JP4409435B2 - ガラス溶融炉で微粉砕燃料の供給および燃焼を制御する制御装置 - Google Patents

ガラス溶融炉で微粉砕燃料の供給および燃焼を制御する制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JP4409435B2
JP4409435B2 JP2004541117A JP2004541117A JP4409435B2 JP 4409435 B2 JP4409435 B2 JP 4409435B2 JP 2004541117 A JP2004541117 A JP 2004541117A JP 2004541117 A JP2004541117 A JP 2004541117A JP 4409435 B2 JP4409435 B2 JP 4409435B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
pulverized fuel
burner
combustion
air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004541117A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2006501430A5 (ja
JP2006501430A (ja
Inventor
マルチネス イヴァン ホルヘ ソリス、
Original Assignee
ヴィトロ グローバル エス.エイ.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ヴィトロ グローバル エス.エイ. filed Critical ヴィトロ グローバル エス.エイ.
Publication of JP2006501430A publication Critical patent/JP2006501430A/ja
Publication of JP2006501430A5 publication Critical patent/JP2006501430A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4409435B2 publication Critical patent/JP4409435B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23KFEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K3/00Feeding or distributing of lump or pulverulent fuel to combustion apparatus
    • F23K3/02Pneumatic feeding arrangements, i.e. by air blast
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/235Heating the glass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/24Automatically regulating the melting process
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00Regulating fuel supply
    • F23N1/02Regulating fuel supply conjointly with air supply
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)

