DE4244068C1 - Glass melting trough burner - has stepped section in wall surface of burner neck with a burner jet at a side wall surface of the step - Google Patents

Glass melting trough burner - has stepped section in wall surface of burner neck with a burner jet at a side wall surface of the step

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    • 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

Abstract

The burner for a glass melting trough has a stepped section (15) in a wall surface of the burner neck (4). At least one burner jet (16) is at a side wall surface (10a) of the stepped section (15), fed with a combustion gas. Pref. a burner jet (16, 17) is at both side wall surface (10a, 11a), with one burner jet (16) aligned opposite to the other (17). The stepped section (15) is formed at the lower wall surface of the burner neck (4). The burner neck (4) and/or the lower wall surface of the neck (4) is angled downwards. At least one fuel inlet port (13) is below the lower edge of the outlet surface of the burner neck (4) at the trough side, and pref. three fuel inlet ports (13) are fitted. USE/ADVANTAGE - The burner is for a glass melting trough. The system reduces the emission of harmful nitrogen oxide (NOx).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brenneranordnung für Glasschmelzwannen mit einem Brennerhals, dessen wannenferne Eintrittsfläche mit Verbrennungsluft beauf­ schlagbar ist und durch dessen wannenseitige Austritts­ fläche Verbrennungsluft in die Glasschmelzwanne einleitbar ist, und zumindest einem Brennstoffeinlaßport, dessen Öffnungsfläche außerhalb des Außenrands der wannenseitigen Austrittsfläche des Brennerhalses angeordnet ist. Eine derartige Brenneranordnung ist beispielsweise in DE-B: Trier Glasschmelzöfen, Springer Verlag, Berlin, 1984, Seiten 32 bis 34 beschrieben, aus der zusätzlich eine weitere Brenneranordnung bekannt ist, bei der eine Schwelle im Brennerhals vorgesehen ist; bei der letztgenannten Brenner­ anordnung sind die Öffnungsflächen der Brennstoffeinlaßporte nicht außerhalb des Außenrands der wannenseitigen Austritts­ fläche des Brennerhalses sondern in der Wandung des Brenner­ halses angeordnet.The invention relates to a burner arrangement for Glass melting tanks with a burner neck, the Entrance area away from the tub with combustion air is beatable and through its tub-side outlet surface combustion air can be introduced into the glass melting tank and at least one fuel inlet port whose Opening area outside the outer edge of the tub-side Exit surface of the burner neck is arranged. A such burner arrangement is for example in DE-B: Trier Glass melting furnaces, Springer Verlag, Berlin, 1984, pages 32 to 34 described, from which an additional one Burner arrangement is known in which a threshold in Torch neck is provided; at the latter burner arrangement are the opening areas of the fuel inlet ports not outside the outside edge of the tub-side outlet surface of the burner neck but in the wall of the burner neck arranged.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs geschilderte gattungsgemäße Brenneranordnung für Glasschmelz­ wannen derart weiterzubilden, daß bei der Verbrennung in der Glaswanne weniger umweltschädliche Stickoxide (NOx) ent­ stehen.The invention is based on the object at the outset Described generic burner arrangement for glass melt tubs to further develop such that the combustion in the  Glass tub less environmentally harmful nitrogen oxides (NOx) ent stand.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einer Wandungsfläche des Brennerhalses ein Stufen­ abschnitt ausgebildet ist, der durch zumindest eine in einer seitlichen Wandungsfläche des Stufenabschnitts angeordnete Brenngasdüse mit einem Brenngas beaufschlagbar ist.This object is achieved in that in a step on a wall surface of the burner neck section is formed by at least one in one arranged side wall surface of the step section Fuel gas nozzle can be acted upon with a fuel gas.

