EP2547629A1 - Verfahren zur herstellung und läuterung einer glasschmelze in einer glasschmelzwanne und entsprechende glasschmelzwanne - Google Patents

Verfahren zur herstellung und läuterung einer glasschmelze in einer glasschmelzwanne und entsprechende glasschmelzwanne

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EP2547629A1
EP2547629A1 EP11712755A EP11712755A EP2547629A1 EP 2547629 A1 EP2547629 A1 EP 2547629A1 EP 11712755 A EP11712755 A EP 11712755A EP 11712755 A EP11712755 A EP 11712755A EP 2547629 A1 EP2547629 A1 EP 2547629A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
glass
glass melting
melting tank
combustion chamber
wood
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP11712755A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Harald Zimmermann
Louis Kienle
Markus Beutinger
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Verallia Deutschland AG
Original Assignee
Saint Gobain Oberland AG
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Filing date
Publication date
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Publication of EP2547629A1 publication Critical patent/EP2547629A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a method for producing and refining a glass melt in a glass melting tank and to a corresponding glass melting tank.
  • the glass melting tank is fed to a mixture which is converted or transferred under the action of heat in the glass melting tank in the glass melt.
  • the heat generation is realized in the combustion chamber of the glass melting tank, for which purpose in this combustion chamber fuel is introduced.
  • fuel For combustion of the fuel, air and / or oxygen is supplied into the combustion space.
  • the present invention seeks to provide a method for producing and refining a molten glass in a glass melting tank or a corresponding glass melting tank, in which or at the combustion of fuel in the combustion chamber of the glass melting tank can be designed more favorably and with a higher degree of efficiency, whereby a slower combustion of the fuel compared to the prior art and thus a more constant formation of flames should be achieved.
  • This object is achieved with regard to the method for producing and refining a glass melt in a glass melting tank by introducing wood dust into the combustion chamber of the glass melting tank, which is present above the glass melting tank, where it is burned off with the supply of air and / or oxygen.
  • the formation of flames in the combustion chamber can be strengthened, resulting in better
  • the wood dust can be blown in accordance with an advantageous embodiment of the method according to the invention in the existing above the molten glass combustion chamber of the glass melting tank. This allows the actual Combustion process, which is accompanied by air and / or oxygen supply in this combustion chamber, make favorable.
  • comminuted or ground wood particles are used as wood dust. Since, in the area of a wood particle, partially sub-stoichiometric combustion conditions result, from a small-scale perspective, a reduction of the NOx content in the exhaust gas can be achieved.
  • the quality of the combustion in the combustion chamber can be further increased.
  • the wood dust is blown with natural gas, the above-mentioned effect can be enhanced with the partially substoichiometric combustion ratios.
  • the glass melting tank according to the invention for producing and refining a glass melt from the glass melting tank supplied mixture, which has a burner device, by means of the fuel in the present above the molten glass combustion chamber of the glass melting tank can be introduced and burned there under air and / or oxygen
  • the object underlying the invention is achieved in that at least one wood burner belongs to the burner device, by means of which wood dust can be introduced into the combustion chamber of the glass melting tank which is present above the molten glass.
  • the at least one wood burner of the burner device is designed so that it the wood dust in can inject the combustion chamber of the glass melting tank above the molten glass.
  • the glass melting tank or its wood burner can advantageously be designed so that with the wood dust air, natural gas, oxygen or any suitable gas mixture in the combustion chamber of the glass melting tank is blown above the glass melt.
  • biomass can be used as fuel by the use of wood.
  • the glass melt is arranged in the lower region of the glass melting tank, above which a combustion chamber is provided inside the glass melting tank.
  • the glass melting tank is fed through a suitable metering device to a mixture containing the required for glass formation material components. This mixture is transferred into the molten glass within the glass melting tank or converted into molten glass.
  • heat is generated within the glass melting tank, to an extent which keeps the glass melting tank within the temperature range required for the operation of the glass melting tank.
  • fuel in the form of wood dust is blown into the combustion chamber of the glass melting tank above the molten glass.
  • wood dust shredded or ground wood particles are used.
  • the injection of the wood particles takes place by means of wood burners, which form the burner device of the glass melting tank.
  • the wood dust may e.g. be blown into the combustion chamber with natural gas.
  • an effect can be achieved or enhanced, according to which partially substoichiometric combustion conditions result in the region of the respective wood dust particles, whereby a reduction of the NOx content in the exhaust gas is achieved.
  • the combustion of the wood dust in the combustion chamber has the consequence that a comparatively steady flame formation is achieved, which leads to favorable thermal conditions within the glass melting tank.
  • the use of wood dust results in significant economic benefits compared to prior art fuels such as oil and gas.
  • the burner device has burners functioning in addition to wood burners based on other fuels.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
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Abstract