Description

(発明の背景)
(発明の分野)
本発明は、ガラス溶融炉で微粉砕燃料の供給および燃焼を制御する制御装置に関し、更に具体的には、ガラス溶融炉で微粉砕燃料を供給する制御装置に関する。
(関連技術)
ガラスの溶融は、製品の最終性能によって、また、溶融過程および精製過程の熱効率を考慮して、異なる種類の加熱炉および異なる種類の燃料で行われてきた。ガラスを(ガス燃料によって)溶融させるために、ユニット式溶融炉が使われてきたが、これらの加熱炉には加熱炉の側壁に沿っていくつかのバーナが備わっており、ユニット全体は、供給装置の導入部分の中かまたは加熱炉の端部かのいずれかに配置することのできる、つまり下流へ延びている煙突がある密閉箱のように見える。しかしながら、ガラスが通過する高温稼働用加熱炉には、きわめて大きい熱損失がある。例えば2500°Fでは、煙道ガスの熱量は、天然ガス燃焼炉の入熱の62パーセントである。
煙道ガスの余熱を利用するために、蓄熱炉と称される、より複雑かつ高価な設計が知られている。ガラス溶融用蓄熱炉を稼働するために、複数のガスバーナが、並んで配置された一対の密閉式蓄熱器に通じている。それぞれの蓄熱器は、下部チャンバと、この下部チャンバの上方に設けられた耐火構造体と、この構造体の上方に設けられた上部チャンバとを備える。それぞれの蓄熱器は、それぞれの上部チャンバとこの加熱炉の溶融・精製チャンバとを接続するためのそれぞれのポートを備える。バーナは、ガラス溶融炉の中で用いられてチャンバ内のガラス製造用材料を溶融しかつ精製するのに適した天然ガス、鉱油、重油または他の気体燃料あるいは液体燃料のような燃料を燃焼させるように構成されている。溶融・精製チャンバは、原料投入口が設置されている一方の端部からガラス製造用材料が供給され、また、他方の端部には、一組のポートを備える溶融体分配器があり、このポートを通過させて、この溶融・精製チャンバから溶融ガラスを除去することができる。
これらのバーナは、多数の可能な構成、例えば通しポート構成、サイドポート構成あるいは下部ポート構成で取り付けることができる。燃料、例えば天然ガスは、バーナから、燃焼サイクルまたは逆転シーケンスの際にそれぞれの蓄熱器から流入してくる「燃焼用空気」とも呼ばれる予熱空気の入来流の中へ供給され、その結果生じた火炎とこの火炎の中で作り出された燃焼生成物とが、溶融ガラスの表面を越えて広がり、溶融・精製チャンバの中のガラスへ熱を伝達する。
稼働中、蓄熱器では、空気燃焼サイクルと熱排出サイクルとが交互に繰り返される。加熱炉の種類に左右されるが、20分または30分ごとに、火炎の通路が逆にされる。それぞれの蓄熱器の目的は、通常の周囲温度では達成できない大きい効率と高い火炎温度とを得ることのできる排出熱を蓄積することである。
ガラス溶融炉を運転するため、燃料はバーナへ供給され、燃焼ファンの出口および構造の最上部で生成された空気流と、存在する酸素および可燃性物質の量を測定し、溶融チャンバの内部または溶融チャンバに沿った地点で、供給される燃焼用空気が供給されている燃料の完全燃焼に必要な量よりも少ないことを確実にすることによって、供給される燃焼用空気が制御される。
過去においては、ガラスを溶融するために用いられる燃料は石油の蒸留から得られた重油であった。長年この種の燃料が利用されていたが、環境規制の強化によって、重油の削減が強く求められてきている。その理由は、この種の重油には、硫黄、バナジウム、ニッケルおよび他の重金属のような原油に由来する不純物が存在するためである。この種の重油によって、SO、NOおよび微粒子のような汚染物質が作り出される。近年、ガラス工業には清浄ガスとしての天然ガスが用いられてきている。蒸留による石油残留物の液体流に入って来るすべての重金属および硫黄は、天然ガスには含まれていない。しかしながら、天然ガスの火炎の中に生じた高温は、NOが他の汚染物質よりも多く作り出されるのにきわめて効果的である。その意味で、天然ガスを燃焼させるための低NOバーナを開発するために、多くの努力が行われてきた。加えて、NOの生成を防止するために、異なったいくつかの技術が開発されてきた。その一例は、燃焼過程のために空気に代えて酸素を利用する酸素含有燃料法である。この方法には、空気の侵入を防ぐために特別に用意された耐火物を備えるユニット式溶融炉が必要であるという不都合な点がある。酸素の使用によって、より高温の火炎が作り出されるが、窒素が存在しないので、NOの生成は大幅に減少する。
酸素含有燃料法の他の不都合な点は、酸素自体の費用である。その費用をより安くするために、加熱炉の他に、溶融過程に必要な酸素を供給する酸素設備を配置しなければならない。
しかしながら、エネルギー費用(主として天然ガス)の継続的急騰によって、大手のフロートガラス製造業者は、トラック何台分もの板ガラスに「追加料金」を加えるのを余儀なくされた。天然ガスの価格は、事前の予測を大きく上回ってこの1年で120%以上(メキシコだけで、あるいは他の国でも)高くなった。
ガラス工業の業界関係者の間における全体的合意は、流通業者がこれらの新しい「追加料金」を監視せざるを得ないであろうし、また、その「追加料金」を認めざるを得ない可能性が最も高いであろう、ということである。
従来技術を考慮に入れると、本発明は、環境に影響の少ない方法でガラス製造に用いるために、石油コークスのような、蒸留塔の石油残留物に由来する固体燃料を用いて、異なった技術を適用して溶融費用を削減することに関するものである。
この種の重油と天然ガスとの主な相違点は物質の物理的状態であり、重油が液相であり、天然ガスが気相であり、一方石油コークスが例えば固体である。重油と石油コークスとは、これらの両方が原油の蒸留塔の石油残留物に由来しているので、同種の不純物を有している。大きな相違点は、これらのそれぞれに含有された不純物の量である。石油コークスは、ディレート、フルードおよびフレキシと称される、異なった3種の過程において製造される。蒸留過程からの残留物は、ドラムの中に入れられた後に、その残留物から残留揮発性物質の大部分を取り除くために、900°F〜1000°Fに至るまで最大36時間、加熱される。これらの揮発性物質はコークス化ドラムの頂部から引き出されるが、そのドラムの中の残留物質は、約90パーセントの炭素と、残部である使われた原油からの全不純物とからなる堅い岩状物質である。この岩状物質は油圧ドリルとウォーターポンプとを使ってそのドラムから引き出される。
石油コークスの典型的な組成は次のように与えられる。炭素が約90%、水素が約3%、窒素が約2〜4%、酸素が約2%、硫黄が約0.05〜6%、他の成分が約1%である。
(石油コークスの使用)
石油固体燃料は、セメント工業と蒸気発電産業とにおいてすでに使用されてきている。ペース・コンサルタンツ株式会社(Pace Consultants Inc.)によれば、1999年における石油コークスの使用は、セメント工業と蒸気発電産業について、それぞれ40%および14%であった。
両産業において、石油コークスの燃焼が直接燃焼装置として用いられており、燃料の燃焼によって作り出された雰囲気はその生成物と直接接触している。セメント製造の場合には、生成物が熱によって輪郭形成されるためにロータリーキルンが必要である。このロータリーキルンの中では、溶融セメントの殻が常に形成されるが、これは、燃焼ガスや火炎とキルンの耐火物との直接接触を防止して、耐火物の破壊を防止するためである。この場合において、焼成製品(セメント)は、ロータリーキルンの中のバナジウム、SOおよびNOの侵食作用および研磨作用を防止するために、燃焼ガスを吸収する。
しかしながら、硫黄およびバナジウムの含有率が高いために、また、耐火物の構造体や環境問題に悪い作用を及ぼすために、燃料としての石油コークスの使用は、ガラス工業では一般的ではない。
(耐火物に関する問題点)
ガラス工業ではいくつかの種類の耐火物材料が用いられ、これらの材料の大部分は、相異なる機能、すなわち、温熱条件だけでなく、耐薬品性や、化石燃料によって含有された不純物に起因する機械的侵食に対する耐食性も達成するために用いられる。
主なエネルギー源として化石燃料を用いるということは、五酸化バナジウム、酸化鉄、酸化クロム、コバルトなどのような、燃料中に含有された相異なる種類の重金属が加熱炉に投入されることを意味している。燃焼過程では、たいていの重金属は、金属酸化物の蒸気圧が低く、また、溶融炉の温度が高いために蒸発する。
加熱炉から流出する煙道ガスの化学的性質は、化石燃料に由来する硫黄の含有率が高いために、たいてい酸性である。また、五酸化バナジウムは硫黄煙道ガスのような酸性性質を呈する。酸化バナジウムは、気体状態におけるこの酸化物の酸性性質のために、塩基性耐火物への損傷の原因となる金属の1つである。この五酸化バナジウムが酸化カルシウムと激しく反応して1275℃でケイ酸二カルシウムを形成することはよく知られている。
このケイ酸二カルシウムは、マーウィナイトの相からモンチセライトの相、そして最後に、五酸化バナジウムと反応してバナジウム三カルシウムの融点を低くするフォルステライトの相を形成するまで、損傷を与え続ける。
塩基性耐火物に引き起こされる損傷を緩和するただ1つの方法は、耐火物が破壊されるまで五酸化バナジウムと反応し続けるケイ酸二カルシウムの生成を防止するために、主な塩基性耐火物の中における酸化カルシウムの量を減らすことである。
一方、石油コークスの使用に伴う主な問題点は、加熱炉の中における耐火物の構造に悪影響を及ぼす硫黄とバナジウムの含有率が高いということに関係がある。耐火物に要求される最も重要な性質は、長時間にわたって高温にさらされるのに耐えられることである。加えて、温度の急激な変化に耐え、溶融ガラスの侵食作用、ガスの腐食作用および雰囲気中にある粒子の摩耗力に対して耐えられることである。
耐火物に対するバナジウムの影響は、いろいろな論文において研究されてきている。すなわち、The GlassIndustry Magazine の1978年11月号および12月号のRoy W.BrownとKarl H.Sandmeyerによる論文「上部構造体の耐火物に対するバナジン酸ナトリウムの影響」第1部および第2部等である。この論文では、ガラスタンクの上部構造体に普通に使われるアルミナ−ジルコニア−シリカ(AZS)、α−βアルミナ、αアルミナおよびβアルミナのような、流動性鋳造組成物の中におけるバナジウム侵食を克服するように中心に配置された相異なる鋳造耐火物が試験された。
J.R.MclarenおよびH.M.Richardsonによる論文「ケイ酸アルミニウム耐火物に対する五酸化バナジウムの作用」には、アルミナ含有率が73%、42%および9%のレンガからなる粉砕された数組の試料であって、それぞれの試料が五酸化バナジウムの混和材を単独でまたは酸化ナトリウムあるいは酸化カルシウムと組み合わされて含有している試料の組に関して、コーン変形の行われる一連の実験についての記載がある。
これらの結果の考察は、五酸化バナジウムの作用、五酸化バナジウムと酸化ナトリウムの作用、および五酸化バナジウムと酸化カルシウムの作用に焦点が当てられた。結論は次のとおりである。
1.ムライトによって、1700℃までの温度で五酸化バナジウムの作用が制限された。
2.結晶状組成物、五酸化バナジウムとアルミナとの固溶体、あるいは五酸化バナジウムとシリカとの固溶体の形成についての証拠は認められなかった。