Mittels der im Stufenabschnitt angeordneten und mit einem Brenngas beaufschlagten Brenngasdüse wird eine Vorverbren­ nung unter Luftmangel erreicht. Die durch den Brennerhals strömende Verbrennungsluft erzeugt am Abriß des Stufenab­ schnitts eine Verwirbelung und nimmt die Rauchgase der Flammen der Brenngasdüse in Richtung zum Verbrennungsraum der Glasschmelzwanne mit. Dabei legen sich die Rauchgase und die Flammen als Trennschicht zwischen die durch den zumindest einen Brennstoffeinlaßport eingebrachten Brenn­ stoff und die durch den Brennerhals einströmende Verbren­ nungsluft. Hierdurch wird die eigentliche Verbrennung des durch den zumindest einen Brennstoffeinlaßport eingebrachten Brennstoffs verzögert, was zu einer gleichzeitigen Herab­ setzung der Spitzentemperaturen und somit zu einer Redu­ zierung der Stickoxidentwicklung führt.By means of the arranged in the step section and with a The fuel gas nozzle is pre-burned reached with lack of air. That through the torch neck flowing combustion air creates at the demolition of the step cuts a vortex and removes the smoke gases from the Flames of the fuel gas nozzle towards the combustion chamber the glass melting pan with. The smoke gases settle and the flames as a separating layer between those by the inserted at least one fuel inlet port material and the incineration flowing through the burner neck air. This will actually burn the through the at least one fuel inlet port Fuel retards, resulting in a simultaneous decrease setting of the peak temperatures and thus to a reduction adornment of nitrogen oxide development leads.

Wenn in den beiden seitlichen Wandungsflächen des Stufen­ abschnitts jeweils eine Brenngasdüse angeordnet ist, wo­ bei die eine Brenngasdüse gegenläufig zu der anderen Brenngasdüse gerichtet ist, bewirken die gegenüberliegenden Brennerlanzen, daß deren Brennstoffimpulse sich durch das Gegeneinanderströmen praktisch aufheben und damit ein Anfeuern der gegenüberliegenden Wandungsflächen des Brennerhalses vermieden wird. Die so entstehende Feuerwalze wird durch die durch den Brennerhals strömende Verbren­ nungsluft in den Verbrennungsraum der Glasschmelzwanne ein­ gebracht. If in the two side wall surfaces of the steps section a fuel gas nozzle is arranged where where one fuel gas nozzle runs counter to the other  The fuel gas nozzle is directed, cause the opposite Burner lances that their fuel impulses through the Practically cancel and counter-flow against each other Cheer on the opposite wall surfaces of the Torch neck is avoided. The resulting fire roller is caused by the burning through the burner neck air into the combustion chamber of the glass melting tank brought.  

Vorteilhaft ist der Stufenabschnitt in der unteren Wandungsfläche des Brennerhalses ausgebildet.The step section in the lower one is advantageous Wall surface of the torch neck formed.

Als besonders zweckmäßig hat sich eine Ausgestaltung er­ wiesen, bei der der Brennerhals und die untere Wandungs­ fläche des Brennerhalses abwärts geneigt sind.An embodiment has proven to be particularly useful pointed at the burner neck and the lower wall surface of the torch neck are inclined downwards.

Sofern der zumindest eine Brennstoffeinlaßport unterhalb des Unterrands der wannenseitigen Austrittsfläche des Brenner­ halses angeordnet ist, läßt sich ein optimales Mitnehmen der Feuerwalze bewerkstelligen und eine gute Trennwirkung zwischen der Verbrennungsluft und dem durch den zumindest einen Brennstoffeinlaßport eingeführten Brennstoff erreichen.If the at least one fuel inlet port below the Lower edge of the burner's outlet surface neck is arranged, an optimal take away the fire roller and achieve a good separation effect between the combustion air and that through the at least reach a fuel introduced port fuel.

