.根据权利要求14的装置，其特征在于在台(7)阶底面(12)和壁面(11，11b)都提供至少一个开口(17，17a)以向台阶(7)提供次氧化气体。
21.根据权利要求14-20的至少一种装置，其特征在于成型耐火块(16)设置在与次燃烧器(13)相对的台阶(7)的末端台阶区域以保护小炉脖(1)的侧壁(10)免受次燃烧器的火焰。
22.根据权利要求14-21的至少一种装置，其特征在于提供可变排风机(32，33)以向台阶(7)提供次氧化气体。
CN02105589A 2001-04-18 2002-04-18 用矿物燃料加热玻璃熔窑的方法和装置 Pending CN1381414A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10118880.3 2001-04-18
DE10118880A DE10118880C2 (de) 2001-04-18 2001-04-18 Verfahren und Anordnungen zum Beheizen von Glasschmelzöfen mit fossilen Brennstoffen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1381414A true CN1381414A (zh) 2002-11-27

Family

ID=7681769

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN02105589A Pending CN1381414A (zh) 2001-04-18 2002-04-18 用矿物燃料加热玻璃熔窑的方法和装置

Country Status (13)

Country Link
US (1) US6862899B2 (zh)
EP (1) EP1251105B1 (zh)
JP (1) JP2003020230A (zh)
KR (1) KR100496252B1 (zh)
CN (1) CN1381414A (zh)
AT (1) ATE311352T1 (zh)
BG (1) BG64593B1 (zh)
DE (2) DE10118880C2 (zh)
HR (1) HRP20020331A2 (zh)
HU (1) HUP0201259A3 (zh)
PL (1) PL353428A1 (zh)
RU (1) RU2235070C2 (zh)
ZA (1) ZA200202263B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101754936A (zh) * 2007-09-14 2010-06-23 索格投资公司 玻璃熔融装置及其操作方法
CN101297158B (zh) * 2005-10-24 2010-12-22 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 蓄热式窑炉中的混合燃烧方法
CN101687677B (zh) * 2007-07-02 2012-05-30 旭硝子株式会社 玻璃熔窑及玻璃制品的制造方法

Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7833009B2 (en) * 2004-09-10 2010-11-16 Air Products And Chemicals, Inc. Oxidant injection method
DE102006028712B4 (de) * 2006-06-20 2012-02-02 Otto Junker Gmbh Bolzenerwärmungsofen und Verfahren zur Bolzenerwärmung
FR2916764B1 (fr) * 2007-05-30 2009-08-21 Gaz De France Sa Procede et installation de chauffage d'une bande metallique, notamment en vue d'un recuit
US20100081103A1 (en) * 2008-09-26 2010-04-01 Hisashi Kobayashi Furnace with multiple heat recovery systems
US8304358B2 (en) * 2008-11-21 2012-11-06 Ppg Industries Ohio, Inc. Method of reducing redox ratio of molten glass and the glass made thereby
US8662887B2 (en) * 2009-03-24 2014-03-04 Fives North American Combustion, Inc. NOx suppression techniques for a rotary kiln
US8806897B2 (en) 2009-06-12 2014-08-19 Air Products And Chemicals, Inc. Furnace and process for controlling the oxidative state of molten materials
US8991215B2 (en) 2010-06-17 2015-03-31 Johns Manville Methods and systems for controlling bubble size and bubble decay rate in foamed glass produced by a submerged combustion melter
US8650914B2 (en) 2010-09-23 2014-02-18 Johns Manville Methods and apparatus for recycling glass products using submerged combustion
US8707740B2 (en) 2011-10-07 2014-04-29 Johns Manville Submerged combustion glass manufacturing systems and methods
US9021838B2 (en) 2010-06-17 2015-05-05 Johns Manville Systems and methods for glass manufacturing
US8973400B2 (en) 2010-06-17 2015-03-10 Johns Manville Methods of using a submerged combustion melter to produce glass products
US9032760B2 (en) 2012-07-03 2015-05-19 Johns Manville Process of using a submerged combustion melter to produce hollow glass fiber or solid glass fiber having entrained bubbles, and burners and systems to make such fibers
US8707739B2 (en) 2012-06-11 2014-04-29 Johns Manville Apparatus, systems and methods for conditioning molten glass
US10322960B2 (en) 2010-06-17 2019-06-18 Johns Manville Controlling foam in apparatus downstream of a melter by adjustment of alkali oxide content in the melter
US8997525B2 (en) 2010-06-17 2015-04-07 Johns Manville Systems and methods for making foamed glass using submerged combustion
US8875544B2 (en) 2011-10-07 2014-11-04 Johns Manville Burner apparatus, submerged combustion melters including the burner, and methods of use
US9776903B2 (en) 2010-06-17 2017-10-03 Johns Manville Apparatus, systems and methods for processing molten glass
US9096452B2 (en) 2010-06-17 2015-08-04 Johns Manville Methods and systems for destabilizing foam in equipment downstream of a submerged combustion melter
US8769992B2 (en) 2010-06-17 2014-07-08 Johns Manville Panel-cooled submerged combustion melter geometry and methods of making molten glass
US8973405B2 (en) 2010-06-17 2015-03-10 Johns Manville Apparatus, systems and methods for reducing foaming downstream of a submerged combustion melter producing molten glass
US9533905B2 (en) 2012-10-03 2017-01-03 Johns Manville Submerged combustion melters having an extended treatment zone and methods of producing molten glass
WO2014055199A1 (en) 2012-10-03 2014-04-10 Johns Manville Methods and systems for destabilizing foam in equipment downstream of a submerged combustion melter
US9227865B2 (en) 2012-11-29 2016-01-05 Johns Manville Methods and systems for making well-fined glass using submerged combustion
WO2014189504A1 (en) 2013-05-22 2014-11-27 Johns Manville Submerged combustion burners
WO2014189499A1 (en) 2013-05-22 2014-11-27 Johns Manville Submerged combustion burners and melters, and methods of use
SI2999923T1 (sl) 2013-05-22 2018-11-30 Johns Manville Potopni zgorevalni talilnik z izboljšanim gorilnikom in ustrezen postopek
WO2014189506A1 (en) 2013-05-22 2014-11-27 Johns Manville Submerged combustion burners and melters, and methods of use
US10654740B2 (en) 2013-05-22 2020-05-19 Johns Manville Submerged combustion burners, melters, and methods of use
EP3003996B1 (en) 2013-05-30 2020-07-08 Johns Manville Submerged combustion glass melting systems and methods of use
US10183884B2 (en) 2013-05-30 2019-01-22 Johns Manville Submerged combustion burners, submerged combustion glass melters including the burners, and methods of use
WO2015009300A1 (en) 2013-07-18 2015-01-22 Johns Manville Fluid cooled combustion burner and method of making said burner
MX2017007896A (es) * 2014-12-17 2017-10-18 Pilkington Group Ltd Horno.
US9751792B2 (en) 2015-08-12 2017-09-05 Johns Manville Post-manufacturing processes for submerged combustion burner
US10670261B2 (en) 2015-08-27 2020-06-02 Johns Manville Burner panels, submerged combustion melters, and methods
US10041666B2 (en) 2015-08-27 2018-08-07 Johns Manville Burner panels including dry-tip burners, submerged combustion melters, and methods
US9815726B2 (en) 2015-09-03 2017-11-14 Johns Manville Apparatus, systems, and methods for pre-heating feedstock to a melter using melter exhaust
US9982884B2 (en) 2015-09-15 2018-05-29 Johns Manville Methods of melting feedstock using a submerged combustion melter
US10837705B2 (en) 2015-09-16 2020-11-17 Johns Manville Change-out system for submerged combustion melting burner
US10081563B2 (en) 2015-09-23 2018-09-25 Johns Manville Systems and methods for mechanically binding loose scrap
US10144666B2 (en) 2015-10-20 2018-12-04 Johns Manville Processing organics and inorganics in a submerged combustion melter
US10246362B2 (en) 2016-06-22 2019-04-02 Johns Manville Effective discharge of exhaust from submerged combustion melters and methods
US10337732B2 (en) 2016-08-25 2019-07-02 Johns Manville Consumable tip burners, submerged combustion melters including same, and methods
US10301208B2 (en) 2016-08-25 2019-05-28 Johns Manville Continuous flow submerged combustion melter cooling wall panels, submerged combustion melters, and methods of using same
US10196294B2 (en) 2016-09-07 2019-02-05 Johns Manville Submerged combustion melters, wall structures or panels of same, and methods of using same
US10233105B2 (en) 2016-10-14 2019-03-19 Johns Manville Submerged combustion melters and methods of feeding particulate material into such melters
DE202016008623U1 (de) * 2016-12-21 2018-09-14 Beteiligungen Sorg Gmbh & Co. Kg Glasschmelzanlage