3.五酸化バナジウムは、オイルアッシュ(oil ash)によるアルミノケイ酸塩のスラグ形成の際に鉱化剤として作用することがあるが、これは主なスラグ形成因子ではない。
4.低融点化合物が、五酸化バナジウムと酸化ナトリウムあるいは酸化カルシウムとの間に、特に五酸化バナジウムと酸化ナトリウムとの間に、形成される。
5.バナジン酸ナトリウムあるいはバナジン酸カルシウムとアルミノケイ酸塩との反応では、アルミナの多いレンガよりもシリカの多いレンガに低融点スラグが形成される。
Glass Technology の1979年4月号である第20巻のT.S.BusbyとM.Carterによる論文「塩基性耐火物の結合鉱物に対するSO、NaSOおよびVの影響」では、塩基性耐火物の結合鉱物であるいくつかの尖晶石およびケイ酸塩が、ともにNaSOおよびVを添加して、また、添加することなく、600〜1400℃の硫黄雰囲気において試験された。これらの鉱物におけるMgOあるいはCaOは、いくらか硫酸塩に変化することがわかった。その反応速度は、NaSOあるいはVの存在によって増大した。これらの結果によれば、塩基性耐火物におけるCaOおよびMgOは、廃ガス中に硫黄が存在している加熱炉の中で用いられるときには硫酸塩に変化するおそれがあることが示されている。硫酸カルシウムの形成は1400℃未満で起こり、硫酸マグネシウムの形成は約1100℃未満で起きる。
しかしながら、先に説明したように、耐火物に対するバナジウムの影響によって、全体として解決されなかったガラス加熱炉における多くの問題点が生じている。
(石油コークスおよびその環境)
石油コークスの使用に関する別の問題点は環境に関係する。石油コークスの燃焼によって生じた硫黄とニッケルおよびバナジウムのような金属の含有率が高いことで、環境問題が引き起こされるに至った。しかしながら、硫黄含有率の高い(重量で5%を超える)石油コークスを減らしたり脱硫したりするための成果がすでに存在している。例えば、1983年6月21日にCharles P.Goforthに発行された米国特許第4389388号は、石油コークスの脱硫に関するものである。石油コークスは硫黄含有量を減らすために処理される。粉砕されたコークスは、加圧条件下で約2〜60秒の滞留時間だけ、加熱水素と接触する。脱硫されたコークスは冶金学的な用途あるいは電極の用途に適している。
1989年8月15日にRolf Haukに発行された米国特許第4857284号は、還元シャフト炉の廃ガスから硫黄を除去するための処理に関するものである。この特許には、ガス状化合物に含まれた硫黄を、鉄鉱石のための還元シャフト炉における廃ガスの少なくとも一部からの吸着により除去する新規な処理が記載されている。この廃ガスは、スクラバーにおいてまず清浄化されて冷却され、その後、硫黄吸着剤が還元シャフト炉の中で作られた海綿鉄の一部によって構成される際に、脱硫される。脱硫は、30℃〜60℃の範囲内の温度で行われるのが好ましい。脱硫は、シャフト炉ガスから分離されたCOで、また、搬出ガスとして用いられたシャフト炉ガス部分で行われるのが好ましい。
1990年1月16日にArturo Lazcano−Navarroらに発行された米国特許第4894122号は、初期硫黄含有率が約5重量パーセントよりも大きいコークス粒子の形態の石油蒸留残留物を脱硫するための方法に関するものである。脱硫は、コークス粒子が連続的に導入される、順次連結された複数の流動床に基づいた連続式電熱法によって行われる。コークス粒子を脱硫するために必要な発熱は、流動化コークス粒子の中へ延びる一対の電極を用意し、これらの電極および流動化コークス粒子に電流を流すことで、それぞれの流動床における電気抵抗としてそれらのコークス粒子を用いることによって得られる。硫黄の水準が約1重量パーセントよりも小さくなるまで低下した後に、脱硫されたコークス粒子を冷却するために電極のない最終流動床が設けられている。
1993年11月9日にRichard B.Greenwaltに発行された米国特許第5259864号は、石油コークスと硫黄とその中に含有された重金属とからなる環境上好ましくない物質を処分することと、溶銑すなわち鋼鉄の半製品と、上部の燃料充填端部、還元ガス排出端部、下部の溶融金属・スラグ収集端部、およびこの溶融ガス発生機の中へ鉄材を充填するための入口をもたらす手段を有している溶融ガス発生機の中における還元ガスとを作る過程のための燃料を供給することとの両方の方法に関するものであり、この方法は、石油コークスを溶融ガス発生機の中へその上部の燃料充填端部で導入し、酸素含有ガスを石油コークスの中へ吹き込んで石油コークスからコークス粒子の少なくとも第1流動床を形成し、溶融ガス発生機の中へ入口手段を介して鉄材を導入し、石油コークス、酸素および粒子状鉄材を反応させて石油コークスの大部分を燃焼させることで還元ガスと石油コークスの燃焼により遊離した重金属を含有している溶銑すなわち鋼鉄の半製品と石油コークスの燃焼により遊離した硫黄を含有しているスラグとを作り出すことからなる。
ガラス工業において考慮すべき付加的な要因は、環境、すなわち主に大気汚染の防止である。溶融炉は、ガラス工場からの総排出量のうちの微粒子およびガス状汚染物質の両方の99%超を占めている。ガラス溶融炉からの燃料廃ガスは主に、二酸化炭素、窒素、水蒸気、硫黄酸化物および窒素酸化物からなっている。溶融炉から放出された廃ガスは主に、燃料によって発生した燃焼ガスと、この時間内に起きる化学反応にも左右されるバッチの溶融から生じるガスとからなっている。もっぱら火炎加熱された加熱炉からのバッチガスの割合は全ガス量の3〜5%に相当する。
燃料廃ガス中の大気汚染成分の割合は、燃焼燃料の種類、その発熱量、燃焼用空気の温度、バーナの設計、火炎の形状、および過剰給気量によって決まる。ガラス溶融炉の廃ガス中の硫黄酸化物は、溶融バッチからと同様に、使われた燃料から作り出される。
これらの金属酸化物および金属水酸化物の揮発が含まれるさまざまな機構が提案された。いずれにしても、粒状物質の化学分析の結果として、その物質の70%以上がナトリウム化合物であり、約10%〜15%がカルシウム化合物であり、残りの大部分がマグネシウム、鉄、ケイ素およびアルミナである。
ガラス溶融炉における別の重要な考慮事項はSOの排出である。SOの排出は、原材料および燃料の中に導入された硫黄の作用である。操業度が向上した後のような溶融炉を加熱する際に、多量のSOが排出される。SOの排出割合は、溶融したガラス1トン当り約2.5ポンドからトン当り5ポンドまでにわたる。排気ガス中のSO濃度は、天然ガスでの溶融において一般に100〜300ppmの範囲にある。硫黄含有率の高い燃料を使うと、燃料中の硫黄の1%ごとに、ガラス1トン当りおよそ4ポンドのSOが加わる。
これに対して、燃焼過程の結果としてのNOの生成について、研究が行われ、何人かの著者(Zeldovich、J.による「燃焼および爆発の際における窒素の酸化」、Acta.Physiochem.、1946年、21(4)巻、Edwards、J.B.による「燃焼:微量核種の形成および放出」、Ann Arbor Science Publishers、1974年、39頁)によって説明されてきた。これらは、Zeldovichによる均一なNO形成とEdwardsによる経験式の提示とが含まれる「ガラス製造業からのNOの排出」に関する彼らの報告書で、米国環境保護庁の大気保全計画基準局の排出基準部によって承認された。Zeldovichは、高温燃焼の結果としてのNOおよびNOの生成についての速度定数を展開した。
最後に、火炎が適切に調整されかつ加熱炉に燃焼用空気が不足していない通常の稼働条件下では、化石燃料の不完全燃焼に起因するCOあるいは残留物は排気ガスの中にほとんど認められなかった。これらの核種のガス濃度は、100ppmよりも小さく、おそらく50ppmよりも小さいであろうし、また、生成率は0.2%/トンよりも小さいであろう。これらの汚染物質についての規制は適切な燃焼設定をすることだけである。
排気ガスの減少についての処理技術は基本的に、燃焼燃料および原材料の適切な選択に限定され、また、加熱炉の設計および操作に限定される。1991年10月1日にMichael Buxelらに発行された米国特許第5053210号公報には、煙道ガスの浄化のための方法および装置について記載されており、とりわけ、粒状の重力流移動床における多段吸着と触媒反応による煙道ガスの脱硫およびNO除去おいて、粒状の炭素含有物質がガスの横断状蒸気と接し、NO除去が第2の移動床つまり任意の下流側移動床で行われように、2つの移動床の最低部がガス経路に関して直列に配置されている。工業炉からの大量の煙道ガスを精製しなければならない場合、精製は二酸化硫黄濃度が大きく変化するガスストリークの形成によって悪影響を受ける。この不利な点は、最初の移動床を出て、局所的に可変の二酸化硫黄濃度勾配を有する精製された煙道ガスが、アンモニアがNO除去のための反応剤として添加される前に繰り返し混合されることで解消される。
1997年6月3日にJeng−Syanらに発行された米国特許第5636240号は、溶融炉の廃ガス出口において使うためのガラス溶融炉の大気汚染防止方法および大気汚染防止装置に関するものであり、廃ガス中の硫酸塩を吸着剤(NaOH)の噴霧によって除去し、排気ガスの不透過率を減少させるために、廃ガスを噴霧型中和塔に通すことと、空気式粉末供給装置を採用して、前記噴霧型中和塔とバッグハウスとの間の通路に飛散灰すなわち水酸化カルシウムを定期的に供給し、前記バッグハウスの中におけるフィルターバッグの機能を維持することとを含む。
上記の全てのことを考慮して、本発明と同じ出願人の米国特許出願第09/816254号は、ガラス溶融炉の中で微粉砕石油コークスを供給および燃焼させる方法および装置に関する。この発明において、炭素、硫黄、窒素、バナジウム、鉄、およびニッケルから構成される種類の微粉砕石油コークスが、板ガラスまたはガラス容器製造用のガラス原料を溶融するサイドポート型ガラス溶融炉で燃焼される。ガラス溶融サイクルの間に微粉砕燃料を燃焼するため、前記ガラス溶融炉のガラス溶融領域の複数の第1および第2のサイドポートの各々の1つの傍に配列された少なくとも1つのバーナへ微粉砕燃料を供給する手段が設けられ、前記ガラス溶融炉は、溶融ガラスの浸食作用、燃焼ガスの腐食作用、および加熱炉における前記微粉砕燃料の燃焼によって刺激されたガス体の粒子の研磨力に抵抗するため、ガラス溶融炉の蓄熱器に耐火手段を含む。最後に、微粉砕燃料の燃焼がガラス溶融炉で実行された後、空気汚染を制御する手段が廃ガス出口に設けられる。空気汚染を制御する前記手段は、硫黄、窒素、バナジウム、鉄、およびニッケル化合物の大気への排出を減少させる。
しかし、ガラス溶融サイクルでガラス溶融炉における微粉砕燃料の供給および燃焼を制御するため、本発明は、ガラス溶融炉における前記微粉砕燃料の供給および燃焼を制御する制御装置に関する。制御は、石油コークスが使用されるときの加熱炉の動作具合を分析するため、プロセスに関連する異なった変数またはパラメータ、例えば、各々のバーナのガス流、微粉砕燃料供給速度、ブロアの速度、ブロアの圧力、輸送空気流、加熱炉の内圧、煙突のガス抽出速度、環境制御装置の出口および入口におけるガス圧力、加熱炉の温度、燃焼室の温度、加熱炉の中の温度プロファイルを連続的にモニタすることによって行われる。これらの全ての因子は、加熱炉の特性に依存して20分ごと、または30分ごとに交互作動する空気燃焼サイクルおよび熱排出サイクルを加熱炉の中で実行するため、プログラマブルコントローラによってモニタおよび同期化される。更に、加熱炉の中の温度をモニタする手段によって、自動サイクルがプログラム可能コントローラに前もって設定された温度サイクルに従って実行される。