Eine gleichmäßigere Verteilung des in den Verbrennungs­ raum eingeführten Brennstoffs läßt sich erreichen, wenn drei Brennstoffeinlaßporte vorgesehen sind.A more even distribution of the in the combustion space introduced fuel can be achieved if three fuel inlet ports are provided.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Ausführungs­ form unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:In the following the invention is based on an embodiment form explained in more detail with reference to the drawings. Show it:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Brenneranordnung im Vertikalschnitt; und Fig. 1 shows a burner assembly according to the invention in vertical section; and

Fig. 2 die Brenneranordnung gemäß Fig. 1 im Horizontalschnitt. Fig. 2 shows the burner arrangement of FIG. 1 in horizontal section.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Brenneranordnung 1 dar­ gestellt, die zur Aufheizung einer Glasschmelzwanne 2 dient.In Figs. 1 and 2, a burner assembly 1 is provided is, which is used for heating of a glass melting tank 2.

Zur Versorgung mit Verbrennungsluft ist die Brenneranordnung 1 an eine im weiteren nicht näher erläuterte übliche Ver­ brennungsluftkammer bzw. -zuleitung 3 angeschlossen.To supply combustion air, the burner arrangement 1 is connected to a conventional combustion air chamber or supply line 3, which is not explained in more detail below.

Zwischen der Verbrennungsluftkammer bzw. -zuleitung 3 und der Glasschmelzwanne 2 sitzt die Brenneranordnung 1, deren Brennerhals 4 mit seiner Eintrittsfläche 5 an die Ver­ brennungsluftkammer bzw. -zuleitung 3 und mit seiner Aus­ trittsfläche 6 an die Glasschmelzwanne 2 angeschlossen ist und somit die Einleitung von Verbrennungsluft in die Glasschmelzwanne 2 ermöglicht.Between the combustion air chamber or feed line 3 and the glass melting tank 2 sits the burner assembly 1 , the burner neck 4 with its entry surface 5 to the Ver combustion air chamber or feed line 3 and with its exit surface 6 is connected to the glass melting tank 2 and thus the initiation of Combustion air in the glass melting tank 2 allows.

In wesentlichen Bereichen ist die Hauptachse 7 des Brenner­ halses 4 abwärts geneigt ausgebildet, so daß auch seine untere Wandungsfläche 8 und seine obere Wandungsfläche 9 abwärts geneigt verlaufen. Die untere 8 und die obere Wandungsfläche 9 sind mittels seitlicher Wandungsflächen 10, 11 miteinander verbunden.In major areas, the main axis 7 of the burner neck 4 is formed inclined downward, so that its lower wall surface 8 and its upper wall surface 9 are inclined downward. The lower 8 and the upper wall surface 9 are connected to one another by means of lateral wall surfaces 10 , 11 .

Unterhalb des Unterrands der wannenseitigen Austrittsfläche 6 des Brennerhalses 4 sind die Öffnungsflächen 12 dreier Brennstoffeinlaßporten 13 angeordnet, die sowohl mit flüssigen als auch mit gasförmigen Brennstoffen betreib­ bar sind und deren Hauptachsen 14 etwa waagerecht ange­ ordnet sind. Below the lower edge of the tub-side exit surface 6 of the burner neck 4 , the opening surfaces 12 of three fuel inlet ports 13 are arranged, which can be operated with both liquid and gaseous fuels and whose main axes 14 are arranged approximately horizontally.

In der unteren, abwärts geneigten Wandungsfläche 8 des Brennerhalses 4 ist ein Stufenabschnitt 15 ausgebildet, in dessen beiden seitlichen Wandungsabschnitten 10a, 11a jeweils eine mit einem Brenngas, z. B. Stadtgas, Erdgas, Butangas od. dgl., betreibbare Brenngasdüse 16 bzw. 17 angeordnet ist.In the lower, downwardly inclined wall surface 8 of the burner neck 4 , a step section 15 is formed, in the two lateral wall sections 10 a, 11 a, each with a fuel gas, for. B. town gas, natural gas, butane gas or the like. Operable fuel gas nozzle 16 or 17 is arranged.

