DE102008002955A1

DE102008002955A1 - Einrichtung und Verfahren zur Ofendruckstabilisierung bei sich ändernden Abgasvolumenmengen beim Befeuerungswechsel bei Glasschmelz- und Leuterprozessen in Querflammenwannen mit Regenerativheizungen

Info

Publication number: DE102008002955A1
Application number: DE102008002955A
Authority: DE
Inventors: Rolf Wenning
Original assignee: Individual
Current assignee: Get Glass Engineering De GmbH
Priority date: 2008-07-20
Filing date: 2008-07-20
Publication date: 2010-01-21

Abstract

Aufgabe der Erfindung ist es eine Einrichtung und ein Verfahren zur Ofendruckstabilisierung bei sich ändernden Abgasvolumenmengen beim Befeuerungswechsel bei Glasschmelz- und Leuterprozessen in Querflammenwannen mit Regenerativheizung, insbesondere für die Flachglasherstellung, zu schaffen. Erfindungsgemäß wird ein Bypass 5, der um den Saugzug 3 angeordnet ist und eine Regelklappe 6 mit einer Steuerung 8 besitzt, eingesetzt. Das Verfahren zur Ofendruckstabilisierung bei sich ändernden Abgasvolumenmengen beim Befeuerungswechsel bei Glasschmelz- und Leuterprozessen in Querflammenwannen 7 mit Regenerativheizungen 1, einer Herdraumregelklappe 2 und einem Saugzug 3 vor einem Kamin 4, nutzt bei einem einsetzenden Befeuerungswechsel zwischen zwei Regenerativheizungen 1 eine Regelklappe 6 eines Bypasses 5. Die Regelklappe 6 wird geöffnet und nach dem Befeuerungswechsel wird die Regelklappe 6 des Bypasses 5 wieder geschlossen. Das Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Glasherstellung.