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4218702C2 (de) * 1992-06-06 1994-03-31 Sorg Gmbh & Co Kg Regenerative Schmelzwanne mit verminderter NOx-Bildung
US5755846A (en) * 1992-06-06 1998-05-26 Beteiligungen Sorg Gmbh & Co. Kg Regenerative glass melting furnace with minimum NOx formation and method of operating it
AU667977B2 (en) 1992-11-27 1996-04-18 Pilkington Glass Limited Glass furnaces
DE4244068C1 (de) * 1992-12-05 1994-04-07 Ruhrglas Gmbh Brenneranordnung für Glasschmelzwannen
FR2750977B1 (fr) * 1996-07-11 1998-10-30 Saint Gobain Vitrage Procede et dispositif pour la reduction de l'emission de nox dans un four de verrerie
US5954498A (en) * 1998-02-26 1999-09-21 American Air Liquide, Inc. Oxidizing oxygen-fuel burner firing for reducing NOx emissions from high temperature furnaces

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101297158B (zh) * 2005-10-24 2010-12-22 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 蓄热式窑炉中的混合燃烧方法
CN101687677B (zh) * 2007-07-02 2012-05-30 旭硝子株式会社 玻璃熔窑及玻璃制品的制造方法
CN101754936A (zh) * 2007-09-14 2010-06-23 索格投资公司 玻璃熔融装置及其操作方法
CN101754936B (zh) * 2007-09-14 2013-06-05 索格投资公司 玻璃熔融装置及其操作方法

Also Published As

Publication number Publication date
ZA200202263B (en) 2002-10-11
JP2003020230A (ja) 2003-01-24
KR20020081082A (ko) 2002-10-26
EP1251105B1 (de) 2005-11-30
HUP0201259A3 (en) 2004-03-01
EP1251105A2 (de) 2002-10-23
HUP0201259A2 (en) 2002-10-28
DE10118880C2 (de) 2003-04-30
HU0201259D0 (zh) 2002-06-29
US20020152770A1 (en) 2002-10-24
KR100496252B1 (ko) 2005-06-20
DE50205080D1 (de) 2006-01-05
ATE311352T1 (de) 2005-12-15
BG64593B1 (bg) 2005-08-31
DE10118880A1 (de) 2002-10-24
PL353428A1 (en) 2002-10-21
US6862899B2 (en) 2005-03-08
HRP20020331A2 (en) 2003-02-28
EP1251105A3 (de) 2003-11-19
RU2235070C2 (ru) 2004-08-27
BG106610A (en) 2003-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1381414A (zh) 用矿物燃料加热玻璃熔窑的方法和装置
JP4646401B2 (ja) ガラス溶融窯の屋根取付け形酸素バーナ及び酸素バーナの使用方法
CN1265118C (zh) 用于在玻璃熔化炉中供应和燃烧粉状燃料的方法和系统以及所用的燃烧器
CN100341805C (zh) 使用炉顶安装的氧气燃料烧嘴对玻璃熔炉进行辅助加热的方法
RU1836303C (ru) Способ варки стекла в стекловаренной печи
US6470710B1 (en) Method for melting glass
CN1039899C (zh) 操作玻璃窑炉的方法及玻璃窑炉
CZ285366B6 (cs) Způsob tavení skla a sklářská pec pro provádění tohoto způsobu
CN1916494A (zh) 用于燃烧燃料的燃烧器和方法
CN101980974B (zh) 玻璃熔融炉
CN1008437B (zh) 以阶段燃烧和预热法熔化玻璃原料及类似物
CN1195962C (zh) 烧制控制装置及烧制控制方法
JP5598541B2 (ja) ガラス溶解炉及びガラス溶解方法
KR20040093731A (ko) 시멘트 클링커 제조방법 및 이의 제조플랜트
JP2005060762A (ja) 鉄鉱石ペレットの製造方法および製造装置
US5855639A (en) Process for the conversion of a glass furnace with the aid of a combustion with oxygen
CN110512068A (zh) 一种均热炉各炉段烧嘴控制方法及装置
EP4005985A1 (en) Oxygen fuel burner for a forehearth system
JPH02263746A (ja) セメントロータリーキルンの燃焼装置及び燃焼方法
SU1375575A1 (ru) Стекловаренна печь

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
AD01 Patent right deemed abandoned
C20 Patent right or utility model deemed to be abandoned or is abandoned