Die beiden Brenngasdüsen 16, 17 sind gegenläufig und im wesentlichen in den durch den Stufenabschnitt 15 gebil­ deten, von der Verbrennungsluftströmung nicht vollständig ausgefüllten Raum gerichtet.The two fuel gas nozzles 16 , 17 are directed in opposite directions and essentially directed into the space formed by the step section 15 , which is not completely filled by the combustion air flow.

Mittels der beiden Brenngasdüsen 16, 17 und mittels des Stufenabschnitts 15 in der unteren Wandungsfläche 8 des Brennerhalses 4 wird eine Vorverbrennung erreicht, die unter Verbrennungsluftmangel stattfindet. Die durch den Brennerhals 4 strömende Verbrennungsluft erzeugt am durch den Stufenabschnitt 15 gebildeten Abriß eine Verwirbelung und nimmt die Rauchgase der von den Brenngasdüsen 16, 17 gebildeten Flammen in Richtung des eigentlichen, in der Glasschmelzwanne 2 befindlichen Verbrennungsraums mit. Dabei legen sich die am Stufenabschnitt 15 entstandenen Rauchgase und die Flammen als Trennschicht zwischen die durch die Brennstoffeinlaßporte 13 eingebrachte Brennstoff­ menge und die darüberliegende Verbrennungsluft. Damit wird die eigentliche Verbrennung des Brennstoffs im Verbrennungs­ raum verzögert, wobei gleichzeitig die Spitzentemperaturen erniedrigt werden und die Stickoxidentwicklung reduziert wird.By means of the two fuel gas nozzles 16 , 17 and by means of the step section 15 in the lower wall surface 8 of the burner neck 4 , a pre-combustion is achieved which takes place with a lack of combustion air. The combustion air flowing through the burner neck 4 creates a swirl at the demolition formed by the step section 15 and takes the flue gases of the flames formed by the fuel gas nozzles 16 , 17 in the direction of the actual combustion chamber located in the glass melting tank 2 . The flue gases produced at the step section 15 and the flames act as a separating layer between the amount of fuel introduced through the fuel inlet ports 13 and the combustion air above it. This delays the actual combustion of the fuel in the combustion chamber, while at the same time lowering the peak temperatures and reducing the nitrogen oxide development.

Eine gute Durchmischung zwischen der Verbrennungsluft und dem Brennstoff im Verbrennungsraum in der Glasschmelzwanne 2 wird dadurch gewährleistet, daß die Hauptachse 7 des Brennerhalses 4 abwärts geneigt ist und daß die Haupt­ achsen 14 der Brennstoffeinlaßporte 13 etwa waagerecht an­ geordnet sind.A good mixing between the combustion air and the fuel in the combustion chamber in the glass melting tank 2 is ensured that the main axis 7 of the burner neck 4 is inclined downwards and that the main axes 14 of the fuel inlet ports 13 are arranged approximately horizontally.

Dadurch, daß die eine Brenngasdüse 16 gegenläufig und gegenüber der anderen Brenngasdüse 17 angeordnet ist, wird bewirkt, daß sich die Brenngasimpulse der beiden Brenngasdüsen 16, 17 durch das Gegeneinanderströmen praktisch aufheben, wodurch ein Anfeuern der gegenüber­ liegenden seitlichen Wandungsflächen 10, 11 des Brenner­ halses 4 vermieden wird. Die so im Bereich des Stufen­ abschnitts 15 des Brennerhalses 4 entstehende Feuerwalze wird durch die den Brennerhals 4 durchströmende Verbrennungs­ luft in den in der Glasschmelzwanne 2 ausgebildeten Ver­ brennungsraum eingebracht.The fact that the one fuel gas nozzle 16 is arranged in opposite directions and opposite the other fuel gas nozzle 17 has the effect that the fuel gas impulses of the two fuel gas nozzles 16 , 17 practically cancel each other out due to the flow against one another, thereby firing up the opposite side wall surfaces 10 , 11 of the burner neck 4 is avoided. The resulting in the area of the stepped section 15 of the burner neck 4 fire roller is introduced through the combustion air flowing through the burner neck 4 into the combustion chamber formed in the glass melting furnace 2 .

