JP2011195386A - Glass melting furnace and exhaust gas treatment method in glass melting furnace - Google Patents

Glass melting furnace and exhaust gas treatment method in glass melting furnace Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a glass melting furnace which can reduce an NOcontent included in an exhaust gas.SOLUTION: The glass melting furnace 1 includes: a raw material charge side exhaust port 3 and a refining chamber side exhaust port 4. The melting furnace 1 further includes: raw material charge side oxygen combustion burners 5 combusting a glass raw material at a low oxygen ratio of ≤1; and refining chamber side oxygen combustion burners 6 combusting the glass raw material at a high oxygen ratio of ≥1. The raw material charge side exhaust port 3 is communicated with a raw material charge side exhaust gas port 7, the refining chamber side exhaust port 4 is communicated with a refining chamber side exhaust gas port 8, the raw material charge side exhaust gas port 7 and the refining chamber side exhaust gas port 8 are each communicated with a flue 9, the flue 9 is provided with equipment feeding a re-burning gas at a position downstream of the mixed position, and, equipment of feeding air is provided at a position more downstream of the mixed position.

Description

本発明は、ガラス溶解炉およびガラス溶解炉における排ガスの処理方法に関するものである。   The present invention relates to a glass melting furnace and an exhaust gas treatment method in the glass melting furnace.

従来、ガラスを溶融する際に、高温加熱プロセスとして、燃料を予熱空気で燃焼させる方法が多く採用されてきた。具体的には、ガラス溶融炉に備え付けられた蓄熱室において、溶解炉からの燃焼排ガスが保有する熱を回収し、その熱を使って燃焼用空気を予熱することが行われてきた。   Conventionally, when a glass is melted, as a high-temperature heating process, a method of burning fuel with preheated air has been often employed. Specifically, heat stored in the combustion exhaust gas from the melting furnace is collected in a heat storage chamber provided in the glass melting furnace, and the combustion air is preheated using the heat.

しかしながら、このような高温の予熱空気による燃焼では、空気中の窒素及び原料中の窒素分を起源とした大量のＮＯＸが生成されるという不都合があった。
そこで、これら燃焼排ガス中のＮＯＸを低減する方法として、特許文献１及び特許文献２に開示された発明がある。これらに開示されている方法は、燃焼排ガス中へ天然ガスなどの燃料をリバーニングガスとして噴射して、蓄熱室の上部空間を還元領域にすることで、ＮＯＸを還元分解し、その下流に空気を供給することにより、ＣＯなどの未燃焼分を燃焼させるものである。 However, combustion with such high-temperature preheated air has a disadvantage in that a large amount of NO X originating from nitrogen in the air and nitrogen in the raw material is generated.
Therefore, as a method for reducing the NO X of combustion exhaust gas, there is the invention disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2. The method disclosed in these, a fuel such as natural gas into the combustion exhaust gas is injected as a reburning gas, the upper space of the heat storage chamber by the reduction zone, and reductive decomposition of NO X, downstream thereof By supplying air, unburned components such as CO are burned.

もっとも、空気燃焼ガラス溶解炉では、蓄熱室にかかる設備費が高く、設備更新の際には蓄熱室に使われている重金属類を含む煉瓦が産業廃棄物として大量に発生する。そこで、ガラス溶解炉では、蓄熱室を使用しなくても高い効率の得られる高温加熱プロセスが求められている。   However, in the air-fired glass melting furnace, the equipment cost for the heat storage chamber is high, and a large amount of bricks containing heavy metals used in the heat storage chamber are generated as industrial waste when the equipment is renewed. Therefore, a glass melting furnace is required to have a high-temperature heating process that can obtain high efficiency without using a heat storage chamber.

そのような事情のもと、近年、ＰＳＡ式酸素製造法により、酸素濃度９２％程度の酸素が比較的安価に製造できるようになったことから、従来の予熱空気燃焼式に変えて、酸素燃焼式のガラス溶解炉が実用化されてきている（例えば、特許文献３参照）。   Under such circumstances, since oxygen having an oxygen concentration of about 92% can be produced at a relatively low cost by the PSA type oxygen production method in recent years, the oxygen combustion is changed to the conventional preheated air combustion type. A glass melting furnace of the type has been put into practical use (for example, see Patent Document 3).

酸素燃焼式では、酸化剤中の窒素分が殆どなくなることから、予熱なしに非常に高温の火炎が得られるとともに、燃焼排ガス量が大幅に減少するため、従来の予熱空気燃焼式に比較して、熱効率が大きく改善される。また、サーマルＮＯＸの原因となる窒素分が少ないため、ＮＯＸ排出量も減少する。 In the oxy-combustion type, since the nitrogen content in the oxidizer is almost lost, a very high-temperature flame can be obtained without preheating, and the amount of combustion exhaust gas is greatly reduced. Compared to the conventional pre-heated air combustion type , The thermal efficiency is greatly improved. Furthermore, since the nitrogen partial cause thermal NO X is low, NO X emissions decrease.

また、更なるＮＯＸ低減を求めて、低ＮＯＸバーナの使用や、燃焼条件を制御することによって、燃焼時のＮＯＸ発生量の低減が図られている。 Moreover, seeking additional NO X reduction, use and low NO X burner, by controlling the combustion conditions, it is achieved reduction of the NO X generation amount at the time of combustion.

特開昭５５−２７８５９号公報JP-A-55-27859 特開平６−２３９６１８号公報JP-A-6-239618 特開平１０−３１６４３４号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-316434

ところで、特許文献３に示されるような一般的な酸素燃焼式ガラス溶解炉９１では、図１３に示すように、排ガス口９２が原料投入側に設けられている。したがって、このような炉では、原料から窒素化合物が発生すると、炉内の酸素燃焼火炎に巻き込まれ、ＮＯＸが発生し、このＮＯＸが排ガス口から排出されてしまうという問題があった。 By the way, in a general oxygen combustion type glass melting furnace 91 as shown in Patent Document 3, as shown in FIG. 13, an exhaust gas port 92 is provided on the raw material input side. Therefore, in such a furnace, the nitrogen compound is generated from the raw material, involved in the oxygen combustion flame in the furnace, NO X is produced, the NO X is disadvantageously discharged from the exhaust gas outlet.

しかしながら、酸素燃焼式は、予熱空気燃焼式と比較して燃焼排ガス量が少ないため、燃焼排ガスに対してはＮＯＸを低減する対策が十分に採られていなかった。今後、排出規制が強化された場合、炉内での更なる低ＮＯＸ化に加え、燃焼排ガスについてもＮＯＸ低減対策を講じる必要がある。 However, oxygen combustion, because a small amount of combustion exhaust gas as compared with the preheated air combustion type, measures for reducing the NO X has not been taken into sufficient for combustion exhaust gas. In the future, if the emission regulations is enhanced, in addition to further reduction NO X reduction in the furnace, there measures must be NO X reduction for flue gas.