(発明の要約)
本発明によれば、本発明の第1の目的は、微粉砕燃料をガラス溶融炉へ供給するための制御装置であって、加熱炉への微粉砕燃料の供給を自動的に制御する制御装置を提供することである。
本発明の他の目的は、ガラス溶融炉へ微粉砕燃料を供給するための制御装置であって、ガラス溶融プロセスの全ての変数をモニタおよび制御し、ガラス炉の中の燃料、燃焼空気、および排気ガスサイクルの同期運転を実行するための制御装置を提供することである。
本発明の他の目的は、ガラス溶融炉へ微粉砕燃料を供給するための制御装置であって、ガラス溶融炉で微粉砕燃料を貯蔵、取扱、輸送、供給、燃焼、および廃棄する全体のプロセスに沿って相互に作用する全ての異なった装置の間で、統合された動作シーケンスを可能にする制御装置を提供することである。プロセスの異なった段階および機器で操作および検出される全ての変数のデータ交換を実行し、蓄熱型ガラス溶融炉の一対の密閉式蓄熱器に関連づけられた複数のバーナへ微粉砕燃料を供給するため、制御装置の相互作用は、供給制御装置を有する燃焼制御装置、溶融制御装置、環境制御装置、廃棄物処理装置、および貯蔵並びに輸送制御装置の間で起こる。
本発明の他の目的は、ガラス溶融炉へ微粉砕燃料を供給するための制御装置であって、溶融チャンバにバーナを配列して石油コークス、軽油または重油を燃焼させることのできる制御装置を提供することである。
本発明の、これらおよび他の目的および利点は、添付の図面で示される本発明の以下の詳細な説明から当業者に明らかであろう。
(発明の詳細な説明)
特定の実施形態に関して本発明を説明する。ここで同じ部分には同じ参照番号を付し、図1および図2は蓄熱型ガラス溶融炉の平面図を示す。この溶融炉は、溶融チャンバ10、精製チャンバ12、調質チャンバ14、および精製チャンバ12と調質チャンバ14との間のスロート16を含む。精製チャンバ12の前方端部18には、溶融ガラスが精製チャンバ12から取り出される一組の前床接続部20が備えられている。溶融チャンバ10の後方端部22には投入口24が含まれており、この投入口を介してガラス製造用材料がバッチ式投入器26によって供給される。溶融チャンバ10の各側面には、一対の蓄熱器28、30が設けられている。蓄熱器28、30には燃焼ポート32、34が設けられており、これらの燃焼ポート32、34によってそれぞれの蓄熱器28、30が溶融チャンバ10に接続されている。蓄熱器28、30には、ガス蓄熱チャンバ36と空気蓄熱チャンバ38とが設けられている。両方のチャンバ36、38は下部チャンバ40に接続されており、下部チャンバ40は、ダンパー42によって排気ガスのための煙道44および煙突46へ向かって連通するように構成されている。バーナ48a、48b、48c、48d、48e、48f、48g、48hと、バーナ50a、50b、50c、50d、50e、50f、50g、50hとは、ガラス溶融炉の中で使うための天然ガス、石油コークスあるいは他種の燃料を燃焼させるために、それぞれの燃焼ポート32、34の首部分52、54におけるそれぞれのポート32、34によって配置されている。
それゆえ、ガラス製造用材料が溶融チャンバ10の後方端部における投入口24から供給されるとき、溶融用ガラスは、バーナ48a〜48h、50a〜50hによって溶融されるとともに、完全に溶融して溶融チャンバ10から調質チャンバ14へ広がるまで、前方方向へ流れていく。この加熱炉の稼働中に、蓄熱器28、30は、空気燃焼サイクルと排気サイクルとが交互に繰り返される。加熱炉の特性によって左右されるが、20分あるいは30分ごとに、一連のバーナ48a〜48hあるいは50a〜50hにおける火炎の経路が切り換えられる。それゆえ、それぞれのバーナ48a〜48h、50a〜50hの中で作り出された火炎と燃焼生成物とは、溶融用ガラスの表面を越えて延びるとともに、溶融チャンバ10および精製チャンバ12におけるガラスへ熱を伝達する。
(微粉砕石油コークスの供給)
ここで、図3、4および図5を参照すると、ガラス溶融炉における、微粉砕燃料を供給して燃焼させる装置は、このガラス溶融炉の中で使用する微粉砕燃料あるいは他の種類の燃料を貯蔵しておくための第1の貯蔵用サイロあるいは貯蔵用タンク56、58を備えている。貯蔵用サイロ56、58へはワゴン車あるいは貨車60から第1導入管62によって供給されるが、この第1導入管62は貨車60とサイロ56、58とに接続されている。この第1主管62は第1分岐管64、66を有し、これらの第1分岐管64、66は、サイロ56、58を充填するために、サイロ56、58にそれぞれ接続されている。それぞれのサイロ56、58の充填量を調節するために、第1分岐管64、66のそれぞれにバルブ68、70が接続されている。それぞれのサイロ56、58は真空ポンプ71の真空作用により充填されるが、この真空ポンプ71は第1排出管72に通じている。第1排出管72は、それぞれのサイロ56、58に接続される第2分岐管74、76を有する。それぞれのサイロ56、58を充填するために真空ポンプ70によってもたらされた真空作用を調節するために、バルブ78、80が第2分岐管74、76のそれぞれに接続されている。
それぞれのサイロ56、58の底部には円錐状部分82、84と重量測定式燃料供給装置86、88とが含まれており、これらは、微粉砕燃料を流動化させるためと、微粉砕材料が固体燃料供給装置SD−5、SD−6、SD−7へ送られる第2排出管90の中へ微粉砕燃料を一様に排出させるためのものである。サイロ56、58は、サイロの内部環境を保護するための不活性化装置のトリガとなる微粉砕燃料の一酸化炭素濃度を決定するためのセンサSを含む。第2排出管90は、それぞれのサイロあるいはタンク56、58における円錐状部分82、84の底部に接続された第3分岐管92、94を含む。第2排出管90への微粉砕燃料の流れを調節するために、第3分岐管92、94のそれぞれにバルブ96、98が取り付けられている。
(微粉砕燃料の供給装置)
本発明による供給装置について述べると、微粉砕燃料は、第2排出管90を通って固体燃料供給装置SD−5、SD−6、SD−7のそれぞれに収容される。第2排出管90には、第1のサイロあるいはタンク56、58の微粉砕燃料を固体燃料供給装置SD−5、SD−6、SD−7へ輸送するために、第4分岐管100、102、104が接続されている。固体燃料投入装置SD−5、SD−6、SD−7のそれぞれは、第2組のサイロあるいはタンク106、108、110を含む。これら第2組のサイロあるいはタンク106、108、110は、円錐状部分112、114、116と、微粉砕燃料に加重するロードセルを重量測定式供給装置の一部分として含む重量測定式供給装置118、120、122、空気混入装置124、126、128、供給装置130、132、134、および集塵装置136、138、140を含む。集塵装置136、138、140は、好ましくない粉塵状態をモニタするセンサDCを含む。各々の固体燃料供給装置SD−5、SD−6、およびSD−7は、後で説明するように、微粉砕燃料を一様に排出させ、またプロセスによって必要とされる微粉砕燃料/空気の正しい量がバーナ48f、48g、48h、およびバーナ50f、50g、および50hの各々へ供給されるようにする。
空気圧駆動式空気圧縮機142と空気タンク144とが第2主管146によって接続されている。第2主管146には第1導入分岐管148、150、152が接続されているが、これらは、微粉砕燃料を第2組のサイロあるいはタンク106、108、110のそれぞれの内部へ輸送するために、濾過された空気―フィルター136、138、140を通過した空気―を供給するためのものである。第2主管146には、後に説明するように、空気混入装置124、126、128のそれぞれに接続されて第3排出管160、162、164へ微粉砕燃料を適切に流すための第1戻し分岐管154、156、158もまた含む。さらに、第2主管146は、空気タンク144の後ろに、第2導入管166が接続されており、この第2導入管166には、サイロあるいはタンク56、58の上部に接続されてそれぞれのサイロあるいはタンク56、58の内部へ空気を吹き込むための第2導入分岐管168、170を含む。
固体燃料投入装置SD−5、SD−6、SD−7は、それぞれの供給装置130、132、134の下方に接続された第4排出管172、174、176を含む。これらの第4排出管172、174、176のそれぞれには3方向調節バルブ178、180、182が第1方向を開けて接続されており、第2方向は、逆転サイクルの間に微粉砕燃料を第2組のサイロあるいはタンク106、108、110のそれぞれへ戻すための第1戻し管179、181、183に接続される。逆転サイクルは加熱炉の中で点火が起こらない時間に対応する。第3方向は、第3排出管160、162、164に接続されており、ここで説明されるように、燃焼装置に関連した4方向管184、186、188の構成体へ空気−燃料混合気を供給するために使われる。
(燃焼装置)
ここで、燃焼装置について述べると、この燃焼装置は、それぞれの固体燃料投入装置SD−5、SD−6、SD−7におけるそれぞれの第3排出管160、162、164に接続された4方向管184、186、188の第1方向を開けて固体燃料投入装置SD−5、SD−6、SD−7に接続されている。第2方向は、供給された空気−燃料の混合気をバーナ48h、48g、48fへ供給するための第4排出管190、192、194にそれぞれ通じている。4方向管184、186、188の第3方向は、前記の空気−燃料の混合気をバーナ50h、50g、50fへ供給するための第5排出管196、198、200に通じており、4方向管184、186、188の第4方向は、微粉砕燃料を第2組のサイロあるいはタンク106、108、110のそれぞれへ戻すための第2戻し管202、204、206に通じている。4方向管184、186、188には、4方向管184、186、188の接続部と第4排出管190、192、194との間におけるボールバルブ208A〜208C、210A〜210C、212A〜212C、または他のバルブのセットを有し、このバルブのセットは左側から戻し管路ヘ、また加熱炉の右側へ、4方向管184、186、および188の接続部分と、第4排出管190、192、194、第5排出管196、198、200、および第2戻し管202、204、206との間で、輸送用空気および微粉砕燃料混合気の方向を変える。
このようにされているので、この加熱炉が稼働する際に、バーナ48a〜48hあるいは50a〜50hは、燃焼サイクルと非燃焼サイクルとの間で交互に繰り返される。加熱炉の特性によって左右されるが、20分あるいは30分ごとに、一連のバーナ48a〜48hあるいは50a〜50hにおける火炎の経路が逆にされる。第3排出管160、162、164を通って来る空気−燃料の混合気は、バーナ48a〜48hとバーナ50a〜50hとの間に空気−燃料の混合気を交互に吹き込むために、4方向管184、186、188とボールバルブ208A〜208C、210A〜210C、212A〜212Cとによって調節される。バーナ48a〜48hとバーナ50a〜50hとの間でサイクルが交互に行われるとき、ある量の空気−燃料の混合気は第2戻し管202、204、206によって第2組のサイロあるいはタンク106、108、110へ戻される。