Bei einem Verfahren zur Herstellung und Läuterung einer Glasschmelze in einer Glasschmelzwanne wird der Glasschmelzwanne ein Gemenge zugeführt, das Gemenge unter Wärmeeinwirkung in der Glasschmelzwanne in die Glasschmelze überführt und zur Wärmeerzeugung in der Glasschmelzwanne oberhalb der Glasschmelze Brennstoff unter Luft- und/oder Sauerstoffzufuhr verbrannt. Um die thermischen Verhältnisse innerhalb der Glasschmelzwanne zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass als Brennstoff Holzstaub in den oberhalb der Glasschmelze vorhandenen Verbrennungsraum der Glasschmelzwanne eingebracht und dort unter Luft- und/oder Sauerstoffzufuhr verbrannt wird.

Description

„Verfahren zur Herstellung und Läuterung einer Glasschmelze in einer Glasschmelzwanne und entsprechende Glasschmelzwanne
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung und Läuterung einer Glasschmelze in einer Glasschmelzwanne und auf eine entsprechende Glasschmelzwanne.
Bei aus dem Stand der Technik bekannten entsprechenden Verfahren und Glasschmelzwannen wird der Glasschmelzwanne ein Gemenge zugeführt, das unter Wärmeeinwirkung in der Glasschmelzwanne in die Glasschmelze umgewandelt bzw. überführt wird. Die Wärmeerzeugung wird im Verbrennungsraum der Glasschmelzwanne realisiert, wobei hierzu in diesen Verbrennungs räum Brennstoff eingeführt wird. Zur Verbrennung des Brennstoffs wird in den Verbrennungsraum Luft und/oder Sauerstoff zugeführt .
Bei bekannten derartigen Verfahren werden als Brennereinrich tung Gas- und/oder Ölbrenner eingesetzt, mittels denen Gas bzw. zerstäubtes Öl in den Verbrennungsraum eingeführt und dort unter Luftzufuhr verbrannt wird, um die Temperatur in der darunter in der Glasschmelzwanne befindlichen Glasschmel ze in dem für die in der Glasschmelzwanne ablaufenden Prozes se erforderlichen Bereich zu halten.
Ausgehend von dem vorstehend geschilderten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung und Läuterung einer Glasschmelze in einer Glasschmelzwanne bzw. eine entsprechende Glasschmelzwanne zur Verfügung zu stellen, bei dem bzw. bei der die Verbrennung von Brennstoff im Verbrennungsräum der Glasschmelzwanne güns- tiger und mit einem höheren Wirkungsgrad einhergehend gestal- tet werden kann, wobei eine im Vergleich zum Stand der Tech- nik verlangsamte Abverbrennung des Brennstoffs und damit eine stetigere Flammenbildung erreicht werden sollen.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens zur Herstellung und Läuterung einer Glasschmelze in einer Glasschmelzwanne dadurch gelöst, dass als Brennstoff Holzstaub in den oberhalb der Glasschmelzwanne vorhandenen Verbrennungsraum der Glasschmelzwanne eingebracht und dort unter Luft- und/oder Sauerstoffzufuhr abverbrannt wird. Durch den Einsatz von Holzstraub als Brennstoff kann die Flammenbildung im Verbrennungsraum verstetigt werden, wodurch sich bessere
thermische Verhältnisse innerhalb der Glasschmelzwanne ergeben. Darüber hinaus lässt sich aufgrund des als Brennstoff eingesetzten Holzstaubs der wirtschaftliche Aufwand für die Beheizung der Glasschmelzwanne verringern. Die Abverbrennung von Holzstaub führt zu einer hohen Abstrahlung der Flamme mit einer großflächigen Wärmeverteilung, wobei diese Abstrahlung gut aus der Flamme auskoppelbar und in die in der Glasschmelzwanne befindliche Glasschmelze übertragbar ist. Irgendwelche besonderen Maßnahmen zur Verzögerung bzw. Verlangsamung der Abverbrennung, wie sie beispielsweise beim Einsatz von Gas als Brennstoff notwendig sein können, sind im Falle des Verfahrens gemäß der Erfindung verzichtbar.
Der Holzstaub kann gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens in den oberhalb der Glasschmelze vorhandenen Verbrennungsraum der Glasschmelzwanne eingeblasen werden. Hierdurch lässt sich der eigentliche Ver- Verbrennungsvorgang, der mit Luft- und/oder Sauerstoffzufuhr in diesen Verbrennungsraum einher geht, günstig gestalten.
Bei einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kommen als Holzstaub zerkleinerte bzw. gemahlene Holzpartikel zum Einsatz. Da sich - kleinräumlich gesehen - im Bereich eines Holzpartikels partiell un- terstöchiometrische Verbrennungsverhältnisse ergeben, ist eine Reduzierung des NOx-Gehalts im Abgas erreichbar.
Wenn der Holzstaub mit Luft, Erdgas, Sauerstoff oder einem beliebigen geeigneten Gasgemisch in den Verbrennungsraum ein- geblasen wird, kann die Qualität der Verbrennung im Verbrennungsraum weiter gesteigert werden. Insbesondere wenn der Holzstaub mit Erdgas eingeblasen wird, kann der vorstehend erwähnte Effekt mit den partiell unterstöchiometrischen Verbrennungsverhältnissen verstärkt werden.
Im Falle der erfindungsgemäßen Glasschmelzwanne zur Herstellung und Läuterung einer Glasschmelze aus der Glasschmelzwanne zugeführtem Gemenge, die eine Brennereinrichtung aufweist, mittels der Brennstoff in den oberhalb der Glasschmelze vorhandenen Verbrennungsraum der Glasschmelzwanne einbringbar und dort unter Luft- und/oder Sauerstoffzufuhr verbrennbar ist, wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe dadurch gelöst, dass zur Brennereinrichtung zumindest ein Holzbrenner gehört, mittels dem Holzstaub in den oberhalb der Glasschmelze vorhandenen Verbrennungsraum der Glasschmelzwanne einbringbar ist.
Zweckmäßigerweise ist der zumindest eine Holzbrenner der Brennereinrichtung so ausgestaltet , dass er den Holzstaub in den Verbrennungsraum der Glasschmelzwanne oberhalb der Glasschmelze einblasen kann.
Die Glasschmelzwanne bzw. deren Holzbrenner kann vorteilhaft so ausgebildet sein, dass mit dem Holzstaub Luft, Erdgas, Sauerstoff oder ein beliebiges geeignetes Gasgemisch in den Verbrennungsraum der Glasschmelzwanne oberhalb der Glasschmelze einblasbar ist.
Im Falle der Erfindung kann durch die Verwendung von Holz Biomasse als Brennstoff eingesetzt werden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Ausführungsform näher erläutert.
Bei einem Verfahren zur Herstellung und Läuterung einer Glasschmelzwanne ist im unteren Bereich der Glasschmelzwanne die Glasschmelze angeordnet, oberhalb derselben innerhalb der Glasschmelzwanne ein Verbrennungsraum vorgesehen ist.
Der Glasschmelzwanne wird durch eine geeignete Dosiervorrichtung ein Gemenge zugeführt, welches die für die Glasbildung erforderlichen Stoffkomponenten enthält. Dieses Gemenge wird innerhalb der Glasschmelzwanne in die Glasschmelze überführt bzw. in Glasschmelze umgewandelt.
Hierzu wird innerhalb der Glasschmelzwanne Wärme erzeugt, und zwar in einem Ausmaß, welches die Glasschmelzwanne innerhalb desjenigen Temperaturbereichs hält, der für den Betrieb der Glasschmelzwanne erforderlich ist. Zur Wärmeerzeugung wird Brennstoff in Form von Holzstaub in den oberhalb der Glasschmelze vorhandenen Verbrennungsraum der Glasschmelzwanne eingeblasen. Als Holzstaub werden zerkleinerte bzw. gemahlene Holzpartikel eingesetzt. Die Einbla- sung der Holzpartikel erfolgt mittels Holzbrennern, die die Brennereinrichtung der Glasschmelzwanne bilden. Neben Holzstaub wird Verbrennungsluft und/oder Sauerstoff in den
Verbrennungsraum eingeführt. Der Holzstaub kann z.B. mit Erdgas in den Verbrennungsraum eingeblasen werden. Hierdurch kann ein Effekt erreicht bzw. verstärkt werden, demgemäß sich im Bereich der jeweiligen Holzstaubpartikel partiell unterstöchiometrische Verbrennungsverhältnisse ergeben, wodurch eine Reduzierung des NOx- Gehalts im Abgas erreicht wird.
Die Verbrennung des Holzstaubs im Verbrennungsraum hat zur Folge, dass eine vergleichsweise stetige Flammenbildung erzielt wird, die zu günstigen thermischen Verhältnissen inner- halb der Glasschmelzwanne führt. Darüber hinaus resultiert der Einsatz von Holzstaub in erheblichen wirtschaftlichen Vorteilen im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Brennstoffen, wie Öl und Gas. Je nach Anforderungsprofilen ist es denkbar, dass die Brennereinrichtung neben Holzbrennern auf der Grundlage anderer Brennstoffe funktionierende Brenner aufweist.

Claims

A T E N T A N S P R U C H E
Verfahren zur Herstellung und Läuterung einer Glasschmelze in einer Glasschmelzwanne, bei dem der Glasschmelzwanne ein Gemenge zugeführt wird, das Gemenge unter Wärmeeinwirkung in der Glasschmelzwanne in die Glasschmelze überführt wird, und zur Wärmeerzeugung in der Glasschmelzwanne oberhalb der Glasschmelze Brennstoff unter Luft- und/oder Sauerstoffzufuhr verbrannt wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Brennstoff Holzstaub in den o- berhalb der Glasschmelze vorhandenen Verbrennungsraum der Glasschmelzwanne eingebracht und dort unter Luft- und/oder Sauerstoffzufuhr verbrannt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Holzstaub in den oberhalb der Glasschmelze vorhandenen Verbrennungsraum der Glasschmelzwanne eingeblasen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem als Holzstaub zerkleinerte bzw. gemahlene Holzpartikel eingesetzt werden .
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Holzstaub mit Luft, Erdgas oder einem beliebigen geeigneten Gasgemisch in den Verbrennungsraum eingeblasen wird.
Glasschmelzwanne zur Herstellung und Läuterung einer Glasschmelze aus der Glasschmelzwanne zugeführtem Gemenge, mit einer Brennereinrichtung, mittels der Brennstoff in den oberhalb der Glasschmelze vorhandenen Verbrennungsraum der Glasschmelzwanne einbringbar und dort unter Luft- und/oder Sauerstoff zufuhr verbrennbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Brennereinrichtung zumindest ein Holzbrenner gehört, mittels dem Holzstaub in den oberhalb der Glasschmelze vorhandenen Verbrennungsraum der Glasschmelzwanne einbringbar ist.
6. Glasschmelzwanne nach Anspruch 5, deren zumindest ein
Holzbrenner so ausgebildet ist, dass mittels ihm der Holzstaub in den Verbrennungsraum der Glasschmelzwanne oberhalb der Glasschmelze einblasbar ist.
7. Glaschmelzwanne nach Anspruch 5 oder 6, die bzw. deren Holzbrenner so ausgebildet ist, dass mit dem Holzstaub Luft, Erdgas, Sauerstoff oder ein beliebiges geeignetes Gasgemisch in den Verbrennungsraum der Glasschmelzwanne oberhalb der Glasschmelze einblasbar ist.
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