上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、燃焼排ガスを排出する原料投入側排出口と清澄室側排出口を備えたガラス溶解炉であって、該溶解炉の原料投入側には、酸素比が１以下の低酸素比でガラス原料を燃焼させる原料投入側酸素燃焼バーナが設けられ、前記溶解炉の清澄室側には、酸素比が１以上の高酸素比でガラス原料を燃焼させる清澄室側酸素燃焼バーナが設けられ、前記原料投入側排出口には、原料投入側の排ガスを排出する原料投入側排ガスポートが連通しており、前記清澄室側排出口には、清澄室側の排ガスを排出する清澄室側排ガスポートが連通しており、前記原料投入側排ガスポートと前記清澄室側排ガスポートは、ともに煙道に連通しており、前記煙道には、原料投入側の排ガスと清澄室側の排ガスの混合位置より下流に、リバーニングガスを供給するリバーニングガス供給設備が設けられ、前記煙道には、リバーニングガスが供給された位置よりも下流に、空気を供給するための空気供給設備が設けられていることを特徴とするガラス溶解炉である。   In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is a glass melting furnace provided with a raw material charging side discharge port for discharging combustion exhaust gas and a clarification chamber side discharging port, The raw material charging side oxygen combustion burner for burning the glass raw material at a low oxygen ratio with an oxygen ratio of 1 or less is provided, and the glass raw material is burned at a high oxygen ratio of 1 or higher on the refining chamber side of the melting furnace. A clarification chamber side oxygen combustion burner is provided, and the raw material input side exhaust port communicates with a raw material input side exhaust gas port for discharging exhaust gas on the raw material input side, and the clarification chamber side exhaust port includes a clarification chamber The clarification chamber side exhaust gas port for discharging the exhaust gas on the side is in communication, the raw material input side exhaust gas port and the clarification chamber side exhaust gas port are both in communication with the flue, and the flue is connected to the raw material input side Position of exhaust gas in the clarification room and exhaust gas A reburning gas supply facility for supplying reburning gas is provided downstream, and an air supply facility for supplying air is provided in the flue downstream from the position where the reburning gas is supplied. It is a glass melting furnace characterized by the above.

請求項２に係る発明は、前記リバーニングガス供給設備が、リバーニングガスを前記煙道内で旋回するように吹き込むことを特徴とする請求項１に記載のガラス溶解炉である。   The invention according to claim 2 is the glass melting furnace according to claim 1, wherein the reburning gas supply facility blows reburning gas so as to swirl within the flue.

請求項３に係る発明は、前記空気供給設備が、前記リバーニングガスの旋回方向とは逆向きに、空気を前記煙道内で旋回するように吹き込むことを特徴とする請求項２に記載のガラス溶解炉である。   The invention according to claim 3 is characterized in that the air supply facility blows air so as to swirl in the flue in a direction opposite to the swirling direction of the reburning gas. It is a melting furnace.

請求項４に係る発明は、前記煙道の形状を円筒形としたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のガラス溶解炉である。   The invention according to claim 4 is the glass melting furnace according to any one of claims 1 to 3, wherein the flue has a cylindrical shape.

請求項５に係る発明は、前記煙道が第１の煙道と第２の煙道とから構成されており、前記原料投入側排ガスポートと前記清澄室側排ガスポートが、ともに前記第１の煙道に連通しており、前記リバーニングガス供給設備が、前記第１の煙道に設けられており、前記第１の煙道が、リバーニングガスが混合された排ガスを前記第２の煙道内で旋回させるように前記第２の煙道と連通していることを特徴とする請求項１に記載のガラス溶解炉である。   In the invention according to claim 5, the flue is composed of a first flue and a second flue, and the raw material input side exhaust gas port and the clarification chamber side exhaust gas port are both the first flue. The refrigerating gas supply facility is provided in the first flue, and the first flue emits the exhaust gas mixed with reburning gas to the second smoke. The glass melting furnace according to claim 1, wherein the glass melting furnace communicates with the second flue so as to be swirled in the road.

請求項６に係る発明は、前記原料投入側排ガスポートが、原料投入側の排ガスを前記煙道内で旋回させるように前記煙道と連通していることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のガラス溶解炉である。   The invention according to claim 6 is characterized in that the raw material input side exhaust gas port communicates with the flue so as to turn the raw material input side exhaust gas in the flue. It is a glass melting furnace of any one of these.

請求項７に係る発明は、前記清澄室側排ガスポートが、清澄室側の排ガスを前記煙道内で旋回させるように前記煙道と連通していることを特徴とする請求項１ないし請求項４または請求項６のいずれか１項に記載のガラス溶解炉である。   The invention according to claim 7 is characterized in that the clarification chamber side exhaust gas port communicates with the flue so that the exhaust gas of the clarification chamber side is swirled in the flue. Or it is a glass melting furnace of any one of Claim 6.

請求項８に係る発明は、ガラス溶解炉における排ガスの処理方法であって、前記ガラス溶解炉の原料投入側に設置した原料投入側酸素燃焼バーナによって、ガラス原料を酸素比が１以下の低酸素比で燃焼するとともに、清澄室側に設置した清澄室側酸素燃焼バーナによって、ガラス原料を酸素比が１以上の高酸素比で燃焼し、前記原料投入側から排出された排ガスと、前記清澄室側から排出された排ガスとを混合し、混合された排ガスに、リバーニングガスを供給し、リバーニングガスが供給された排ガスに、空気を供給することを特徴とするガラス溶解炉における排ガスの処理方法である。   The invention according to claim 8 is a method for treating exhaust gas in a glass melting furnace, wherein the glass raw material is reduced to a low oxygen oxygen ratio of 1 or less by a raw material charging side oxygen combustion burner installed on the raw material charging side of the glass melting furnace. The glass raw material is burned at a high oxygen ratio with an oxygen ratio of 1 or more by the clarification chamber side oxygen combustion burner installed on the clarification chamber side, and the exhaust gas discharged from the raw material input side and the clarification chamber Exhaust gas treatment in a glass melting furnace characterized in that the exhaust gas discharged from the side is mixed, reburning gas is supplied to the mixed exhaust gas, and air is supplied to the exhaust gas supplied with the reburning gas Is the method.

請求項９に係る発明は、前記リバーニングガスを、排ガスの進行方向に対して旋回する方向に吹き込むことを特徴とする請求項８に記載のガラス溶解炉における排ガスの処理方法である。   The invention according to claim 9 is the exhaust gas treatment method in the glass melting furnace according to claim 8, wherein the reburning gas is blown in a direction swirling with respect to a traveling direction of the exhaust gas.

請求項１０に係る発明は、前記空気を、前記リバーニングガスの旋回方向とは逆向きに、混合された排ガスの進行方向に対して旋回するように吹き込むことを特徴とする請求項９に記載のガラス溶解炉における排ガスの処理方法である。   The invention according to claim 10 is characterized in that the air is blown so as to swirl in a traveling direction of the mixed exhaust gas in a direction opposite to the swirling direction of the reburning gas. This is a method for treating exhaust gas in a glass melting furnace.

請求項１１に係る発明は、前記リバーニングガスが混合された排ガスを、排ガスの進行方向に対して旋回させることを特徴とする請求項８ないし請求項１０のいずれか１項に記載のガラス溶解炉における排ガスの処理方法である。   The invention according to claim 11 is the glass melting according to any one of claims 8 to 10, wherein the exhaust gas mixed with the reburning gas is swirled with respect to a traveling direction of the exhaust gas. This is a method for treating exhaust gas in a furnace.

請求項１２に係る発明は、前記原料投入側からの排ガスを旋回させることを特徴とする請求項８ないし請求項１１のいずれか１項に記載のガラス溶解炉における排ガスの処理方法である。   The invention according to claim 12 is the exhaust gas treatment method in a glass melting furnace according to any one of claims 8 to 11, wherein the exhaust gas from the raw material input side is swirled.

請求項１３に係る発明は、前記清澄室側からの排ガスを旋回させることを特徴とする請求項８ないし請求項１２のいずれか１項に記載のガラス溶解炉における排ガスの処理方法である。   The invention according to claim 13 is the exhaust gas treatment method in a glass melting furnace according to any one of claims 8 to 12, wherein the exhaust gas from the clarification chamber side is swirled.

本発明により、ガラス溶解炉において排ガスに含まれるＮＯＸ量を低減することができる。 The present invention makes it possible to reduce the amount of NO X contained in the exhaust gas in the glass melting furnace.