第3排出管160、162、164を通して供給された供給空気は、バーナ48a〜48hおよび50a〜50hのそれぞれのノズルへ、微粉砕燃料を輸送するためと、高速で吹き込みを行うために使われる。微粉砕燃料の輸送空気は、空気圧駆動式空気ブロア214によって第3主管216から供給される。
第3主管216と第3排出管160、162、164とには、バーナ48a〜48hおよび50a〜50hへ供給される燃料−空気の混合気の高温関係を維持するために、第4排出管218、220、222が接続されている。
バーナ48a〜48hあるいは50a〜50hの燃焼サイクルを行うために、バーナ48a〜48hあるいは50a〜50hのそれぞれには、空気−燃料の混合気が別々に供給される。この混合気は、バーナ48a〜48hあるいは50a〜50hのそれぞれの内側管を通して供給され、かつ、バーナ48a〜48hあるいは50a〜50hのそれぞれのさまざまな吹き込みノズルへ分配されるために分配チャンバへ到達する。
バーナ48a〜48hあるいは50a〜50hのそれぞれの中における微粉砕燃料と予熱燃焼用空気との流れの乱流および混合気を増やすために、バーナ48a〜48hあるいは50a〜50hのそれぞれの吹き込みノズルを通った圧力の下で供給される一次空気が一次空気ブロア224から吹き込まれる。このため、バーナ48a〜48hあるいは50a〜50hの作動には、高温関係にある濃密空気での、また約4%の化学量論的空気の関係にある一次空気での空気圧駆動式輸送による微粉砕燃料の吹き込みがある。
一次空気ブロア224には、第6排出管226と第7排出管228とが接続されている。第6排出管226は第5分岐管230、232、234に接続されており、第7排出管228は第6分岐管236、238、240に接続されている。第5および第6分岐管230、232、234、236、238、240におけるそれぞれの出口端部は、バーナ48f〜48hあるいは50f〜50hのそれぞれと直接接続されている。第5および第6分岐管230、232、234、236、238、240のそれぞれにおける一次空気の流れは、第1グローブバルブ242、第1ボールバルブ244および第2グローブバルブ246からなる構成体によって別々に調節される。
さらに、第6排出管226は第7排出管248、250、252を含み、これらの第7排出管は第5排出管196、198、200にそれぞれ接続されている。また、第7排出管228は第6排出管254、256、258を含み、これらの第6排出管は第4排出管190、192、194にそれぞれ接続されている。第6および第7の排出管248、250、252、254、256、258のそれぞれは、チェックバルブ260とボールバルブ262とを有する。
先に説明されたような構成によって、一次空気ブロア224は、第6排出管226および第7排出管228を通してかつ第5および第6分岐管230、232、234、236、238、240のそれぞれにより、一次空気をバーナ48f〜48h(左側のバーナ)あるいはバーナ50f〜50hへ供給する。空気ブロア224は、冷却すべきより良好な条件を保障するために、バーナ48f〜48hあるいはバーナ50f〜50hのそれぞれが作動する際に最大量の空気流を供給するように作動し、一方では、第6および第7の排出管248、250、252、254、256、258のそれぞれによっては作動しないバーナ48f〜48hあるいはバーナ50f〜50hへ最小量の空気流を供給する。
本発明は3つのバーナ48f、48g、48hおよびバーナ50f、50g、50に基づいて説明されたが、本発明で説明された装置はすべてのバーナ48a〜48hおよび50a〜50hに適用されるということを理解すべきである。図5は、バーナ48f、第6分岐管236、第4の排出管194、および第7の排出管228の特定の配列を示す。最後の排出管228は、本発明に従って微粉砕燃料を供給および燃焼させるため一次空気ブロア224に接続される。バーナ48fは、燃料、例えば天然ガス、石油燃料、またはガラス溶融炉で使用される他の種類の燃料を燃焼させるため、燃焼ポート32のネック部分52に置かれる。
本発明の追加の実施形態では、ガラスの溶融は2種類あるいは3種類の燃料で行うことができ、例えば、図1において、バーナ48a〜48dおよび50a〜50dに微粉砕燃料を供給することができ、バーナ48e〜48hおよび50e〜50hに軽油あるいは重油を供給することができる。本発明の第3実施形態では、バーナ48a〜48dおよび50a〜50dに微粉砕燃料を供給することができ、バーナ48e〜48fおよび50e〜50fに軽油を供給することができ、バーナ48g〜48hおよび50g〜50hに重油を供給することができる。これらの組み合わせは、軽油あるいは重油をガラス溶融のための主要燃料として使うガラス溶融炉が今日すでに存在しているということと、これらのガスおよび重油の性質が従来技術でよく知られているということを考慮したものである。
(環境調節)
最後に、ガラス溶融炉の中で微粉砕燃料の燃焼が実施された後に、大気汚染と、硫黄、窒素、バナジウム、鉄およびニッケルの化合物の大気中への排出を減少させるとともに規制する設備が、煙道44の端部に配置されて排気ガスのための煙突46に接続される。本発明による汚染規制装置はガラス溶融炉の廃ガス出口に適合されている。
汚染物質排出の規制については、ガラス溶融炉の粒状物質の軽減を良好に行うために、静電集塵器が改良されてきた。ガラス溶融炉の微細粒状物質は静電集塵器に対して何も問題がない。
粒状物質の除去に加えてSOの除去が必要な場合には、乾式スクラバーあるいは一部湿式スクラバーが静電集塵器あるいは繊維性フィルターへの良好な補完物になる。実際のところ、高酸性ガスの条件下では、侵食性ガスの濃度を低下させるためにスクラバーが必要である。新しい燃料を使用する場合には、SOの含有量を低下させるためにスクラバーが必要であろう。それらは、侵食を防止するための装置にとって利点として働くだけでなく、排気ガスの温度を下げ、それによってガス容積を減少させるのにも役立つ。
乾式スクラバー(乾式反応粉体の吹き込み)と半湿式スクラバーとは、静電集塵器の上流側における大きい反応チャンバの中で行われる。これらの乾式スクラバーおよび半湿式スクラバーの両方において、スクラバー用物質には、NaCO、Ca(OH)、NaHCOあるいはその他が含まれる。結果としての反応物質は、ガラス製造過程への原料であり、したがって、一般にある程度再生利用可能なものである。経験則によると、燃料中の硫黄1%ごとに、溶融したガラス1トン当たりSOは約4ポンド生じると言われている。このため、高硫黄燃料については、多量の乾燥廃棄物、例えばNaSOが存在する。この廃棄物の量は、捕獲率と再生利用することのできる物質の量とによって変わるが、その数字はかなりのものとなる。高硫黄燃料によるフロート式加熱炉の稼働については、廃棄物は一日当たり5トンに達するであろう。
スクラバーの性能水準は、乾燥したNaHCOを使用するかあるいは半分湿ったNaCOを使用するかによって、50%から90%まで変わる。すべてのスクラバーで温度調節が重要であり、目標反応温度はスクラバー用物質上で約250℃から400℃の範囲で選択される。
湿式スクラバーは、ほとんど無数の形状、寸法および用途で提供されている。ガラス製造に関する2つの主な用途は、ガス(SO)を集める用途と、粒状物質を捕獲する用途である。
(制御装置の詳細な説明)
ここで本発明の制御装置について述べると、この制御装置は、図1から図5で説明された微粉砕燃料の供給および燃焼装置と組み合わせて説明され、微粉砕燃料の交互燃焼サイクルに従って前記供給および燃焼装置の全ての動作シーケンスを制御する。
本発明の制御装置CSは、図6で示されるように以下のものを備える。即ち、各々のサイロ56、58の充填をモニタする受入れ貯蔵および運搬制御装置RCSを備える。この受入れ貯蔵および運搬制御装置RCSは、各々のサイロ56、58の微粉砕燃料の上位レベルおよび下位レベルを検出するレベルセンサ270を含む。微粉砕燃料の上位レベルおよび下位レベルが各々のサイロ56、58で検出されると、各々のサイロ56、58で充填動作を停止または開始するための信号が受入れ貯蔵および運搬制御装置RCSへ送られる。更に、各々のサイロ56、58は、各々のサイロ56、58の内部雰囲気を不活性化する安全手順のトリガとなる一酸化炭素の濃度を測定するための、各々のサイロの最上部に置かれたセンサ272を含む。
供給制御装置FCSは、第2の一連のサイロ106、108、110の充填および排出を交互に制御するため、固体燃料供給装置SD−5、SD−6、およびSD−7に関連づけられる。供給制御装置FCSは、1つまたは2つの実施形態で微粉砕物質の充填を自動的に制御する。第1の実施形態では、装置SD−5、SD−6、およびSD−7における微粉砕物質のレベル制御は、重量測定式供給装置118、120、122を介して実行される。即ち、供給制御は、時間に対する、サイロ106、108、および110で検出される微粉砕物質の重量を考慮して計算される。したがって、微粉砕燃料の最少重量が各々のサイロ106、108、および110で検出される度に、これらのサイロは微粉砕物質を充填される。第2の実施形態では、微粉砕物質のレベル制御は、レベルセンサを使用して制御される。少なくとも第1のレベルセンサ274が、固体燃料供給装置SD−5、SD−6、およびSD−7の上部に置かれ、少なくとも第2のレベルセンサ276が、固体燃料供給装置SD−5、SD−6、およびSD−7の下部に置かれる。第1のレベルセンサ274および第2のレベルセンサ276は、微粉砕物質のレベル信号を受け取って生成し、固体燃料供給装置SD−5、SD−6、およびSD−7を充填するために、供給制御装置FCSに関連づけられる。供給制御装置FCSは、更に、空気流および一次空気ブロア214の空気圧をモニタするセンサ275、および空気流および管160、162、および164の輸送空気の空気圧および温度をモニタするセンサ277を含む。重量測定式供給装置118、120、122、またはセンサ274、275、276、および277によって、一連の変数が検出される。これらの変数は、例えば、空気温度を伝達し、空気圧を伝達し、空気の流量、ロータリバルブフィードバック速度279、固体燃料供給装置SD−5、SD−6、およびSD−7の微粉砕燃料の重量を伝達し、空気ブロアの制御開始/停止などを伝達する。
溶融制御装置MCSは、ガラス溶融炉の臨界変数を処理する。この溶融制御装置MCSは、複数のセンサ、例えば、加熱炉の内部温度をモニタするセンサ278および全ての加熱炉の温度分布をモニタするセンサ28に関連づけられている。
環境制御装置ECSは、安全かつ制御された方法で、燃焼ガスの抽出を処理する。この安全かつ制御された方法として、ガスの抽出が実行されたときガラス溶融炉の内圧に直接の影響が与えられるので、燃焼制御装置CCS(後で説明する)が溶融制御装置MCSと環境制御装置ECSとの間の相互作用を調整して、蓄熱炉の空気燃焼および熱排出サイクルで燃焼ガスを抽出する間に中間変数を計算して加熱炉の中の変動を最少にすることが、ここで非常に重要である。