Claims (6)

1. Brenneranordnung für Glasschmelzwannen, mit einem Brennerhals (4), dessen wannenferne Eintritts­ fläche (5) mit Verbrennungsluft beaufschlagbar ist und durch dessen wannenseitige Austrittsfläche (6) Verbren­ nungsluft in die Glasschmelzwanne (2) einleitbar ist, und zumindest einem Brennstoffeinlaßport (13), dessen Öffnungsfläche (12) außerhalb des Außenrands der wannen­ seitigen Austrittsfläche (6) des Brennerhalses (4) an­ geordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Wandungsfläche (8) des Brennerhalses (4) ein Stufenabschnitt (15) ausgebildet ist, der durch zumindest eine in einer seitlichen Wandungsfläche (10a) des Stufenabschnitts (15) angeordnete Brenngasdüse (16) mit einem Brenngas beaufschlagbar ist.1. burner arrangement for glass melting furnaces, with a burner neck ( 4 ), the inlet surface ( 5 ) remote from the bath can be acted upon by combustion air and combustion air can be introduced into the glass melting furnace ( 2 ) through the bath-side outlet surface ( 6 ), and at least one fuel inlet port ( 13 ) , whose opening surface ( 12 ) outside the outer edge of the tub-side outlet surface ( 6 ) of the burner neck ( 4 ) is arranged, characterized in that in a wall surface ( 8 ) of the burner neck ( 4 ) a step section ( 15 ) is formed, which by at least one fuel gas nozzle ( 16 ) arranged in a side wall surface ( 10 a) of the step section ( 15 ) can be acted upon by a fuel gas. 2. Brenneranordnung nach Anspruch 1, bei der in den beiden seitlichen Wandungsflächen (10a, 11a) des Stufen­ abschnitts (15) jeweils eine Brenngasdüse (16, 17) ange­ ordnet ist, wobei die eine Brenngasdüse (16) gegenläufig zu der anderen Brenngasdüse (17) gerichtet ist.2. Burner arrangement according to claim 1, in which in the two side wall surfaces ( 10 a, 11 a) of the step portion ( 15 ) each has a fuel gas nozzle ( 16 , 17 ) is arranged, the one fuel gas nozzle ( 16 ) in opposite directions to the other Fuel gas nozzle ( 17 ) is directed. 3. Brenneranordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Stufenabschnitt (15) in der unteren Wan­ dungsfläche (8) des Brennerhalses (4) ausgebildet ist. 3. Burner arrangement according to claim 1 or 2, wherein the step portion ( 15 ) in the lower Wan extension surface ( 8 ) of the burner neck ( 4 ) is formed. 4. Brenneranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der Brennerhals (4) und/oder die untere Wandungsfläche (8) des Brennerhalses (4) abwärts geneigt sind.4. Burner arrangement according to one of claims 1 to 3, in which the burner neck ( 4 ) and / or the lower wall surface ( 8 ) of the burner neck ( 4 ) are inclined downwards. 5. Brenneranordnung nach einem der Ansprüche 1-4, bei der der zumindest eine Brennstoffeinlaßport (13) unterhalb des Unterrands der wannenseitigen Austrittsfläche (6) des Brennerhalses (4) angeordnet ist.5. Burner arrangement according to one of claims 1-4, wherein the at least one fuel inlet port ( 13 ) below the lower edge of the tub-side outlet surface ( 6 ) of the burner neck ( 4 ) is arranged. 6. Brenneranordnung nach einem der Ansprüche 1-5, bei der drei Brennstoffeinlaßporte (13) vorgesehen sind.6. Burner arrangement according to one of claims 1-5, in which three fuel inlet ports ( 13 ) are provided.
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