図１は、本発明の第１の実施形態であるガラス溶解炉の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a glass melting furnace according to the first embodiment of the present invention. 図２（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に用いられる煙道の断面図である。2 (a) and 2 (b) are cross-sectional views of the flue used in the first embodiment of the present invention. 図３（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第２の実施形態に用いられる煙道の断面図である。3 (a) and 3 (b) are cross-sectional views of a flue used in the second embodiment of the present invention. 図４（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第２の実施形態に用いられる煙道の断面図である。4 (a) and 4 (b) are cross-sectional views of the flue used in the second embodiment of the present invention. 図５（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第３の実施形態に用いられる煙道の斜視図である。FIGS. 5A and 5B are perspective views of a flue used in the third embodiment of the present invention. 図６（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第３の実施形態に用いられる煙道の斜視図である。6 (a) and 6 (b) are perspective views of the flue used in the third embodiment of the present invention. 図７（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第３の実施形態に用いられる煙道の断面図である。FIGS. 7A and 7B are cross-sectional views of a flue used in the third embodiment of the present invention. 図８（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第４の実施形態に用いられる煙道の斜視図である。FIGS. 8A and 8B are perspective views of a flue used in the fourth embodiment of the present invention. 図９は、本発明の実施例に用いられるガラス溶解炉の斜視図である。FIG. 9 is a perspective view of a glass melting furnace used in an embodiment of the present invention. 図１０は、ＮＯＸ分解率とリバーニングガス吹き込み位置からの滞留時間の関係を示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing the relationship between the NO x decomposition rate and the residence time from the reburning gas blowing position. 図１１は、ＮＯＸ分解率とリバーニングガス吹き込み位置からの滞留時間の関係を示すグラフである。Figure 11 is a graph showing the retention time of the relationship from NO X decomposition rate and reburning gas blowing position. 図１２は、ＮＯＸ分解率とリバーニングガス吹き込み位置からの滞留時間の関係を示すグラフである。Figure 12 is a graph showing the retention time of the relationship from NO X decomposition rate and reburning gas blowing position. 図１３は、従来のガラス溶解炉を示す平面図である。FIG. 13 is a plan view showing a conventional glass melting furnace.

以下、本発明を適用した実施形態であるガラス溶解炉およびガラス溶解炉における排ガスの処理方法について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴を分かり易くするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率が実際と同じであるとは限らない。   Hereinafter, a glass melting furnace which is an embodiment to which the present invention is applied and an exhaust gas treatment method in the glass melting furnace will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in the drawings used in the following description, in order to make the characteristics easy to understand, there are cases where the characteristic portions are enlarged for the sake of convenience, and the dimensional ratios of the respective constituent elements are not always the same. .

［第１の実施形態］
まず、本発明の第１の実施形態であるガラス溶解炉について説明する。
本実施形態のガラス溶解炉１は、図１に示すように、溶解炉本体２と、原料投入側排出口３と、清澄室側排出口４と、原料投入側酸素燃焼バーナ５と、清澄室側酸素燃焼バーナ６と、原料投入側排ガスポート７と、清澄室側排ガスポート８と、煙道９と、リバーニングガス供給設備１０と、空気供給設備１１と、を備えた構成となっている。なお、図１においては、ガラス溶解炉１は、溶解炉本体２の前面２ａからガラス原料を導入し、背面２ｂから加熱されたガラス原料を取り出して清澄室（図示略）に導出する構成となっている。 [First Embodiment]
First, the glass melting furnace which is the 1st Embodiment of this invention is demonstrated.
As shown in FIG. 1, the glass melting furnace 1 of the present embodiment includes a melting furnace body 2, a raw material charging side discharge port 3, a clarification chamber side discharge port 4, a raw material charging side oxygen combustion burner 5, and a clarification chamber. A side oxygen combustion burner 6, a raw material input side exhaust gas port 7, a clarification chamber side exhaust gas port 8, a flue 9, a reburning gas supply facility 10, and an air supply facility 11 are provided. . In FIG. 1, the glass melting furnace 1 is configured to introduce a glass raw material from the front surface 2 a of the melting furnace body 2, take out the heated glass raw material from the back surface 2 b, and lead it to a clarification chamber (not shown). ing.

原料投入側排出口３は、溶解炉本体２の側面２ｃで原料投入側に設けられており、設けられる個数は、１個であっても、図１に示すように対向する側面２ｃに１個ずつ合計２個設けられていても、それ以上であっても構わない。
また、清澄室側排出口４は、溶解炉本体２の側面２ｃで清澄室側に設けられており、原料投入側排出口３と同様に、１個であっても、図１に示すように対向する側面２ｃに１個ずつ合計２個設けられていても、それ以上であっても構わない。 The raw material charging side discharge port 3 is provided on the raw material charging side on the side surface 2c of the melting furnace body 2. Even if the number of the raw material charging side discharge ports 3 is one, one is provided on the opposite side surface 2c as shown in FIG. There may be two in total, or more.
Further, the clarification chamber side discharge port 4 is provided on the clarification chamber side on the side surface 2c of the melting furnace main body 2, and like the raw material input side discharge port 3, even if there is only one, as shown in FIG. A total of two may be provided on the side surface 2c facing each other, or more.

また、原料投入側排出口３には、原料投入側の排ガスを排出する原料投入側排ガスポート７が連通しており、清澄室側排出口４には、清澄室側の排ガスを排出する清澄室側排ガスポート８が連通している。   Further, the raw material input side exhaust port 3 communicates with the raw material input side exhaust gas port 7 for discharging the raw material input side exhaust gas, and the clarification chamber side exhaust port 4 is connected to the clarification chamber side where exhaust gas is discharged. The side exhaust gas port 8 communicates.

原料投入側酸素燃焼バーナ５は、溶解炉本体２の各側面２ｃに複数個ずつ、原料投入側に設けられており、各側面２ｃから対向する側面２ｃに向かって火炎が伸びて形成されるように構成されている。また、原料投入側酸素燃焼バーナ５は、適宜の燃料流体によって燃焼するバーナであり、酸素比が１以下の低酸素比状態でガラス原料を燃焼させるバーナである。   A plurality of raw material charging side oxygen combustion burners 5 are provided on the raw material charging side on each side surface 2c of the melting furnace body 2 so that a flame extends from each side surface 2c toward the opposite side surface 2c. It is configured. The raw material charging side oxygen combustion burner 5 is a burner that burns with an appropriate fuel fluid, and is a burner that burns a glass raw material in a low oxygen ratio state with an oxygen ratio of 1 or less.

ここで酸素比とは、バーナに供給される酸素量を、バーナに供給される燃料流体を燃焼させるのに必要とされる理論必要酸素量で除した値をいう。したがって、理論的には、酸素比１．０の状態が、酸素を過不足なく用いて完全燃焼することが可能な状態といえる。   Here, the oxygen ratio refers to a value obtained by dividing the amount of oxygen supplied to the burner by the theoretical amount of oxygen required to burn the fuel fluid supplied to the burner. Therefore, theoretically, a state where the oxygen ratio is 1.0 can be said to be a state where oxygen can be completely burned using excess or deficiency.

また、清澄室側酸素燃焼バーナ６は、溶解炉本体２の各側面２ｃに複数個ずつ、清澄室側に設けられており、各側面２ｃから対向する側面２ｃに向かって火炎が伸びて形成されるように構成されている。また、清澄室側酸素燃焼バーナ６は、適宜の燃料流体によって燃焼するバーナであり、酸素比が１以上の高酸素比状態でガラス原料を燃焼させるバーナである。
なお、溶解炉本体２内全体の酸素比は０．９５〜１．３の範囲となるように、原料投入側酸素燃焼バーナ５と、清澄室側酸素燃焼バーナ６の燃焼条件を調整する。 Further, a plurality of clarification chamber side oxygen combustion burners 6 are provided on the clarification chamber side on each side surface 2c of the melting furnace body 2, and a flame extends from each side surface 2c toward the opposite side surface 2c. It is comprised so that. The clarification chamber side oxygen combustion burner 6 is a burner that burns with an appropriate fuel fluid, and is a burner that burns the glass raw material in a high oxygen ratio state where the oxygen ratio is 1 or more.
In addition, the combustion conditions of the raw material charging side oxygen combustion burner 5 and the clarification chamber side oxygen combustion burner 6 are adjusted so that the oxygen ratio in the entire melting furnace body 2 is in the range of 0.95 to 1.3.