環境制御装置ECSに関連づけられた環境サービス制御装置ESCSは、環境制御装置ECSによって要求される比率の反応物質を生成し、環境制御装置ECSの各々で回収された固体廃棄物を処理する。
最後に、燃焼制御装置CCSは、ガラス溶融炉における空気燃焼サイクルと熱排出サイクルとの交互作動(加熱炉の特性によって20分ごと、または30分ごと)を制御する。燃焼制御装置CCSは、前述した全ての制御装置(受入れ貯蔵および運搬制御装置RCS、供給制御装置FCS、溶融制御装置MCS、環境制御装置ECS、および環境サービス制御装置ESCS)に接続され、各々の制御、例えば、各々のバーナの中のガス流をモニタするセンサ280、管90の中の微粉砕燃料供給速度をモニタするセンサ28、一次空気ブロア224の中の空気供給速度をモニタするセンサ284、一次空気ブロア224の中の空気圧をモニタするセンサ286、第6排出管226および第7排出管228の中の輸送空気流をモニタするセンサ288、燃焼室の内圧をモニタするセンサ290、煙突の中のガス抽出速度をモニタするセンサ292、環境制御装置ECSの出口および入口のガス圧をモニタするセンサ294、加熱炉の内部温度をモニタするセンサ296、燃焼室の中の温度をモニタするセンサ298、および全ての加熱炉中の温度分布を決定するセンサ300に関連する全ての制御変数を受け取って処理する。燃焼制御装置CCSは各々のセンサに接続され、前述した全てのセンサからフィードバック信号を受け取って、微粉砕燃料の供給および燃焼装置の大部分の臨界変数の動作を正確に制御する。この燃焼制御装置CCSは次の動作を実行する。即ち、直接燃焼制御、燃焼制御装置CCSと溶融燃焼制御装置MCSとの間の相互作用(逆転同期)、全てのプロセス変数、例えば、加熱炉からの内圧および目標値、燃焼空気の流量および目標値、過剰O2の%、およびガス流量および目標値のモニタリング、燃焼制御装置CCSと供給制御装置FCSとの間の相互作用、および燃焼制御装置CCSと環境制御装置ECSとの間の相互作用である。
前記燃焼制御装置CCSの動作シーケンスは、加熱炉の動作との正確な同期を確立し、空気燃焼および熱排出サイクルに従ってガラス溶融炉の正しい側に微粉砕燃料を導入するため、炉ゲートFGの位置およびトンネルゲートTGの位置を参照として取ることによって開始される。
センサの全ておよび各々は、制御を可能にして、炉ゲートFGに置かれたセンサ298によって生成された信号に基づいて各々の一連のバーナの動作サイクルの持続時間を計算するため、通信ネットワークCNを介して燃焼制御装置CCSへ信号を送る。
受入れ貯蔵および運搬制御装置RCSは、更に、各々のサイロ56、58の微粉砕燃料量をモニタする24時間サイロモニタ装置DSMSを含む。
制御装置SCは、更に、全体的な燃焼および生産プロセスを最適化するために使用されるエキスパートシステムおよび製造実行装置ESMESを含む。
この配列のもとで、バーナの各々へ微粉砕物質を供給することは、2つの実施形態で実行可能である。
(間欠逆転シーケンス)
第1の実施形態では、微粉砕燃料は間欠シーケンスで加熱炉の中へ供給される。この場合、第1の工程では、燃焼サイクルが加熱炉の1つの側で終了すると、バーナ、例えば、バーナ48f、48g、48hの各々への固体燃料供給装置SD−5、SD−6、およびSD−7による微粉砕燃料の供給は停止される。しかし、前記の管192、194、および196を清掃するための「パージ」として、輸送用空気の連続流が短時間の間維持される。この実施形態では、微粉砕燃料流は、固体燃料供給装置SD−5、SD−6、およびSD−7で全面的に停止するが、その間に燃焼サイクルは、第2の燃焼サイクルを実行するためバーナ48f、48g、48hからバーナ50f、50g、50hへ切り替えられる。この工程では、炉ゲートFGは、例えばバーナ50f、50g、50hへ微粉砕燃料の供給を開始するように開かれる。この第2の工程では、加熱炉の反対側が燃焼プロセスを開始する準備を完了すると、バルブ242、244、および246の配列が開かれ、輸送用空気が固体燃料供給装置SD−5、SD−6、およびSD−7によって管の中に存在すると、微粉砕燃料の供給が固体燃料供給装置SD−5、SD−6、およびSD−7を介して再開始される。切り替えプロセスは、ガラス溶融炉の中で空気燃焼サイクルと熱排出サイクルとの間を20分または30分ごとに反復される。更に、この場合、固体燃料供給装置SD−5、SD−6、およびSD−7は、前記固体燃料供給装置SD−5、SD−6、およびSD−7の出力部にスライドゲートSGを含んでもよい。このスライドゲートSGは、固体燃料供給装置SD−5、SD−6、およびSD−7の停止および再開始を避けるため、燃焼制御装置CCSと同期される。
(連続逆転シーケンス)
第2の実施形態では、固体燃料供給装置SD−5、SD−6、およびSD−7の動作は連続形式に維持され、微粉砕燃料を各々のバーナへ供給するとき大きくて良好な安定性を維持する。配列は前の例と類似しているが、前述した4方向バルブ184、186、188が使用されるか、同じ動作を実行する3方向切換バルブが使用される(図示せず)。この実施形態によって、微粉砕燃料の供給を前記燃料がバーナ48a〜48hまたは50a〜50hの各々へ供給される前に検査、較正、およびセットアップすることができる。
このようにして、第3排出管160、162、164を介して到着する空気燃料混合気は、バーナ48a〜48hおよび50a〜50hの間で空気燃料混合気を交互に吹き込むためにバルブ184、186、188およびボールバルブ208A〜208C、210A〜210C、212A〜212Cの4方向セットによって調節される。したがって、サイクルの切り替え中に、炉ゲートFGが開かれて加熱炉の第1の側で微粉砕燃料の供給を開始する間、微粉砕燃料は管160、162、および164を介して連続的に供給されているが、この微粉砕燃料は、第2戻し管202、204、206によって第2の一連のサイロまたはタンク106、108、110へ戻される。反対側の加熱炉が燃焼開始の準備を整えると、バーナの各々の1つへ微粉砕燃料を供給するため、バルブ184、186、および188が自動的に活性化される。
燃焼制御装置CCSで逆転ルーチンを実行する基本シーケンスは、図7のフローチャートで示される。逆転シーケンスは燃焼制御装置CCSによって制御される。空気微粉砕燃料の混合気は、バルブ184、186、および188を介して1つの一連のバーナから他の一連のバーナへ切り替えられ、空気微粉砕燃料の混合気が各々の一連のバーナへ供給される。炉ゲートFGの位置に基づいて逆転燃焼中の良好な供給安定性を達成する特別な制御方策を実行するため、制御装置によって検出された信号が供給制御装置FCSによって使用される。
ステップのシーケンスにおいて、制御装置SCがサイクルタイムを開始または停止する内部または外部信号を受け取るとき、逆転ルーチンが開始される(ステップC1)。逆転を参照するため、信号が受け取られ、連続的に動作して500ミリ秒の方形波信号を発生するタイマへ送られる(ステップC2)。ステップC3では、制御装置SCのプロセッサからの全体的走査を同期するため、前記信号の各々の正の遷移が「リアルタイム」で1秒のパルスを発生するように使用される。ステップC4では、切り替え(加熱炉の特性によって20分ごと、または30分ごとに、火炎の経路が逆転される)を開始するための残りの秒、逆転を開始するための残りの分、逆転後に経過した分、および逆転後に経過した秒を設定するため、各々の秒が使用される。ステップC5では、同期信号および経過した時間が、切り替えの推定時間以上かどうかがチェックされる。もしイエスであれば、切り替えの開始を強制する信号が生成される(ステップC6)。もしノーであれば、切り替えを開始する信号がステップC7へ送られる。このルーチンに示されない追加の安全インターロックが、逆転シーケンスの誤トリガを防止する。この同期ルーチンは、炉ゲートFGの各々について実行される。ステップC5およびステップC6の後で、逆転を開始するか逆転を強制する信号がステップC7で受け取られると、これらの信号は切り替えの持続時間に関して比較される。もしノーであれば、切り替えを開始する許可を取得するため次のステップ(ステップC8)へ進む。もしこれらの信号が等しければ、炉ゲートFGの位置に従ってカウンタを設定するためルーチンはステップC9へ続き、ステップC10へ続く。ステップC10では、左側炉ゲートFGの位置が比較される。もし左側炉ゲートFGの位置が正しければ、燃焼位置は左側であり(ステップC11)、ステップC12へ続く。もしノーであれば、右側炉ゲートFGの位置が比較される(ステップC12)。ステップC12では、右側ゲートFGの位置が比較される。もし右側ゲートFGの位置が正しければ、燃焼位置は右側であり(ステップC13)、ステップC14へ続く。もしノーであれば、ステップC14へ続く。ステップC14では、炉ゲートが非定義位置にある可能性を避けるため、炉ゲートFG(左側ゲートおよび右側ゲート)の比較が実行される。もし炉ゲートFGの位置が正しくなければ、1つの炉ゲートFGから他の炉ゲートへ、例えば、右側炉ゲートから左側炉ゲートへ、切り替えシーケンスを実行する動作を開始するため、ステップC8へ続く。もしノーであれば、ステップC15へ進む。このステップC15では、炉ゲートFGの位置の誤りが検出されると、炉ゲートFGの位置切り替えの許可は手動で実行される。シーケンスはステップC8へ続く。
ステップC8では、炉ゲートFGの切り替えを開始する許可が要求される。もし切り替えシーケンスが許可されると、切り替えの持続時間を測定するステップC16へ続き、ステップC17へ続く。もしノーであれば、自動動作モードが比較されるステップC17へ直接進む。ステップC17では、もし動作モードが自動であれば、バルブ184、186、188の始動を開始するステップC18へ進み、ステップC19へ続く(そこでは、手動動作モードが比較される)。ステップC19では、もし動作モードが手動であれば、バルブ184、186、188の手動動作を開始するステップC20へ進む。ステップC20の後では、炉ゲートFGの切り替えを開始する許可が位置OFFにあるステップC21へ進む。ステップC22では、ポートの切り替え持続時間の測定が要求される。もしポートの切り替え持続時間がONであれば、切り替えシーケンスが開始され(ステップC23)、その後でプログラムは終了する(C24)。もしポートの切り替え持続時間がONでなければ、プロセスは終了する(ステップC24)。
これまでの説明によって、ガラス溶融炉で微粉砕燃料の供給および燃焼を制御する制御装置が説明された。多くの他の特徴または改善が可能であり、それらは特許請求の範囲内にあることは、当業者には明らかであろう。
蓄熱型ガラス溶融炉の平面図である。 図1で示された加熱炉の概略長手方向図である。 本発明に従って微粉砕燃料を供給および燃焼させる装置の概略図である。 蓄熱型ガラス溶融炉と組み合わされた、微粉砕燃料を供給および燃焼させる装置の側面図である。 本発明に従って微粉砕燃料を供給および燃焼させるバーナの配列の詳細図である。 本発明に従って構築される制御装置の主要部分のブロック図である。 図6で示された制御装置の動作を説明するフローチャートである。