Description

Einrichtung und Verfahren zur Ofendruckstabilisierung bei sich ändernden Abgasvolumenmengen beim Befeuerungswechsel bei Glasschmelz- und Leuterprozessen in Querflammenwannen mit Regenerativheizung, einer Herdraumregelklappe und einem Saugzug vor einem Kamin, insbesondere für die Flachglasherstellung.
Es sind bereits verschiedene Verfahren und Vorrichtungen zur Ofendruckstabilisierung bekannt. So wird in der DE 103 04 973 eine Regelvorrichtung für eine Anlage zum Schmelzen und/oder Läutern von Glas mit Regeleinrichtungen beschrieben, welche zumindest zwei Regelkreisebenen bilden, wobei die Regelvorrichtung eine Verknüpfungseinrichtung aufweist, welche eine Vielzahl von Sollwerten und/oder Istwerten über mehrere Regelkreisebenen verknüpfen kann und die Regelkreisebenen hierarchisch geordnet sind und die zumindest eine Regeleinrichtung der übergeordneten Regelkreisebene eine erste Vorgabeeinrichtung umfasst, mit welcher der zumindest einen Regeleinrichtung der untergeordneten Regelkreisebene Sollwerte vorgegeben werden können, wobei die Regeleinrichtung eine erste Erfassungseinrichtung zur Erfassung zumindest einer übergeordneten Regelgröße der Regelgrößen volumetrische Blasenanzahldichte, Blasengrößenvertellung und Gehalt der In der Glasschmelze gelösten Gase zur Regelung der Glasqualität aufweist und die Regeleinrichtung eine zweite Erfassungseinrichtung zur Erfassung zumindest einer untergeordneten Regelgröße der Prozessgrößen unter anderem der Temperatur, dem atmosphärischer Restdruck in der Läuterkammer, dem Sauerstoffpartlaldruck des Abgases, dem Ofendruck in der Schmelzwanne und dem Druck und/oder Volumenstrom des Schutzgases aufweist. Weiterhin wird in der DE 1109326 eine Vorrichtung zum Regeln des Raumdruckes und Abgasaustritts von brennstoffbeheizten Industrieöfen, insbesondere Glasschmelzöfen beschrieben, bei welcher ein gegen eine Öffnung des Ofens gerichteter Luftstrom Anwendung findet, wobei in der Öffnung des Ofens ein Thermoelement angeordnet ist, welches über einen an sich bekannten Temperaturregler den Stellmotor eines in der Blasluftleitung des Luftstromes angeordneten Drosselorganes steuert.
Bei herkömmlichen Querflammenwannen zur Flachglasherstellung werden Regeneratoren eingesetzt, die die Effizienz des Schmelzprozesses signifikant verbessern. So wird bei den üblichen Wannengrößen (600–800 Tagestonnen) mit einer Reduzierung des Erdgasverbrauchs um 1000 Nm/h ausgegangen. Um eine solche Energieabsenkung zu ermöglichen wird in diskreten Zeitabständen die Befeuerungsseite gewechselt. Dieser Seitenwechsel findet derzeit in der Regel alle 20 Minuten statt.
Der Schmelz- und Leuterprozess in Querflammenwannen reagiert sehr sensibel auf Veränderungen. Ein häufigerer Wechsel der Befeuerungsseite wird nicht akzeptiert, obwohl die Wärmeaufnahmefähigkeit der Regeneratoren schnell abnimmt und somit eine Reduzierung der Wechselzeit aus energetischer Sicht anzustreben wäre.
Aufgabe der Erfindung ist es eine Einrichtung und ein Verfahren zur Ofendruckstabilisierung bei sich ändernden Abgasvolumenmengen beim Befeuerungswechsel bei Glasschmelz- und Leuterprozessen in Querflammenwannen mit Regenerativheizung, insbesondere für die Flachglasherstellung zu schaffen.
Mit der Erfindung wird im angegebenen Anwendungsfall erreicht, dass ein Verfahren und eine Einrichtung zur Ofendruckstabilisierung bei sich ändernden Abgasvolumenmengen beim Befeuerungswechsel bei Glasschmelz- und Leuterprozessen in Querflammenwannen mit Regenerativheizung geschaffen wird, wobei ein Bypass um den Saugzug eines Glasschmelzofens für Flachglas angeordnet ist und bei einem Feuerwechsel geregelt geöffnet und geschlossen wird. Es bietet sich die Möglichkeit eine der negativsten Prozesseinflüsse, den schwankender Ofendruck bei einem Feuerwechsel, deutlich zu reduzieren, indem der Unterdruck hinter der Ofendruckregelklappe auch bei starker, schlagartiger Reduzierung der abzusaugenden Abgasvolumenmenge quasi konstant gehalten wird. Durch den Bypass wird der Unterdruckanstieg verhindert. Mit dieser Methode eröffnet sich die Möglichkeit, die Anzahl an Feuerwechsel zu erhöhen. Damit wird die Leistungsfähigkeit der Regeneratoren angehoben. Weder die massive Ofendruckregelklappe noch der träge, frequenzgeregelte Saugzug können diese Regelarbeit leisten. Weiterhin werden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Heizkosteneinsparungen erzielt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Einrichtung sind in den Ansprüchen 2 bis 4 und des Verfahrens in den Ansprüchen 6 und 7 dargestellt.
Mit der Weiterbildung nach Anspruch 2 ist die Steuerung des Bypasses mit einer Befeuerungssteuerung verbunden, wodurch auf direktem Wege die Befeuerungszyklen an die Steuerung des Bypasses geleitet werden und eine Regelung auslösen. Die Weiterbildung nach Anspruch 3 gilt der Steuerung des Bypasses, welche mit einem Offendrucksensor verbunden ist, wodurch auf direktem Wege Abweidungen eines Sollwertes des Ofendrucksensors an die Steuerung des Bypasses geleitet werden und eine Nachregelung auslösen können.
Nach Anspruch 4 ist die Steuerung des Bypasses mit einem Abgasvolumenmengensensor verbunden, wodurch auf direktem Wege Abweidungen eines Sollwertes des Abgasvolumenmengensensors an die Steuerung des Bypasses geleitet werden und eine Nachregelung auslösen können. Bei dem Verfahren als Nebenanspruch 5 zur Ofendruckstabilisierung bei sich ändernden Abgasvolumenmengen beim Befeuerungswechsel bei Glasschmelz- und Leuterprozessen in Querflammenwannen mit Regenerativheizung, einer Herdraumregelklappe und einem Saugzug vor einem Kamin, wird bei einem einsetzenden Befeuerungswechsel die Regelklappe des Bypasses geöffnet und nach dem Befeuerungswechsel die Regelklappe des Bypasses wieder geschlossen und der Unterdruck hinter der Herdraumregelklappe somit bei starker, schlagartiger Reduzierung der abzusaugenden Abgasvolumenmenge fast konstant gehalten wird.
Bei der Weiterbildung nach Anspruch 6 ist die Öffnung der Regelklappe nach den Messungen des Offendrucksensors einstellbar, wodurch der Bypass auf verschieden große Abweichungen vom Sollwert individuell nachregeln kann. Nach Anspruch 7 wird die Öffnung Regelklappe nach den Messungen des Abgasvolumenmengensensors eingestellt, wodurch der Bypass auf verschieden große Abweichungen vom Sollwert individuell nachregeln kann.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt das Verfahrensfließbild der erfindungsgemäßen Lösung.
Die erfindungsgemäße Einrichtung dient zur Ofendruckstabilisierung bei sich ändernden Abgasvolumenmengen beim Befeuerungswechsel bei Glasschmelz- und Leuterprozessen in Querflammenwannen 7 mit Regenerativheizungen 1. Diese Anlagen besitzen herkömmlich eine Herdraumregelklappe 2 und einem Saugzug 3 vor einem Kamin 4. Erfindungsgemäß wird ein Bypass 5, der um den Saugzug 3 angeordnet ist und eine Regelklappe 6 mit einer Steuerung 8 besitzt, eingesetzt. Dieser Bypass 5 wird bei Feuerwechsel geregelt geöffnet, Damit wird der Unterdruckanstieg in der Anlage verhindert. Weder die massive Herdraumregelklappe 2, noch der träge, frequenzgeregelte Saugzug 3 können diese Arbeit leisten. Die Steuerung 8 des Bypasses 5 ist vorteilhaft mit einer Befeuerungssteuerung 9, mit mindestens einem Ofendrucksensor 10, 10' (einem Ofendrucksensor vor der Herdraumregelklappe 2 (Ofendruckregelklappe 2) und/oder einem Ofendrucksensor nach der Herdraumklappe 2) und/oder mit einem Abgasvolumenmengensensor 11 verbunden.
Da der Schmelz- und Leuterprozess in Querflammenwannen 7 sehr sensibel auf Veränderungen reagiert, wird ein häufigerer Wechsel der Befeuerungsseite nicht akzeptiert, obwohl die Wärmeaufnahmefähigkeit der Regenerativheizungen 1 schnell abnimmt und somit eine Reduzierung der Wechselzeit aus energetischer Sicht anzustreben wäre.
Das erfindungsgemäße Verfahren, als EQM (Equal Pressure Method) bezeichnet, bietet die Möglichkeit eine der negativsten Prozesseinflüsse (schwankender Ofendruck) bei einem Feuerwechsel deutlich zu reduzieren, indem der Unterdruck hinter der Herdraumregelklappe 2 auch bei starker, schlagartiger Reduzierung der abzusaugenden Abgasvolumenmenge quasi konstant gehalten wird.
Das Verfahren zur Ofendruckstabilisierung bei sich ändernden Abgasvolumenmengen beim Befeuerungswechsel bei Glasschmelz- und Leuterprozessen in Querflammenwannen 7 mit Regenerativheizungen 1, einer Herdraumregelklappe 2 und einem Saugzug 3 vor einem Kamin 4, nutzt bei einem einsetzenden Befeuerungswechsel zwischen zwei Regenerativheizungen 1 eine Regelklappe 6 eines Bypasses 5. Die Regelklappe 6 wird geöffnet und nach dem Befeuerungswechsel wird die Regelklappe 6 des Bypasses 5 wieder geschlossen. Hierzu besitzt die Regelklappe 6 eine Steuerung 8.
Die Öffnung der Regelklappe 6 kann zusätzlich nach den Messungen eines Ofendrucksensors 10 und/oder 10' über die Steuerung einstellbar sein oder die Öffnung der Regelklappe 6 kann nach den Messungen des Abgasvolumenmengensensors 11 einstellbar sein.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eröffnet sich die Möglichkeit, die Feuerwechsel von derzeit üblichen Wechselzeiten aller 20 Minuten zu reduzieren, d. h. die Anzahl der Feuerwechsel kann erhöht werden. Damit wird die Leistungsfähigkeit der Regenerativheizungen 1 angehoben. So kann bei den üblichen Wannengrößen (600–800 Tagestonnen) mit einer Reduzierung des Erdgasverbrauchs um 1000 Nm/h ausgegangen werden.

1: Regenerativheizungen
2: Herdraumregelklappe, Ofendruckregelklappe
3: Saugzug
4: Kamin
5: Bypass
6: Regelklappe
7: Querflammenwanne
8: Steuerung der Regelklappe
9: Befeuerungssteuerung
10: Ofendrucksensor vor der Herdraumregelklappe
10': Ofendrucksensor nach der Herdraumregelklappe
11: Abgasvolumenmengensensor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 10304973 [0002]
- DE 1109326 [0002]

Claims

Einrichtung zur Ofendruckstabilisierung bei sich ändernden Abgasvolumenmengen beim Befeuerungswechsel bei Glasschmelz- und Leuterprozessen in Querflammenwannen (7) mit Regenerativheizungen (1), einer Herdraumregelklappe (2) und einem Saugzug (3) vor einem Kamin (4), dadurch gekennzeichnet, dass ein Bypass (5) um den Saugzug (3) angeordnet ist, wobei der Bypass (5) eine Regelklappe (6) mit einer Steuerung (8) besitzt.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (8) des Bypasses (5) mit einer Befeuerungssteuerung (9) verbunden ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (8) des Bypasses (1) mit mindestens einem Ofendrucksensor (10, 10'), einem Ofendrucksensor vor der Herdraumregelklappe (10) und/oder einem Ofendrucksensor nach der Herdraumregelklappe (10'), verbunden ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (8) des Bypasses (5) mit einem Abgasvolumenmengensensor (11) verbunden ist.
Verfahren zur Ofendruckstabilisierung bei sich ändernden Abgasvolumenmengen beim Befeuerungswechsel bei Glasschmelz- und Leuterprozessen in Querflammenwannen (7) mit Regenerativheizungen (1), einer Herdraumregelklappe (2) und einem Saugzug (3) vor einem Kamin (4), dadurch gekennzeichnet, – dass bei einem einsetzenden Befeuerungswechsel zwischen zwei Regenerativheizungen (1) eine Regelklappe (6) eines Bypasses (5) geöffnet wird und dass nach dem Befeuerungswechsel die Regelklappe (6) des Bypasses (5) geschlossen wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung der Regelklappe (6) nach den Messungen eines Ofendrucksensors (10, 10') einstellbar ist.
Verfahren nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung Regelklappe (6) nach den Messungen des Abgasvolumenmengensensors (11) einstellbar ist.