また、本実施形態でいう原料投入側とは、ガラス原料を投入する溶解炉本体２の前面２ａから炉長Ｌの１／３から２／３くらいまでの位置のことを指し、それよりも下流側を清澄室側と呼んでいる。
また、複数設けられた原料投入側酸素燃焼バーナ５および清澄室側酸素燃焼バーナ６の火炎は、溶解炉本体２内において、千鳥状に形成されていることが好ましい。 In addition, the raw material input side referred to in the present embodiment means a position from the front surface 2a of the melting furnace main body 2 into which the glass raw material is input, from about 1/3 to about 2/3 of the furnace length L, and downstream from it. The side is called the Kiyosumi room side.
Further, it is preferable that a plurality of flames of the raw material charging side oxygen combustion burner 5 and the clarification chamber side oxygen combustion burner 6 are formed in a staggered manner in the melting furnace body 2.

原料投入側排ガスポート７と清澄室側排ガスポート８は、ともに煙道９に連通している。煙道９は、管状の配管で、断面形状は矩形状であっても円形状であっても構わないが、円形状の方がよりＮＯＸを効率よく分解する。
また煙道９には、清澄室側排ガスポート８が連通した位置よりも下流に、リバーニングガスを供給するリバーニングガス供給設備１０が、それより下流に空気を供給する空気供給設備１１が設けられている。なお、リバーニングガス供給設備１０および空気供給設備１１には、公知のものを用いて構わない。 Both the raw material input side exhaust gas port 7 and the clarification chamber side exhaust gas port 8 communicate with the flue 9. The flue 9 is a tubular pipe and the cross-sectional shape may be rectangular or circular, but the circular shape decomposes NO X more efficiently.
Further, the flue 9 is provided with a reburning gas supply facility 10 for supplying reburning gas downstream from the position where the clarification chamber side exhaust gas port 8 communicates, and an air supply facility 11 for supplying air downstream thereof. It has been. In addition, you may use a well-known thing for the reburning gas supply equipment 10 and the air supply equipment 11. FIG.

また、本実施形態においては、煙道９の断面形状が矩形状の場合、図２（ａ）の矢印Ｇで示すように、断面視した際に当該矩形のいずれかの１つまたは２つ以上の辺の略中央で、略垂直にリバーニングガスおよび空気が供給されるように、リバーニングガス供給設備１０および空気供給設備１１が形成されている。また、煙道９の断面形状が円形上である場合には、図２（ｂ）の矢印Ｇで示すように、断面視した際に当該円周上の１つまたは２つ以上の位置において、接線に垂直にリバーニングガスおよび空気が供給されるように、リバーニングガス供給設備１０および空気供給設備１１は形成されている。   Moreover, in this embodiment, when the cross-sectional shape of the flue 9 is rectangular, as shown by the arrow G in FIG. 2A, one or two or more of the rectangles when viewed in cross section The reburning gas supply facility 10 and the air supply facility 11 are formed so that the reburning gas and air are supplied substantially vertically at substantially the center of the side. In addition, when the cross-sectional shape of the flue 9 is circular, as shown by an arrow G in FIG. 2B, when viewed in cross-section, at one or more positions on the circumference, The reburning gas supply facility 10 and the air supply facility 11 are formed so that the reburning gas and air are supplied perpendicular to the tangent line.

次に、本実施形態のガラス溶解炉における排ガスの処理方法について説明する。
まず、溶解炉本体２内において、原料投入側酸素燃焼バーナ５および清澄室側酸素燃焼バーナ６によって、ガラス原料を燃焼させる。この際、原料投入側酸素燃焼バーナ５は、酸素比が１以下の低酸素比でガラス原料を燃焼し、清澄室側酸素燃焼バーナ６は、酸素比が１以上の高酸素比でガラス原料を燃焼する。 Next, an exhaust gas treatment method in the glass melting furnace of the present embodiment will be described.
First, in the melting furnace main body 2, the glass raw material is burned by the raw material charging side oxygen combustion burner 5 and the clarification chamber side oxygen combustion burner 6. At this time, the raw material charging side oxygen combustion burner 5 burns the glass raw material at a low oxygen ratio with an oxygen ratio of 1 or less, and the clarification chamber side oxygen combustion burner 6 uses a high oxygen ratio with an oxygen ratio of 1 or higher. Burn.

その後、原料投入側の排ガスを、原料投入側排出口３を介して原料投入側排ガスポート７に導出し、さらに煙道９に導出する。また、清澄室側の排ガスを、清澄室側排出口４を介して清澄室側排ガスポート８に導出し、さらに煙道９に導出する。このようにして、原料投入側の排ガスと、清澄室側の排ガスとを混合する。   Thereafter, the exhaust gas on the raw material input side is led out to the raw material input side exhaust gas port 7 through the raw material input side discharge port 3, and further to the flue 9. Further, the exhaust gas on the clarification chamber side is led out to the clarification chamber side exhaust gas port 8 via the clarification chamber side discharge port 4, and further to the flue 9. In this way, the raw material input side exhaust gas and the clarification chamber side exhaust gas are mixed.

その後、混合された排ガスに、リバーニングガス供給設備１０を操作してリバーニングガスを供給する。このリバーニングガスを供給した位置より下流には、還元領域Ａが形成されることとなり、ここで排ガス中に含まれているＮＯＸは還元分解される。
その後、リバーニングガスが供給された位置よりも下流で、空気供給設備１１を操作して空気を供給する。この空気を供給した位置より下流には、完全燃焼領域Ｂが形成されることなり、ここでＣＯ、Ｈ２、炭化水素などの未燃分は完全燃焼し、系外に排出されることはない。
以上のようにして、ガラス溶解炉１における排ガスを処理する。 Thereafter, the reburning gas is supplied to the mixed exhaust gas by operating the reburning gas supply facility 10. A reduction region A is formed downstream from the position where the reburning gas is supplied. Here, NO X contained in the exhaust gas is reduced and decomposed.
Thereafter, air is supplied by operating the air supply facility 11 downstream of the position where the reburning gas is supplied. A complete combustion region B is formed downstream from the position where the air is supplied. Here, unburned components such as CO, H 2 and hydrocarbons are completely combusted and are not discharged out of the system. .
As described above, the exhaust gas in the glass melting furnace 1 is treated.

本実施形態では、原料投入側燃焼バーナ５を低酸素比状態で燃焼させるので、溶解炉本体２内において、還元領域Ｃが形成されており、原料投入側の排ガス中に含まれるＮＯＸ濃度は低く、かつ弱い還元雰囲気が形成されている。このため、煙道９に供給するリバーニングガスを少量にしても、原料投入側の排ガスに含まれるＮＯＸを十分に還元分解することができる。
また、原料投入側の排ガスと、清澄室側の排ガスとを混合することで、混合後の排ガスを還元雰囲気にすることができ、清澄室側の排ガスから排出されたＮＯＸを還元分解することができる。その結果、煙道９に供給するリバーニングガスを少量にしても、清澄室側の排ガスに含まれるＮＯＸを十分に還元分解することができる。 In the present embodiment, since the raw material charging side combustion burner 5 is burned in a low oxygen ratio state, a reduction region C is formed in the melting furnace body 2, and the NO x concentration contained in the exhaust gas on the raw material charging side is A low and weak reducing atmosphere is formed. For this reason, even if the reburning gas supplied to the flue 9 is made small, NO X contained in the exhaust gas on the raw material input side can be sufficiently reduced and decomposed.
Moreover, by mixing the exhaust gas on the raw material input side and the exhaust gas on the clarification chamber side, the exhaust gas after mixing can be made into a reducing atmosphere, and NO X discharged from the exhaust gas on the clarification chamber side is reduced and decomposed. Can do. As a result, even if a small amount of reburning gas is supplied to the flue 9, NO X contained in the exhaust gas on the clarification chamber side can be sufficiently reduced and decomposed.

［第２の実施形態］
次に、本発明を適用した第２の実施形態に係るガラス溶解炉およびガラス溶解炉における排ガスの処理方法について説明する。なお、本実施形態は、第１の実施形態の変形例であり、同様の部分については説明を省略する。 [Second Embodiment]
Next, a glass melting furnace according to a second embodiment to which the present invention is applied and an exhaust gas treatment method in the glass melting furnace will be described. In addition, this embodiment is a modification of 1st Embodiment, and abbreviate | omits description about the same part.

本実施形態は、第１の実施形態とは、煙道９へのリバーニングガスおよび空気の供給方法が異なるのみで、他は第１の実施形態と同様である。
本実施形態のリバーニングガス供給設備１０（図１参照）は、図３の矢印で示すように、煙道９内で排ガスの進行方向に対して旋回するようにリバーニングガスを吹き込むように形成されている。 This embodiment is the same as the first embodiment except that the method for supplying the reburning gas and air to the flue 9 is different from the first embodiment.
The reburning gas supply facility 10 (see FIG. 1) of the present embodiment is formed so as to blow reburning gas so as to swirl in the flue 9 with respect to the traveling direction of the exhaust gas, as indicated by arrows in FIG. Has been.

具体的には、煙道９の断面形状が矩形状の場合、図３（ａ）に示すように、断面視した際に、当該矩形上のいずれかの１つまたは２つ以上の辺であって、所望する旋回方向（図３（ａ）では反時計回り）先端側から垂直に、リバーニングガスを煙道９内に導入するように、リバーニングガス供給設備１０を形成する。   Specifically, when the cross-sectional shape of the flue 9 is rectangular, as shown in FIG. 3A, when the cross-sectional view is taken, it is one or more sides of the rectangle. Thus, the reburning gas supply facility 10 is formed so that the reburning gas is introduced into the flue 9 vertically from the front end side in the desired turning direction (counterclockwise in FIG. 3A).

また、煙道９の断面形状が円形上の場合、図３（ｂ）に示すように、断面視した際に、当該円周の１つまたは２つ以上の位置において、接線方向で所望する旋回方向に向けて（図３（ｂ）では反時計周り）、リバーニングガスを煙道９内に導入するように、リバーニングガス供給設備１０を形成する。   In addition, when the cross-sectional shape of the flue 9 is circular, as shown in FIG. 3 (b), a desired turn in the tangential direction at one or more positions on the circumference when viewed in cross-section. The reburning gas supply facility 10 is formed so as to introduce the reburning gas into the flue 9 in the direction (counterclockwise in FIG. 3B).

また、本実施形態では、空気供給設備１１（図１参照）もリバーニング供給設備１０と同様に、煙道９内で排ガスの進行方向に対して旋回するように空気を吹き込むように形成されている。具体的な構造は、図３に示したようなリバーニングガス供給設備１０と同様である。
なお、本実施形態では、リバーニングガスの旋回方向と、空気の旋回方向とは、同一方向でも逆方向でも構わないが、逆方向であることが好ましい。例えば、図４（ａ）や図４（ｂ）に示すように空気を時計周りに旋回させ、リバーニングガスを反時計周りに旋回させたり、またはその逆に空気を反時計周りに旋回させ、リバーニングガスを時計回りに旋回させたりすることが好ましい。 Further, in the present embodiment, the air supply facility 11 (see FIG. 1) is formed so as to blow air so as to turn in the flue gas traveling direction in the flue 9, similarly to the reburning supply facility 10. Yes. The specific structure is the same as that of the reburning gas supply facility 10 as shown in FIG.
In this embodiment, the swirling direction of the reburning gas and the swirling direction of the air may be the same direction or the reverse direction, but are preferably the reverse directions. For example, as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), the air is swirled clockwise and the reburning gas is swirled counterclockwise, or vice versa. It is preferable to rotate the reburning gas clockwise.

本実施形態でも第１の実施形態と同様に、排ガスに含まれるＮＯＸ量を低減することができる。
また、リバーニングガスが、煙道９内において旋回流が生じるように導入されているので、排ガスとの混合を促進するとともに、滞留時間を長くすることができ、ＮＯＸ低減率を大きくすることができる。また、ＮＯＸを還元分解するのに必要な煙道９の長さを短くすることができる。 Like the first embodiment in the present embodiment, it is possible to reduce the amount of NO X contained in the exhaust gas.
Further, reburning gas, since it is introduced as swirling flow occurs in the flue 9, while promoting mixing of the exhaust gas, it is possible to increase the residence time, increasing the NO X reduction rate Can do. Further, the length of the flue 9 necessary for reducing and decomposing NO X can be shortened.

また、空気が、煙道９内において旋回流が生じるように導入されているので、排ガスとの混合を促進するとともに、滞留時間を長くすることができ、煙道９の長さを短くしても十分に未燃分を燃焼させることができる。   Further, since air is introduced so that a swirl flow is generated in the flue 9, the mixing with the exhaust gas can be promoted, the residence time can be lengthened, and the length of the flue 9 can be shortened. Can also burn the unburned content sufficiently.

また、リバーニングガスと空気の旋回方向を逆にすることで、さらに混合を促進することができ、煙道９をより短くすることができる。   Further, by reversing the swirling direction of the reburning gas and air, the mixing can be further promoted and the flue 9 can be made shorter.

［第３の実施形態］
次に、本発明を適用した第３の実施形態に係るガラス溶解炉およびガラス溶解炉における排ガスの処理方法について説明する。なお、本実施形態は、第１の実施形態の変形例であり、同様の部分については説明を省略する。 [Third Embodiment]
Next, a glass melting furnace according to a third embodiment to which the present invention is applied and an exhaust gas treatment method in the glass melting furnace will be described. In addition, this embodiment is a modification of 1st Embodiment, and abbreviate | omits description about the same part.

本実施形態では、図５に示すように、煙道９は、第１の煙道９ａと第２の煙道９ｂとから構成されており、原料投入側排ガスポート７（図１参照）と清澄室側排ガスポート８（図１参照）は、いずれも第１の煙道９ａに連通している。
また、リバーニングガス供給設備１０（図１参照）は、第１の煙道９ａで、原料投入側の排ガスと清澄室側の排ガスが混合された位置よりも下流の位置に設けられている。
なお、第１の煙道９ａおよび第２の煙道９ｂは、いずれも断面形状が矩形状であっても円形状であっても構わない。 In this embodiment, as shown in FIG. 5, the flue 9 is composed of a first flue 9a and a second flue 9b, and a raw material input side exhaust gas port 7 (see FIG. 1) and a clarification. All of the room side exhaust gas ports 8 (see FIG. 1) communicate with the first flue 9a.
Moreover, the reburning gas supply equipment 10 (refer FIG. 1) is provided in the 1st flue 9a in the downstream position rather than the position where the waste gas on the raw material input side and the exhaust gas on the clarification chamber side were mixed.
The first flue 9a and the second flue 9b may both have a rectangular or circular cross-sectional shape.

また、第１の煙道９ａは、図５の矢印Ｘで示すように、リバーニングガスが混合された排ガスを第２の煙道９ｂ内で旋回させるように第２の煙道９ｂと連通している。
具体的には、第２の煙道９ｂの断面形状が矩形状の場合、図５（ａ）に示すように、断面視した際に、当該矩形上のいずれか一つの辺であって、所望する旋回方向（図５（ａ）では反時計回り）先端側に、垂直に第１の煙道９ａを接続させる。 Further, as shown by an arrow X in FIG. 5, the first flue 9a communicates with the second flue 9b so that the exhaust gas mixed with the reburning gas is swirled in the second flue 9b. ing.
Specifically, when the cross-sectional shape of the second flue 9b is rectangular, as shown in FIG. 5A, when the cross-sectional view, any one side on the rectangle The first flue 9a is connected vertically to the tip side of the turning direction (counterclockwise in FIG. 5A).

また、第２の煙道９ｂの断面形状が円形上の場合、図５（ｂ）に示すように、断面視した際に、当該円周の接線方向で、所望する旋回方向に向けて（図５（ｂ）では反時計周り）、第１の煙道９ａを接続させる。
なお、リバーニングガスが混合された排ガスは、旋回して導入された結果、リバーニングガスがよく混合され、第２の煙道９ｂへ導入した直後に還元領域Ａが形成される。 When the cross-sectional shape of the second flue 9b is circular, as shown in FIG. 5 (b), when viewed in cross-section, the tangential direction of the circumference is directed toward the desired turning direction (FIG. 5 (b) counterclockwise), the first flue 9a is connected.
The exhaust gas mixed with the reburning gas is swirled and introduced. As a result, the reburning gas is well mixed, and the reduction region A is formed immediately after being introduced into the second flue 9b.

本実施形態でも、第１の実施形態と同様に、排ガスに含まれるＮＯＸ量を低減することができる。
また、リバーニングガスが混合された排ガスが、排ガスの進行方向に対して旋回しているので、排ガスの混合がより促進され、煙道９の長さ、特に第２の煙道９ｂの長さをより短くすることができる。 In this embodiment also, as in the first embodiment, it is possible to reduce the amount of NO X contained in the exhaust gas.
Further, since the exhaust gas mixed with the reburning gas swirls with respect to the traveling direction of the exhaust gas, the mixing of the exhaust gas is further promoted, and the length of the flue 9, particularly the length of the second flue 9 b. Can be made shorter.

なお、本実施形態と第２の実施形態を組み合わせても構わない。その際、より排ガスの混合を期すため、供給する空気の旋回方向は、リバーニングガスが混合された排ガスの旋回方向と逆であることが好ましい。
また、本実施形態では、リバーニングガスを第１の煙道９ａに導入したが、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、第２の煙道９ｂに導入しても構わない。その場合、すでに混合ガスに強い旋回が生じているので、図７（ａ）に示すようにリバーニングガスを旋回せずに導入したり、図７（ｂ）または図７（ｃ）に示すように旋回させて導入しても構わないが、排ガスの混合を促進させるという観点からすると、混合ガスの旋回方向と逆方向（図７（ｃ）参照）に導入することが好ましい。 In addition, you may combine this embodiment and 2nd Embodiment. At that time, in order to further mix the exhaust gas, the swirl direction of the supplied air is preferably opposite to the swirl direction of the exhaust gas mixed with the reburning gas.
In the present embodiment, the reburning gas is introduced into the first flue 9a. However, as shown in FIGS. 6A and 6B, the reburning gas may be introduced into the second flue 9b. Absent. In that case, since strong swirling has already occurred in the mixed gas, reburning gas is introduced without swirling as shown in FIG. 7 (a), or as shown in FIG. 7 (b) or 7 (c). However, from the viewpoint of promoting the mixing of the exhaust gas, it is preferably introduced in the direction opposite to the swirling direction of the mixed gas (see FIG. 7C).

［第４の実施形態］
次に、本発明を適用した第４の実施形態に係るガラス溶解炉およびガラス溶解炉における排ガスの処理方法について説明する。なお、本実施形態は、第１の実施形態の変形例であり、同様の部分については説明を省略する。 [Fourth Embodiment]
Next, a glass melting furnace according to a fourth embodiment to which the present invention is applied and an exhaust gas treatment method in the glass melting furnace will be described. In addition, this embodiment is a modification of 1st Embodiment, and abbreviate | omits description about the same part.

本実施形態は、第１の実施形態と異なり、原料投入側排ガスポート７及び清澄室側排ガスポート８と、煙道９との連通の仕方に特徴がある。   Unlike the first embodiment, the present embodiment is characterized in the manner in which the raw material input side exhaust gas port 7 and the clarification chamber side exhaust gas port 8 communicate with the flue 9.

本実施形態では、原料投入側排ガスポート７は、図８の矢印Ｘで示すように、原料投入側の排ガスを、煙道９内で排ガスの進行方向に対して旋回させるように煙道９と連通している。
具体的には、煙道９の断面形状が矩形状の場合、図８（ａ）に示すように、断面視した際に、当該矩形上のいずれか１つの辺であって、所望する旋回方向（図８（ａ）では反時計回り）先端側に、垂直に原料投入側排ガスポート７を接続させる。 In the present embodiment, the raw material input side exhaust gas port 7 is connected to the flue 9 so that the raw material input side exhaust gas is swirled in the flue 9 with respect to the traveling direction of the exhaust gas, as indicated by an arrow X in FIG. Communicate.
Specifically, when the cross-sectional shape of the flue 9 is rectangular, as shown in FIG. 8 (a), when viewed in cross-section, any one side of the rectangle, and the desired turning direction (Counterclockwise in FIG. 8A) The raw material charging side exhaust gas port 7 is connected vertically to the tip side.

また、煙道９の断面形状が円形上の場合、図８（ｂ）に示すように、断面視した際に、当該円周の接線方向で、所望する旋回方向に向けて（図８（ｂ）では反時計周り）、原料投入側排ガスポート７を接続させる。   When the cross-sectional shape of the flue 9 is circular, as shown in FIG. 8B, when viewed in cross-section, the tangential direction of the circumference is directed toward the desired turning direction (FIG. 8B ) In the counterclockwise direction), the raw material input side exhaust gas port 7 is connected.

また、原料投入側排ガスポート７と同様に、清澄室側排ガスポート８も、清澄室側の排ガスを煙道９内で排ガスの進行方向に対して旋回させるように、煙道９と連通している。具体的な構造は、原料導入側排ガスポート７と同様である。
なお、原料投入側の排ガスの旋回方向と、清澄室側の排ガスの旋回方向は、同一方向であっても逆方向であっても構わない。 Similarly to the raw material input side exhaust gas port 7, the clarification chamber side exhaust gas port 8 communicates with the flue 9 so that the exhaust gas in the clarification chamber side is swirled in the flue 9 with respect to the traveling direction of the exhaust gas. Yes. The specific structure is the same as that of the raw material introduction side exhaust gas port 7.
In addition, the swirl direction of the exhaust gas on the raw material input side and the swirl direction of the exhaust gas on the clarification chamber side may be the same direction or opposite directions.

本実施形態でも、第１の実施形態と同様に、排ガスに含まれるＮＯＸ量を低減することができる。
また、原料投入側の排ガスと、清澄室側の排ガスを旋回して煙道９に導入するので、ガスの混合がより促進され、煙道９の長さをより短くすることができる。
なお、本実施形態と第２の実施形態を組み合わせても構わない。 In this embodiment also, as in the first embodiment, it is possible to reduce the amount of NO X contained in the exhaust gas.
Further, since the exhaust gas on the raw material input side and the exhaust gas on the clarification chamber side are swirled and introduced into the flue 9, gas mixing is further promoted, and the length of the flue 9 can be shortened.
In addition, you may combine this embodiment and 2nd Embodiment.

以上、本発明を実施形態に基づき説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。   As mentioned above, although this invention was demonstrated based on embodiment, it cannot be overemphasized that this invention can be variously changed in the range which is not limited to the said embodiment and does not deviate from the summary.

以下、実施例により、本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記実施例に何ら制限されるものではない。
実施例１として、図９に示すような酸素燃焼バーナを１０本（原料投入側酸素燃焼バーナ５１〜５４、清澄室側酸素燃焼バーナ６５〜６１０）備えたガラス溶解炉１において、各バーナの酸素比を表１に示す値に調整して運転し、ＮＯＸを低減させる試験を行った。
その結果、煙道排ガスのＮＯＸ濃度は、標準運転条件１０００ＰＰＭに対して、実施例１の低ＮＯＸ運転条件では、６００ＰＰＭまで低減した。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in more detail, this invention is not restrict | limited to the following Example at all.
As Example 1, in a glass melting furnace 1 provided with ten oxyfuel combustion burners as shown in FIG. 9 (raw material charging side oxygen combustion burners 5 1 to 5 4 , clarification chamber side oxygen combustion burners 6 5 to 6 10 ). the oxygen ratio of each burner is operated to adjust the values shown in Table 1 were tested to reduce NO X.
As a result, the NO X concentration of the flue gas was reduced to 600 PPM under the low NO X operating condition of Example 1 compared to the standard operating condition of 1000 PPM.

Figure 2011195386
Figure 2011195386

次に、実施例２として、図２に示したような、煙道内にリバーニングガスを旋回させることなく導入し、還元雰囲気を形成し、その下流で空気を吹き込んで完全燃焼させる試験を行い、ＮＯＸ分解率とリバーニングガス吹き込み位置からの滞留時間の関係を調べた。また、同じ条件で、実施例３として、図３（ａ）に示したような断面矩形状の煙道を用いてリバーニングガスを旋回させた場合について、実施例４として図３（ｂ）に示したような断面円形上の煙道を用いてリバーニングガスを旋回させた場合について調べた。結果を表２および図１０に示す。 Next, as shown in FIG. 2, a reburning gas is introduced into the flue without swirling as shown in FIG. 2, a reducing atmosphere is formed, and air is blown downstream thereof to perform a complete combustion test. It was examined residence time relationship from NO X decomposition rate and reburning gas blowing position. Further, under the same conditions, as Example 3, the case where the reburning gas was swirled using a flue having a rectangular cross section as shown in FIG. The case where the reburning gas was swirled using the flue having a circular cross section as shown was examined. The results are shown in Table 2 and FIG.

Figure 2011195386
Figure 2011195386

表２および図１０から、リバーニングガスを旋回させることで、ＮＯＸ分解速度を速くすることができること、および断面形状は矩形状よりも円形状の方がＮＯＸ分解速度を速くすることができることが分かった。 From Table 2 and FIG. 10, by turning the reburning gas, that it is possible to increase the NO X decomposition rate, and cross-sectional shape that can be towards the circular than rectangular shape to increase the NO X decomposition rate I understood.

次に、実施例５として、図５（ａ）に示したような、煙道をいずれも断面形状が矩形状の第１の煙道と第２の煙道から構成し、第１の煙道においてリバーニングガスを吹き込み、その後排ガスを旋回させて第２の煙道に導入し、さらにその下流で空気を吹き込んで完全燃焼させる試験を行い、ＮＯＸ分解率とリバーニングガス吹き込み位置からの滞留時間の関係を調べた。また、実施例６として、同じ条件で、図５（ｂ）に示したような煙道を断面形状が矩形状の第１の煙道と円形状の第２の煙道とから構成した場合について調べた。結果を表３および図１１に示す。なお、参考のため、実施例２の結果も合わせて表３および図１１に示す。 Next, as Example 5, the flue as shown in FIG. 5A is composed of a first flue and a second flue having a rectangular cross section, and the first flue blowing reburning gas in, then swirled exhaust gas introduced into the second flue, further subjected to tests for complete combustion by blowing air at its downstream residence from NO X decomposition rate and reburning gas blowing position I investigated the relationship of time. Further, as Example 6, a case where the flue as shown in FIG. 5B is configured by a first flue having a rectangular cross section and a second flue having a circular shape under the same conditions. Examined. The results are shown in Table 3 and FIG. For reference, the results of Example 2 are also shown in Table 3 and FIG.

Figure 2011195386
Figure 2011195386

表３および図１１から、リバーニングガスが混合された排ガスを旋回させることで、ＮＯＸ分解速度を速くすることができることが分かった。また、第２の煙道の断面形状を円形状とすることで、よりＮＯＸ分解速度が速くなることも分かった。 From Table 3 and Figure 11, by turning the exhaust gas reburning gas are mixed, it was found that it is possible to increase the NO X decomposition rate. Further, the sectional shape of the second flue by circular was also found that more NO X decomposition rate is increased.

次に、実施例７ないし実施例９として、図６（ｂ）に示したように、煙道を断面形状が矩形状の第１の煙道と円形状の第２の煙道とから構成し、第１の煙道からの排ガスを旋回させて第２の煙道に導入し、その後リバーニングガスを導入し、その下流で空気を導入して試験を行い、ＮＯＸ分解率とリバーニングガス吹き込み位置からの滞留時間の関係を調べた。 Next, as Example 7 thru | or Example 9, as shown in FIG.6 (b), a cross-sectional shape comprised the 1st flue with a rectangular shape, and comprised the 2nd flue with a circular shape. , swirled exhaust gas from the first flue is introduced into the second flue, then introducing the reburning gas was tested by introducing air at its downstream, NO X decomposition rate and reburning gas The relationship between the residence time from the blowing position was investigated.

なお、リバーニングガスの導入方法につき、実施例７では、図７（ａ）に示したような旋回させずに吹き込む方法を採用し、実施例８では、図７（ｂ）に示したような排ガスと同方向に吹き込む方法を採用し、実施例９では、図７（ｃ）に示したような逆方向に吹き込む方法の３つについて試験を行った。結果を表４および図１２に示す。   Regarding the introduction method of the reburning gas, in Example 7, a method of blowing without turning as shown in FIG. 7A is adopted, and in Example 8, as shown in FIG. 7B. A method of blowing in the same direction as the exhaust gas was adopted, and in Example 9, tests were conducted on three methods of blowing in the reverse direction as shown in FIG. The results are shown in Table 4 and FIG.

Figure 2011195386
Figure 2011195386

表４および図１２から、ＮＯＸ分解速度は、速い順に、逆方向に吹き込む方法、旋回させずに吹き込む方法、同方向に吹き込む方法の順になることが分かった。 From Table 4 and FIG. 12, NO X decomposition rate, fast forward, a method of blowing in the opposite direction, a method of blowing without turning was found to be in the order of a method of blowing in the same direction.

１・・・ガラス溶解炉、２・・・溶解炉本体、２ａ・・・溶解炉本体の前面、２ｂ・・・溶解炉本体の背面、２ｃ・・・溶解炉本体の側面、３・・・原料投入側排出口、４・・・清澄室側排出口、５・・・原料投入側酸素燃焼バーナ、６・・・清澄室側酸素燃焼バーナ、７・・・原料投入側排ガスポート、８・・・清澄室側排ガスポート、９・・・煙道、９ａ・・・第１の煙道、９ｂ・・・第２の煙道、１０・・・リバーニングガス供給設備、１１・・・空気供給設備、Ａ・・・還元領域、Ｂ・・・完全燃焼領域、Ｃ・・・還元領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Glass melting furnace, 2 ... Melting furnace main body, 2a ... Front surface of melting furnace main body, 2b ... Back surface of melting furnace main body, 2c ... Side surface of melting furnace main body, 3 ... Raw material input side exhaust port, 4 ... Clarification chamber side exhaust port, 5 ... Raw material input side oxygen combustion burner, 6 ... Clarification chamber side oxygen combustion burner, 7 ... Raw material input side exhaust gas port, ..Exhaust gas port on the clarification room side, 9 ... flue, 9a ... first flue, 9b ... second flue, 10 ... reburning gas supply equipment, 11 ... air Supply equipment, A ... reduction area, B ... complete combustion area, C ... reduction area

Claims (13)

燃焼排ガスを排出する原料投入側排出口と清澄室側排出口を備えたガラス溶解炉であって、
該溶解炉の原料投入側には、酸素比が１以下の低酸素比でガラス原料を燃焼させる原料投入側酸素燃焼バーナが設けられ、
前記溶解炉の清澄室側には、酸素比が１以上の高酸素比でガラス原料を燃焼させる清澄室側酸素燃焼バーナが設けられ、
前記原料投入側排出口には、原料投入側の排ガスを排出する原料投入側排ガスポートが連通しており、
前記清澄室側排出口には、清澄室側の排ガスを排出する清澄室側排ガスポートが連通しており、
前記原料投入側排ガスポートと前記清澄室側排ガスポートは、ともに煙道に連通しており、
前記煙道には、原料投入側の排ガスと清澄室側の排ガスの混合位置より下流に、リバーニングガスを供給するリバーニングガス供給設備が設けられ、
前記煙道には、リバーニングガスが供給された位置よりも下流に、空気を供給するための空気供給設備が設けられていることを特徴とするガラス溶解炉。 A glass melting furnace having a raw material charging side discharge port and a clarification chamber side discharge port for discharging combustion exhaust gas,
The raw material charging side of the melting furnace is provided with a raw material charging side oxygen combustion burner for burning the glass raw material at a low oxygen ratio of 1 or less,
The clarification chamber side of the melting furnace is provided with a clarification chamber side oxygen combustion burner for burning the glass raw material at a high oxygen ratio of 1 or more,
The raw material input side exhaust port communicates with the raw material input side exhaust gas port for discharging the raw material input side exhaust gas,
The clarification chamber side exhaust port communicates with the clarification chamber side exhaust gas port for discharging the clarification chamber side exhaust gas,
The raw material input side exhaust gas port and the clarification chamber side exhaust gas port both communicate with the flue,
The flue is provided with a reburning gas supply facility for supplying a reburning gas downstream from the mixing position of the exhaust gas on the raw material input side and the exhaust gas on the clarification chamber side,
The glass melting furnace, wherein an air supply facility for supplying air is provided in the flue downstream from a position where the reburning gas is supplied. 前記リバーニングガス供給設備が、リバーニングガスを前記煙道内で旋回するように吹き込むことを特徴とする請求項１に記載のガラス溶解炉。   The glass melting furnace according to claim 1, wherein the reburning gas supply equipment blows reburning gas so as to swirl within the flue. 前記空気供給設備が、前記リバーニングガスの旋回方向とは逆向きに、空気を前記煙道内で旋回するように吹き込むことを特徴とする請求項２に記載のガラス溶解炉。   The glass melting furnace according to claim 2, wherein the air supply facility blows air so as to swirl in the flue in a direction opposite to a swirling direction of the reburning gas. 前記煙道の形状を円筒形としたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のガラス溶解炉。   The glass melting furnace according to any one of claims 1 to 3, wherein the flue has a cylindrical shape. 前記煙道が第１の煙道と第２の煙道とから構成されており、
前記原料投入側排ガスポートと前記清澄室側排ガスポートが、ともに前記第１の煙道に連通しており、
前記リバーニングガス供給設備が、前記第１の煙道に設けられており、
前記第１の煙道が、リバーニングガスが混合された排ガスを前記第２の煙道内で旋回させるように前記第２の煙道と連通していることを特徴とする請求項１に記載のガラス溶解炉。 The flue is composed of a first flue and a second flue;
The raw material input side exhaust gas port and the clarification chamber side exhaust gas port both communicate with the first flue,
The reburning gas supply facility is provided in the first flue;
The said 1st flue is connected with a said 2nd flue so that the waste gas mixed with reburning gas may be swirled in the said 2nd flue, The 1st flue is characterized by the above-mentioned. Glass melting furnace. 前記原料投入側排ガスポートが、原料投入側の排ガスを前記煙道内で旋回させるように前記煙道と連通していることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のガラス溶解炉。   The said raw material injection | throwing-in side waste gas port is connected with the said flue so that the waste gas of the raw material injection | throwing-in side may rotate in the said flue, The any one of Claim 1 thru | or 4 characterized by the above-mentioned. Glass melting furnace. 前記清澄室側排ガスポートが、清澄室側の排ガスを前記煙道内で旋回させるように前記煙道と連通していることを特徴とする請求項１ないし請求項４または請求項６のいずれか１項に記載のガラス溶解炉。   7. The clarification chamber side exhaust gas port communicates with the flue so that the exhaust gas on the clarification chamber side is swirled in the flue. The glass melting furnace as described in the item. ガラス溶解炉における排ガスの処理方法であって、
前記ガラス溶解炉の原料投入側に設置した原料投入側酸素燃焼バーナによって、ガラス原料を酸素比が１以下の低酸素比で燃焼するとともに、清澄室側に設置した清澄室側酸素燃焼バーナによって、ガラス原料を酸素比が１以上の高酸素比で燃焼し、
前記原料投入側から排出された排ガスと、前記清澄室側から排出された排ガスとを混合し、
混合された排ガスに、リバーニングガスを供給し、
リバーニングガスが供給された排ガスに、空気を供給することを特徴とするガラス溶解炉における排ガスの処理方法。 A method for treating exhaust gas in a glass melting furnace,
By the raw material charging side oxygen combustion burner installed on the raw material charging side of the glass melting furnace, the glass raw material is burned at a low oxygen ratio with an oxygen ratio of 1 or less, and by the clarification chamber side oxygen combustion burner installed on the clarification chamber side, The glass raw material is burned at a high oxygen ratio with an oxygen ratio of 1 or more,
Mixing the exhaust gas discharged from the raw material input side and the exhaust gas discharged from the clarification chamber side,
Supplying reburning gas to the mixed exhaust gas,
A method for treating exhaust gas in a glass melting furnace, characterized in that air is supplied to the exhaust gas supplied with reburning gas. 前記リバーニングガスを、排ガスの進行方向に対して旋回する方向に吹き込むことを特徴とする請求項８に記載のガラス溶解炉における排ガスの処理方法。   The method for treating exhaust gas in a glass melting furnace according to claim 8, wherein the reburning gas is blown in a direction that swirls with respect to a traveling direction of the exhaust gas. 前記空気を、前記リバーニングガスの旋回方向とは逆向きに、混合された排ガスの進行方向に対して旋回するように吹き込むことを特徴とする請求項９に記載のガラス溶解炉における排ガスの処理方法。   The treatment of exhaust gas in the glass melting furnace according to claim 9, wherein the air is blown so as to swirl with respect to a traveling direction of the mixed exhaust gas in a direction opposite to a swirling direction of the reburning gas. Method. 前記リバーニングガスが混合された排ガスを、排ガスの進行方向に対して旋回させることを特徴とする請求項８ないし請求項１０のいずれか１項に記載のガラス溶解炉における排ガスの処理方法。   The method for treating exhaust gas in a glass melting furnace according to any one of claims 8 to 10, wherein the exhaust gas mixed with the reburning gas is swirled with respect to the traveling direction of the exhaust gas. 前記原料投入側からの排ガスを旋回させることを特徴とする請求項８ないし請求項１１のいずれか１項に記載のガラス溶解炉における排ガスの処理方法。   The method for treating exhaust gas in a glass melting furnace according to any one of claims 8 to 11, wherein the exhaust gas from the raw material charging side is swirled. 前記清澄室側からの排ガスを旋回させることを特徴とする請求項８ないし請求項１２のいずれか１項に記載のガラス溶解炉における排ガスの処理方法。   The method for treating exhaust gas in a glass melting furnace according to any one of claims 8 to 12, wherein the exhaust gas from the clarification chamber side is swirled.
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