Claims (17)

  1. ガラス溶融炉の中に配列され、ガラスを溶融させるため燃焼サイクルと非燃焼サイクルを実行するために交互に使用される一連のバーナと、微粉砕燃料を貯蔵し供給する少なくとも1つの貯蔵サイロと、前記ガラス溶融プロセス中に前記バーナの各々に対して前記微粉砕燃料の流れを提供するため、前記微粉砕燃料が充填および排出される少なくとも1つの微粉砕燃料供給装置(SD−5、SD−6、SD−7)と、前記微粉砕燃料供給装置(SD−5、SD−6、SD−7)によって貯蔵および供給されている微粉砕燃料の量の測定とモニタリングとに基づいて前記微粉砕燃料供給装置の充填と排出とを制御する手段[(118;120;122)もしくは(274、276)]と、を含むタイプのガラス溶融炉用の制御装置において、前記制御装置が、
    各々がガラス溶融プロセス中に互いに異なった変数を検出する複数のセンサー(278、280、281、282、284、286、288、290、292、294、296、298、300)の内の少なくとも1つのセンサーに基づく、前記ガラス溶融炉に関する少なくとも1つの動作変数をモニタする手段と、
    少なくとも2つの分配パイプに燃料−空気又はガスの混合気を分配して、微粉砕燃料−空気又はガスの混合気を、燃焼サイクルと非燃焼サイクルを交互に動作させて前記バーナの各々に供給する手段(184、186、188)であり、前記燃料−空気又はガスの混合気の供給が、前記微粉砕燃料のモニタリングおよび各バーナに対するその供給とに基づき、また、前記ガラス溶融プロセスの前記動作変数に基づいている、前記手段と、
    制御手段であり、前記制御手段が、前記微粉砕燃料供給装置の充填と排出とを制御する前記手段と、前記ガラス溶融炉の少なくとも1つの関連する動作変数をモニタする手段と、前記ガラス溶融炉中で前記バーナの燃焼サイクルと非燃焼サイクル間で少なくとも2つの分配パイプ中に燃料−空気又はガスの混合気を提供して、前記燃料−空気又はガスの混合気を前記少なくとも2つの分配パイプに提供し、これで前記微粉砕された燃料−空気又はガスの混合気を燃焼サイクルと非燃焼サイクルを交互に動作させて前記バーナの各々に対して供給する手段に接続されている、前記制御手段と、
    を具備することを特徴とする前記制御装置。
  2. 前記微粉砕燃料供給装置中の前記微粉砕燃料の充填と排出とを制御する前記手段[(118;120;122)もしくは(274,276)]が、前記微粉砕燃料供給装置中の微粉砕材料の上方レベルと下方レベルをモニタしてこれらの信号を生成するレベルセンサー(274,276)を含む、請求項1に記載の制御装置。
  3. 前記制御装置が、前記微粉砕燃料供給装置中に貯蔵されている微粉砕燃料の重量に基づいて制御される、前記微粉砕燃料供給装置中の前記微粉砕燃料の充填と排出を制御する手段[(118;120;122)もしくは(274,276)]を具備することを特徴とする、請求項1に記載の制御装置。
  4. 前記制御装置が、好ましくない粉塵条件をモニタするために前記微粉砕燃料供給装置中に置かれている集塵装置を制御する手段を具備する、請求項1に記載の制御装置。
  5. 前記制御装置が、少なくとも1つの不活性装置をトリガーして前記サイロの内部環境を保護するため、各貯蔵サイロ(56,58)の一酸化炭素の濃度を決定する手段(S)を具備することを特徴とする、請求項1に記載の制御装置。
  6. 前記微粉砕燃料供給装置の充填と排出を制御する前記手段が、
    空気ブロア(214)中の空気の圧力と温度と同様に空気の流量を測定してモニタする手段(275)と、
    空気伝達手段(160,162,164)中の空気の流量と圧力をモニタする手段(277)と、
    ロータリバルブ(279)の速度を制御する手段と、
    を具備することを特徴とする、請求項1に記載の制御装置。
  7. 制御手段が、
    各バーナ中での前記微粉砕燃料の流れをモニタする手段(280)と、
    各パイプ中での前記微粉砕燃料の供給速度をモニタする手段(282)と、
    送風機中の空気供給速度をモニタする手段(284)と、
    前記送風機中の空気圧をモニタする手段(286)と、
    前記ガラス溶融炉の内部の圧力と温度をモニタする手段(290,296)と、
    環境制御手段中の燃焼ガスをモニタする手段(294)と、
    を具備することを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
  8. ガラス溶融炉と、前記ガラス溶融炉の中に配列され、ガラスを溶融させるため燃焼サイクルと非燃焼サイクルを実行するために交互に使用される一連のバーナと、微粉砕燃焼を貯蔵し供給する少なくとも1つの貯蔵サイロと、前記ガラス溶融プロセス中に前記バーナの各々に対して前記微粉砕燃料の一定流を提供するため、前記微粉砕燃料が充填および排出される少なくとも1つの微粉砕燃料供給装置(SD−5,SD−6,SD−7)と、を含むタイプの微粉砕燃料を供給して燃焼させる装置を制御する方法において、前記方法が、
    各々がガラス溶融プロセス中に互いに異なった変数を検出する複数のセンサーの内の少なくとも1つのセンサーに基づく、前記ガラス溶融炉に関する少なくとも1つの動作変数をモニタし、
    前記微粉砕燃料供給装置の充填と排出を、前記微粉砕燃料の一定流を前記バーナの各々に対して供給する前記微粉砕燃料供給装置中に貯蔵される微粉砕燃料の量に基づいてモニタして制御し、
    少なくとも2つの分配パイプに燃料−空気又はガスの混合気を提供して、微粉砕燃料−空気又はガスの混合気を、燃焼サイクルと非燃焼サイクルを交互に動作させて前記バーナの各々に供給し、前記燃料−空気又はガスの混合気の供給が、前記微粉砕燃料のモニタリングおよび供給に基づき、また、前記ガラス溶融プロセスの前記動作変数に基づいており、
    前記バーナの前記燃焼サイクルと非燃焼サイクルの交互動作をリアルタイムで計算する、
    ことを含むことを特徴とする前記方法。
  9. 燃料−空気又はガスを少なくとも2つの分配パイプ中に提供し、微粉砕燃料−空気又はガスの混合気を前記ガラス溶融炉のバーナの各々に対して供給する前記工程が、
    前記ガラス溶融炉の第1の側に置かれた少なくとも1つの第1のバーナ(48f、48g、48h)に対して前記微粉砕燃料供給装置から微粉砕燃料と空気との混合物の流れが供給されることをモニタし、
    前記ガラス溶融炉中の前記少なくとも1つの第1のバーナ(48f、48g、48h)の反対側に置かれた少なくとも第2のバーナ(50f、50g、50h)に対して前記微粉砕燃料と空気との混合物の流れが供給されないことをモニタし、
    第1のサイクルタイムを開始して、前記微粉砕燃料と空気との混合物を前記少なくとも第1のバーナ(48f、48g、48h)に提供し、これにより、前記ガラスを溶融するため前記ガラス溶融炉中で第1の燃焼工程を実行し、
    前記第1の燃焼工程の前記第1のサイクルタイムの終了を検出して、前記第1のバーナ(48f、48g、48h)に対する微粉砕燃料の供給を終了させるが、前記第1のバーナの清浄化のために短時間にわたって空気の供給を維持し、
    微粉砕燃料と空気との流れが前記少なくとも第1のバーナ(48f、48g、48h)から前記ガラス溶融炉の前記第2の側にある前記少なくとも第2のバーナ(50f、50g、50h)に変更されている間に、微粉砕燃料の供給を前記微粉砕燃料供給装置に向けて返却することによって前記微粉砕燃料供給装置中での微粉砕燃料の供給を連続的に維持し、これにより、第2の燃焼サイクルを実行し、
    第2のサイクルタイムを開始して、前記微粉砕燃料と空気との混合物を前記微粉砕燃料装置から少なくとも第2のバーナ(50f、50g、50h)に提供し、これにより、前記ガラスを溶融するため前記ガラス溶融炉中で第1の燃焼工程を実行し、
    ガラスの溶融のための前記ガラス溶融炉中の前記少なくとも第1のバーナ(48f、48g、48h)の反対側に置かれた前記少なくとも第2のバーナ(50f、50g、50h)中の前記微粉砕燃料と空気との混合物供給をモニタし、
    前記第2の燃焼工程の前記第2のサイクルタイムの終了を検出して、前記第2のバーナ(50f、50g、50h)に対する前記微粉砕燃料装置からの微粉砕燃料の供給を終了させるが、前記第2のバーナの清浄化のために短時間にわたって空気の供給を維持し、
    前記燃焼サイクルが、前記少なくとも第2のバーナ(50f、50g、50h)から前記ガラス溶融炉の前記第1の側にある前記少なくとも第1のバーナ(48f、48g、48h)に変更されている間に、微粉砕燃料の供給を前記微粉砕燃料供給装置に向けて返却することによって前記微粉砕燃料供給装置中での微粉砕燃料の供給を連続的に維持し、これにより、第1の燃焼サイクルを実行し、
    ガラスを溶融するため、前記少なくとも第1のバーナ(48f、48g、48h)と前記少なくとも第2のバーナ(50f、50g、50h)から間の前記燃焼サイクルと非燃焼サイクルを自動的に変更する、
    ことを含むことを特徴とする、請求項8に記載の微粉砕燃料を供給して燃焼させる装置を制御する方法。
  10. 燃料−空気又はガスを少なくとも2つの分配パイプ中に提供し、微粉砕燃料−空気又はガスの混合気を前記ガラス溶融炉のバーナの各々に対して供給する前記工程が、
    前記ガラス溶融炉の第1の側に置かれた少なくとも第1のバーナ(48f、48g、48h)に対して前記微粉砕燃料供給装置から微粉砕燃料と空気との混合物の流れが供給されることをモニタし、
    前記ガラス溶融炉中の前記少なくとも第1のバーナ(48f、48g、48h)の反対側に置かれた少なくとも1つの第2のバーナ(50f、50g、50h)に対して前記微粉砕燃料と空気との混合物の流れが供給されないことをモニタし、
    第1のサイクルタイムを開始して、前記微粉砕燃料と空気との混合物の流れ前記少なくとも第1のバーナ(48f、48g、48h)に提供し、これにより、前記ガラスを溶融するため前記ガラス溶融炉中で第1の燃焼工程を実行し、
    前記第1の燃焼工程の前記第1のサイクルタイムの終了を検出して、前記第1のバーナ(48f、48g、48h)に対する微粉砕燃料の供給を終了させるが、前記第1のバーナ(48f、48g、48h)の清浄化のために短時間にわたって空気の流れの供給を維持し、
    前記燃焼サイクルが、前記少なくとも第1のバーナ(48f、48g、48h)から前記ガラス溶融炉の前記第2の側にある前記少なくとも第2のバーナ(50f、50g、50h)に変更されている間に、前記微粉砕燃料供給装置中の微粉砕燃料の流れを停止させて、第2の燃焼サイクルを実行し、
    第2のサイクルタイムを開始して、前記微粉砕燃料と空気との混合物を前記微粉砕燃料装置から少なくとも第2のバーナに提供し、これにより、前記ガラスを溶融するため前記ガラス溶融炉中で第2の燃焼工程を実行し、
    ガラスの溶融のための前記ガラス溶融炉中の前記少なくとも第1のバーナ(48f、48g、48h)の第1の反対側に置かれた前記少なくとも第2のバーナ(50f、50g、50h)中の前記微粉砕燃料と空気との混合物供給をモニタし、
    前記第2の燃焼工程の前記第2のサイクルタイムの終了を検出して、前記第2のバーナ(50f、50バーナh)に対する前記微粉砕燃料装置からの微粉砕燃料の供給を終了させるが、前記第2のバーナ(50f、50g、50h)の清浄化のために短時間にわたって空気の供給を維持し、
    前記燃焼サイクルが、前記少なくとも第2のバーナ(50f、50g、50h)から前記ガラス溶融炉の前記第1の側にある前記少なくとも第1のバーナ(48f、48g、48h)に変更されている間に、前記微粉砕燃料供給装置中の微粉砕燃料の流れを停止させて、第1の燃焼サイクルを実行し、
    ガラスを溶融するため、前記少なくとも第1のバーナ(48f、48g、48h)と前記少なくとも第2のバーナ(50f、50g、50h)間の前記燃焼サイクルと非燃焼サイクルを自動的に変更する、
    ことを含むことを特徴とする、請求項8に記載の微粉砕燃料を供給して燃焼させる装置を制御する方法。
  11. ガラスを溶融するため前記少なくとも第1のバーナと前記少なくとも第2のバーナ間の前記燃焼サイクルと非燃焼サイクルを自動的に変更する前記工程が、工程のシーケンスに基づいていることを特徴とする、請求項9に記載の微粉砕燃料を供給して燃焼させる装置を制御する方法。
  12. ガラスを溶融するため前記少なくとも第1のバーナと前記少なくとも第2のバーナ間の前記燃焼サイクルと非燃焼サイクルを自動的に変更する前記工程が、工程のシーケンスに基づいていることを特徴とする、請求項10に記載の微粉砕燃料を供給して燃焼させる装置を制御する方法。
  13. 前記第1の燃焼工程の前記第1のサイクルタイムの終了を検出して、前記第1のバーナに対する微粉砕燃料の供給を終了させる前記工程が、前記微粉砕燃料供給装置の停止と再開始とを回避するために、前記燃焼制御装置と同期して前記微粉砕燃料供給装置の出力部でゲートをスライドさせることを含むことを特徴とする、請求項10に記載の微粉砕燃料を供給して燃焼させる装置を制御する方法。
  14. 微粉砕燃料を前記微粉砕燃料供給装置に向けて返却することによって前記供給装置の微粉砕燃料の供給を連続的に維持する工程が、前記燃料が前記各バーナに供給される前に前記微粉砕燃料の供給を検査、較正、およびセットアップする工程を含むことを特徴とする、請求項に記載の微粉砕燃料を供給して燃焼させる装置を制御する方法。
  15. 前記微粉砕燃料供給装置の充填と排出とをモニタして制御する前記工程が、前記貯蔵サイロ中の前記微粉砕燃料の充填と排出とを、前記微粉砕燃料供給装置中に貯蔵されている微粉砕燃料のレベルに基づいて制御することを含むことを特徴とする、請求項8に記載の微粉砕燃料を供給して燃焼させる装置を制御する方法。
  16. 好ましくない粉塵条件をモニタするために前記微粉砕燃料供給装置中に置かれている集塵装置を制御することを含む、ことを特徴とする、請求項8に記載の微粉砕燃料を供給して燃焼させる装置を制御する方法。
  17. 各貯蔵サイロが少なくとも1つの不活性装置をトリガーして前記サイロの内部環境を保護するため、各貯蔵サイロの一酸化炭素の濃度を決定することを含むことを特徴とする、請求項8に記載の微粉砕燃料を供給して燃焼させる装置を制御する方法。
JP2004541117A 2002-10-01 2003-10-01 ガラス溶融炉で微粉砕燃料の供給および燃焼を制御する制御装置 Expired - Fee Related JP4409435B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/261,968 US6748883B2 (en) 2002-10-01 2002-10-01 Control system for controlling the feeding and burning of a pulverized fuel in a glass melting furnace
PCT/IB2003/004504 WO2004031654A1 (es) 2002-10-01 2003-10-01 Sistema de control para controlar la alimetación y quemado de un combustible pulverizado en un horno de fundicion de vidrio

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2006501430A JP2006501430A (ja) 2006-01-12
JP2006501430A5 JP2006501430A5 (ja) 2006-11-09
JP4409435B2 true JP4409435B2 (ja) 2010-02-03

Family

ID=32030109

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004541117A Expired - Fee Related JP4409435B2 (ja) 2002-10-01 2003-10-01 ガラス溶融炉で微粉砕燃料の供給および燃焼を制御する制御装置

Country Status (15)

Country Link
US (1) US6748883B2 (ja)
EP (1) EP1546610A1 (ja)
JP (1) JP4409435B2 (ja)
KR (1) KR20050048661A (ja)
CN (1) CN100549527C (ja)
AU (2) AU2003267745A1 (ja)
BR (1) BR0314947B1 (ja)
CA (1) CA2500743A1 (ja)
CR (1) CR7798A (ja)
GT (1) GT200300216A (ja)
MX (1) MXNL05000029A (ja)
NZ (1) NZ539268A (ja)
RU (1) RU2355650C2 (ja)
WO (1) WO2004031654A1 (ja)
ZA (1) ZA200503508B (ja)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7383695B2 (en) 2004-11-12 2008-06-10 Culchrome Llc Method of analyzing mixed-color cullet to facilitate its use in glass manufacture
US7565816B2 (en) * 2004-11-12 2009-07-28 Culchrome, Llc System for and method of batch analysis and optimization for glass manufacturing
US7386997B2 (en) * 2004-11-12 2008-06-17 Culchrome, Llc System for and method of batch analysis and optimization for glass manufacturing
JP4832067B2 (ja) * 2005-02-01 2011-12-07 東京エレクトロン株式会社 シリコン部材およびその製造方法
US8333584B2 (en) * 2005-10-28 2012-12-18 Beckett Gas, Inc. Burner control
DE102007010776B4 (de) * 2007-03-06 2008-11-13 Gfe Metalle Und Materialien Gmbh Verfahren zur Herstellung eines schwermetallangereicherten, kohlenstoffarmen Konzentrats aus kohlenstoffreichen, schwermetallhaltigen Rückständen insbesondere der Erdölverarbeitung
RU2446356C2 (ru) * 2007-10-04 2012-03-27 Витро Глобал, С.А. Способ и устройство для подачи пылевидного материала
AU2007359661A1 (en) * 2007-10-04 2009-04-09 Vitro Global, S.A. Method and apparatus for feeding a pulverized material
WO2009089599A1 (en) * 2008-01-18 2009-07-23 Hartschuh Schaub Ernesto Adolf Improved burning system
US7862789B2 (en) * 2008-08-22 2011-01-04 Alstom Technology Ltd. Circulating fluidized bed power plant having integrated sulfur dioxide scrubber system with lime feed
EP2210864A1 (en) * 2009-01-23 2010-07-28 Air Liquide Italia Service Alternating regenerative furnace and process of operating same
US20110070746A1 (en) * 2009-09-24 2011-03-24 Te-Yin Kao Method of increasing operation speed and saturated current of semiconductor device and method of reducing site flatness and roughness of surface of semiconductor wafer
JP5421728B2 (ja) * 2009-10-23 2014-02-19 大阪瓦斯株式会社 溶解炉用の燃焼装置及び溶解炉
CN102060430A (zh) * 2010-12-02 2011-05-18 上海福莱特玻璃有限公司 一种太阳能超白压花玻璃熔窑的燃烧方法和燃料配送系统
TWI418520B (zh) * 2010-12-22 2013-12-11 Kidly Connecter Corp Recycling Method of Waste Dust Ash Containing High Amount of Inorganic
CN102786957B (zh) * 2012-08-06 2014-07-30 山西鑫立能源科技有限公司 一种煤热解炉的入炉煤调节方法
CN103058493A (zh) * 2013-01-10 2013-04-24 中国建材国际工程集团有限公司 一种使用低热值发生炉煤气的燃料供给结构及方法和应用
CN103482851B (zh) * 2013-09-09 2015-12-23 陈晓玲 用于中小型玻璃熔炉的粉状燃料低压输送系统
CN104267758A (zh) * 2014-07-31 2015-01-07 镇江翼天计算机科技有限公司 一种玻璃窑温度控制系统
US10551059B2 (en) * 2014-12-17 2020-02-04 Pilkington Group Limited Furnace
CN104819650A (zh) * 2015-04-09 2015-08-05 重庆华诚远志节能环保科技有限公司 工业炉窑智能控制系统
US10059615B2 (en) * 2015-10-29 2018-08-28 Praxair Technology, Inc. Thermochemical regeneration and heat recovery in glass furnaces
JP6597662B2 (ja) * 2017-02-08 2019-10-30 トヨタ自動車株式会社 水素ガスバーナ装置
TW201839374A (zh) * 2017-03-15 2018-11-01 美商康寧公司 用於分析玻璃熔融組成物的方法
CN109253623B (zh) * 2017-07-12 2022-08-09 上海宝钢工业技术服务有限公司 V2o5熔片炉的炉尾挡墙结构
US11519599B2 (en) * 2017-11-08 2022-12-06 Guangdong University Of Technology Opposed-injection aluminum melting furnace uniform combustion system
US10669183B2 (en) * 2018-01-24 2020-06-02 Owens-Brockway Glass Container Inc. System for preheating glass melting furnace batch materials
TWI826432B (zh) * 2018-04-06 2023-12-21 美商康寧公司 玻璃熔融系統的排放導管
CN109297535B (zh) * 2018-09-27 2020-10-09 国网河北省电力有限公司电力科学研究院 电站锅炉钢球磨中储式制粉系统回粉监测装置
RU2709436C1 (ru) * 2019-02-27 2019-12-17 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Устройство определения задымления в лабораторной электропечи
JP7302290B2 (ja) * 2019-05-27 2023-07-04 日本電気硝子株式会社 ガラス溶融炉の炉内圧制御方法、及びガラス物品の製造方法

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4006003A (en) * 1975-10-29 1977-02-01 Owens-Illinois, Inc. Process for melting glass
US4250816A (en) * 1976-12-16 1981-02-17 Pullman Incorporated, Pullman Swindell Division Particulate solid fuel combustion system
US4177950A (en) * 1978-02-16 1979-12-11 Westinghouse Electric Corp. Control for a power plant coal mill pulverizer having feedforward damper positioning
US4177951A (en) * 1978-06-28 1979-12-11 Combustion Engineering Inc. Pulverizer air flow and temperature control
FR2432999A1 (fr) * 1978-08-08 1980-03-07 Central Glass Co Ltd Procede de preparation en continu de verre fondu utilisant du verre utilise, dit de dechet ou de rebut comme partie des ingredients
US4311102A (en) * 1979-11-28 1982-01-19 Kolze Melvin W Burning system
DE3042661A1 (de) * 1980-11-12 1982-06-16 Waeschle Maschinenfabrik Gmbh, 7980 Ravensburg Verfahren und anlage zur versorgung mehrerer brenner einer feuerungsanlage mit koernigem oder pulverfoermigem brennstoff
US4373451A (en) * 1981-04-06 1983-02-15 Kennedy Van Saun Corporation Apparatus and method for feeding pulverized solid fuel to a burner
US4335683A (en) * 1981-04-09 1982-06-22 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed heat exchanger with control to respond to changes in demand
US4389388A (en) 1982-02-22 1983-06-21 Cities Service Company Desulfurization of petroleum coke
DE3325065C2 (de) * 1983-07-12 1986-10-09 L. & C. Steinmüller GmbH, 5270 Gummersbach Verfahren zum Verbrennen von Brennstaub
DE3501501A1 (de) * 1985-01-18 1986-07-24 Deutsche Babcock Werke AG, 4200 Oberhausen Verfahren zum regeln einer muehle
US4631080A (en) * 1985-10-04 1986-12-23 Gas Research Institute Method and apparatus for the heat processing of glass and glass forming material
DE3603078C1 (de) * 1986-02-01 1987-10-22 Kuettner Gmbh & Co Kg Dr Verfahren und Vorrichtung zum dosierten Einfuehren feinkoerniger Feststoffe in einen Industrieofen,insbesondere Hochofen oder Kupolofen
DE3604204C2 (de) 1986-02-11 1994-10-27 Uhde Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Gasen, insbesondere zur Entschwefelung und Entstickung von Rauchgasen
DE3716511A1 (de) 1987-05-16 1988-12-01 Voest Alpine Ag Verfahren zur entfernung von schwefel aus dem abgas eines reduktionsschachtofens
US4894122A (en) 1987-06-22 1990-01-16 Instituto Mexicano De Investigaciones Siderurgicas Continuous process for the desulphurization of carbonaceous residuals from distillation of petroleum using a plurality of fluidized beds
JP3083593B2 (ja) * 1991-07-16 2000-09-04 ダイヤモンドエンジニアリング株式会社 微粉炭排出量制御装置
US5147438A (en) * 1991-09-18 1992-09-15 Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation Auxiliary oxygen burners technique in glass melting cross-fired regenerative furnaces
EP0612307B1 (en) * 1992-09-14 1997-07-23 Schuller International, Inc. Method and apparatus for melting and refining glass in a furnace using oxygen firing
US5259864A (en) 1992-10-06 1993-11-09 Bechtel Group, Inc. Method of disposing of environmentally undesirable material and providing fuel for an iron making process e.g. petroleum coke
US5447547A (en) * 1994-01-31 1995-09-05 Gas Research, Inc. Annular batch feed furnace and process
IL114750A0 (en) * 1994-07-28 1995-11-27 Ormat Ind Ltd Method of and apparatus for efficiently combusting low grade solid fuel
US5636240A (en) 1994-11-16 1997-06-03 Industrial Technology Research Institute Air pollution control process and apparatus for glass furnace
DE10100331B4 (de) * 2001-01-05 2006-08-10 Alstom Power Boiler Gmbh Mühleneinrichtung und -Verfahren sowie Feuerungseinrichtung
US20020134287A1 (en) * 2001-03-23 2002-09-26 Olin-Nunez Miguel Angel Method and system for feeding and burning a pulverized fuel in a glass melting furnace, and burner for use in the same

Also Published As

Publication number Publication date
AU2009201926A1 (en) 2009-06-04
NZ539268A (en) 2007-12-21
CA2500743A1 (en) 2004-04-15
RU2355650C2 (ru) 2009-05-20
KR20050048661A (ko) 2005-05-24
BR0314947B1 (pt) 2014-12-02
CN100549527C (zh) 2009-10-14
EP1546610A1 (en) 2005-06-29
RU2005113288A (ru) 2006-01-20
PL376120A1 (en) 2005-12-12
WO2004031654A1 (es) 2004-04-15
JP2006501430A (ja) 2006-01-12
US6748883B2 (en) 2004-06-15
BR0314947A (pt) 2005-08-02
GT200300216A (es) 2006-05-11
CN1703600A (zh) 2005-11-30
AU2003267745A1 (en) 2004-04-23
MXNL05000029A (es) 2005-09-30
US20040060490A1 (en) 2004-04-01
CR7798A (es) 2005-07-15
ZA200503508B (en) 2006-08-30
EP1546610A9 (en) 2008-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4409435B2 (ja) ガラス溶融炉で微粉砕燃料の供給および燃焼を制御する制御装置
JP5269681B2 (ja) 粉体燃料を供給しガラス溶融炉で燃焼させる方法及びシステム並びにそれに使用するバーナ
JP2007512496A (ja) 微粉燃料用バーナー
US20100293999A1 (en) Method for melting glass
WO2009030971A1 (en) Method for melting glass
WO2009030970A1 (en) Method for melting glass
PL206845B1 (pl) Sposób sterowania uk ladem do magazynowania, doprowadzania i spalania paliwa py lowego oraz uk lad sterowania uk ladem do magazynowania, doprowadzania i spalania paliwa py lowego

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060919

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060919

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081007

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20081226

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20090109

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090407

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20091013

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20091111

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121120

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees