JPS5826036A - ガラス「鎔」融炉の換熱型熱回収方法 - Google Patents

ガラス「鎔」融炉の換熱型熱回収方法

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JPS5826036A
JPS5826036A JP56121334A JP12133481A JPS5826036A JP S5826036 A JPS5826036 A JP S5826036A JP 56121334 A JP56121334 A JP 56121334A JP 12133481 A JP12133481 A JP 12133481A JP S5826036 A JPS5826036 A JP S5826036A
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JP
Japan
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ceramic
secondary air
heat
exhaust gas
preheating device
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Pending
Application number
JP56121334A
Other languages
English (en)
Inventor
Shiro Takahashi
四郎 高橋
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AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5826036A publication Critical patent/JPS5826036A/ja
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    • 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
    • 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

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 収方法に関する。
従来の換熱室を備えたガラス熔融炉では、その伝熱機構
の特性によりもともと高い排熱回収率は期待できない上
、操業の長期化に伴い、リ−ケージ、原料の飛散による
閉塞が進行しその効率は益々低下するのが普通である。
又使用される原料の種類によっては、換熱室を構成する
炉材又は金属材の侵食が著しく、熱回収効率の早期低下
、操業期間の短命化をもたらす。更に一般にガラス熔融
炉においては、その炉内の雰囲気コントロールの問題も
あって全ポートについて過剰空気を零に保つことは困難
であり且つ温度レベルが高いため排ガス中のNOx含有
率が高く公害防止上問題となり易い傾向がある。
本発明は、セラミック球を熱媒体とし、排ガスの顕熱な
二次空気の予熱によって回収するものであり、以下の諸
工程より構成される。
即ち、 ガラス熔融炉の燃焼排ガスを濡れ壁サイクロン型ダスト
除去装置に導き、排ガスを装置内を旋回させることによ
って排ガス中のダストを装置内壁に付着させ除去する工
程; ダストを除去した排ガスを移動層型セラミック予熱装置
内に送入し上方より供給されたセラミック球と向流的に
接触させ、セラミック球を予熱する工程; 予熱されたセラミック球を移動層型二次空気予熱装置に
供給し、二次空気と向流的に接触させ二次空気を予熱す
る工程;及び 予熱された二次空気をガラス熔融炉の燃焼空間へ供給す
る工程 から構成される。
更に、 前記二次空気予熱装置より排出されたセラミック球は網
目構造の外壁を有する回転円筒よりなるセラミック球清
浄化装置に送入し、回転円筒を回転することによりセラ
ミック球を転動し表面に耐着したダストを除去した後、
前記セラミック球予熱装置に送られる。
本発明を添附図面に示す実施態様について説明する。
第1図は本発明の熱回収系のフローシートを示す平面図
であり、第2図はその一部の平面図、第3図は断面図で
ある。
第1図乃至第3図は、サイドポート型ガラス溶融炉に本
発明を適用する例である。
図において、1はガラス熔融炉の熔解槽を示し、予熱さ
れた二次空気10は、槽の両側に設げられた二次空気ヘ
ッダー2から、槽の燃焼空間に開口し燃焼バーナー(図
示せず)を備えたポート6を経て槽の上部の燃焼空間に
吹き出される。一方1200〜1400℃の温度の燃焼
排ガス4は排ガスの排出口21より濡れ壁サイクロン型
ダスト除去装置5に25〜55m/secの速度で装置
内部に切線方向に送入される。装置5の内壁は耐火物に
より構成され、排ガス中のシリカ系のミスト、鉱石粉の
大部分が装置内面のガラス化した「濡れ壁」に付着し捕
集される。濡れ壁に付着しガラス化したダスト、ミスト
類は、壁沿いに流下し装置底面に溜り、定期的に除去さ
れる。ダスト除去装置5には排ガス中の02に見合う量
の燃料20が吹込まれo2を除去しNOxを低減すると
共に排ガス温度は約150℃上昇し1,550〜1,5
50℃となる。
この排ガス4は次いでセラミック球の予熱装置乙に送入
される。セラミック球の予熱装置は移動層型の熱、交換
装置であり、上部のホッパー7よりセラミック球16は
塔状の装置本体に一定の重量速度で流下する。装置内部
には、下部が開口した排ガス導入管22が設けられ、排
ガス4は流下するセラミック球と向流的に熱交換し、約
150〜300℃にまで降温した後、出口23より出て
ファン17により吸引され、煙突19を通って大気中に
放出される。この接触の過程でセラミック球表面に付着
した排ガス中のv205やNiO等の重金属の触媒作用
により、排ガス中のNOx濃度は更に低減する。
ホッパー7に70℃〜150℃の温度で供給されたセラ
ミック球は排ガスとの熱交換により1.300〜1,5
00℃に加熱され、ホッパー8を経て下方に設けられた
移動層型の二次空気予熱装置9に流下する。
二次空気予熱装置9も又塔状の熱交換装置であり、装置
の下部に二次空気の送入管24が取り付けられ、ファン
18により常温の二次空気が装置内に送入される。送入
管24は装置の外周を囲む環状管25に連絡し、二次空
気は、環状管25より装置の中央に設げられた中空陣笠
状のセラミック球の分散筒26に向けて下部が開口した
樋状の管27より四方向から装置内に導入される。
二次空気は加熱されたセラミック球と向流的に接触し、
+、200〜1,400’Cの温度に予熱された後予熱
装置の出口管28より、溶融炉のヘッダー2に送られる
セラミック球16は二次空気と熱交換の結果150〜2
50 ℃まで降温し、セラミック球清浄装置+1.に送
入される。該清浄装置は網目構造の壁14を有し、水平
に対し一定角度(3゜〜10°)傾斜せる中心軸廻りを
駆動装置12により一定廻転速度で回転する円筒状の形
状をもち、供給されたセラミック球16は、筒の内部に
おいて転勤を続けつつ他端に向けて進行し、セラミック
球相互或いはセラミック球と網目構造壁14とのすり合
いにより、その表面のダストを壁14の網目を通してホ
ッパー13に落しつつ清浄となり70〜170°Cに降
温してホッパー15に落下、コンベヤーによりセラミッ
ク球予熱装置乙のホッパー7に戻され循環使用さレル。
ホッパー13に蓄積するダストは定期的に抜出され、場
合により原料として遣元使用される。
セラミック球予熱装置6と二次空気予熱装置9の内圧の
バランスをとり、両系間のガスの系間洩れ込みを抑制す
るため圧力バランス用ファン19が設けられ、ファンの
耐用温度に合せて高温排ガス41、低温排ガス4#を一
定骸合した排ガスをホンパー8を経てセラミック球予熱
装置6に送り込む排ガス循環系を構成する。
第4図はエンドポート型ガラス溶融炉について本発明の
熱回収系を適用した場合を示し、ここでは、炉の熔解槽
の後端に設けられた2j固のポート3及び熔解槽の両方
の側壁の先端に設けられた2個のポート3より予熱され
た二次空気10が供給され燃焼が行なわれる。燃焼排ガ
ス4は、溶解槽後端の中央に設けられた排ガスの排出口
21よりダスト除去装置5に導かれる。
本発明による換熱型熱回収系はり上説明したように、主
としてセラミック球を熱媒体とし排ガス顕熱を二次空気
予熱九よって回収する2段の移動層型熱交換機と、その
前段に設ける濡れ壁サイクロン型ダスト除去装置、後段
のセラミック球清浄装置、2段の熱交換機間の圧力調整
装置から成り、前記のような欠点を有する従来の換熱装
置に比し次の如き長所、特徴をそなえている。
1)熱交換の面積が大きいので、コンパクトな装置で空
気予熱温度を燃焼排ガスに極めて近くすることができる
2)換熱室の熱交換媒体がセラミック球であり、いつで
も更新でき炉壁は補修容易なので熱交換室が半永久的に
継続使用することができる。
3)濡れ壁サイクロン型ダスト除去装置によって、排ガ
ス中に浮遊するシリカ系のミスト、CaO,J○、 A
t203等を含む鉱石粉を大部分除去できるので、これ
らのミスト、ダストとの共存では粘着性を増し、セラミ
ック材を損傷するB2O3やアルカリが気体状で残って
も、セラミック球が熱交換機内で順調に移送され得る状
況が得られ、セラミック球や炉材の傷みを軽微にとどめ
ることができる。
4)濡れ壁サイクロン型ダスト除去装置に、排ガス中の
残存o2に見合う量の燃料を吹込み、過剰酸素を除去す
ることによりNOx量を低減できる。又この燃料のエネ
ルギーは、これによって高められた排ガス顕熱により二
次空気予熱温度が上昇することにより回収可能である。
5〕 脱硝反応はさらに移動層型熱交換機内の膨大なセ
ラミック球表面の触媒作用により促進される。この触媒
作用は通常重油燃焼により排ガスに混入する■205や
NiO等の重金属がセラミック球表面に付着することで
更に強化されることが期待される。
6)圧力バランス用のファンによる排ガス循環により、
2段の熱交換機間の圧力バランスをコントロールし、排
ガス、空気両系間のガスの洩れ込みを抑制しうる。
7)熱交換機の後段に設けた清浄装置によりセラミック
球の表面に付着したダスト類は1ザイクル毎に完全に除
去されその蓄積を防止できる。この除去ダストは場合に
よって原料に還元使用することができる。
以上の長所により、従来の換熱室を備えるガラス溶融炉
のみならず蓄熱室を備える炉の場合においても、不換熱
系におき換える方が有利である。
実施例−1 成る100T/Dの公称能力のエンドポート式換熱型ガ
ラス熔融炉において、重油の使用量は18 WD、ガラ
ス引出量は100T/Dでありガラス1ton当り重油
使用量は180−eであった。この点の換熱系装置を本
発明のものに更新、切替えてガラスを生産した。
排ガス8,700 Nm /Hを熔解槽より、1250
℃で取り出し濡れ壁サイクロン型ダスト除去装置5に導
き、ここ[85、#/Hの重油を排ガス中の過剰02 
 で燃焼させる。この結果排ガス温度は1390℃まで
上昇しセラミック球予熱装置乙に入り、+ 1,5o 
Qkg/Hの重量速度で下降するセラミック球と向流的
に熱交換し150℃で煙突より大気へ放出される。セラ
ミック球は入口温度90°Cのものが排ガスとの熱交換
によりi、340℃まで昇温し二次空気予熱装置9に入
る。ここで常温で入って来る二次空気8,20ONm3
/Hと向流的に熱交換が行なわれ250℃まで降温、セ
ラミック球清浄装置11に送られる。
二次空気は1285℃に上昇し、ヘッダー2を経て熔解
槽1の燃焼空間に送入される。セラミック球清浄装置で
清浄になったセラミック球は150℃でホッパー15に
入りコンベヤーで搬送中降温し90℃でセラミック球予
熱装置6のホッパー7に戻される。この結果従来の換熱
系では二次空気予熱温度が950℃であったものが12
85℃と535℃上昇したので、同一油量18θ/Dを
用いて1+ 7 T/Dのガラスを引出すことが出来、
ガラス1トン当りの重油使用量は154Bに減少した。
又排ガス中のNOx濃度は340 ppm (0215
係換算)が220 ppmに減少した。
なお圧力バランス用排ガス循環量は高温排ガス4’  
5 Nm3/H低温排ガス4“ 15 Nm3/Hと極
〈少量であった。
以上の結果を表−1に従来法と比較して示した。
実施例−2 成るボロシリケート硝子溶融炉においてはその排ガス成
分が炉材を強く侵食するので金属レキュペレーンーで排
熱を回収していた。このため二次空気予熱温度が低く7
50℃しかなく50 T/Dのガラス引出量で重油使用
量は13.2KZ/D、ガラス1ton当りの重油使用
量は4402と非常に高かった。
この炉を本発明の換熱系に切り替えたところ2次空気温
度は1265℃まで上昇し、従来より少い油量の11.
0θ/Dで38 T/Dまでガラス引出量を上げること
ができるようになった。ガラス1ton当りの重油使用
量は2891!に減少した。
NOx濃度は360ppm(0215%換算)が250
 ppmまで減少した。以上の結果を表−2に示した。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の熱回収系のフローシートを示す平面図
、第2図はフローシートの一部であって二次空気予熱装
置とセラミック球清浄装置を示す平面図、第3図は、本
発明の熱回収系のフローシートを示す断面図、第4図は
エンドポート型ガラス溶融炉に本発明の熱回収系を適用
した場合の平面図を示す。 1・・・熔解槽      2・・・ヘッダーろ・・・
ポート      4・・・排ガス5・・・濡れ壁サイ
クロン式   6・・・セラミック球の予熱ダクト除去
装置       装置 9・・・二次空気予熱装置   10・・・二次空気1
1・・・セラミック球清浄装置

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)ガラス熔融炉の燃焼排ガスを濡れ壁サイクロン型ダ
    クト除去装置に導き、排ガスを装置内を旅回させること
    によって排ガス中のダクトを装置内壁に付着させ除去す
    る工程;ダストを除去した排ガスを移動層型セラミック
    予熱装置内に送入し上方より供給されたセラミック球と
    向流的に接触させ、セラミック球を予熱する工程; 予熱されたセラミック球を移動層型二次空気予熱装置に
    供給し、二次空気と向流的に接触させ二次空気を予熱工
    程;及び 予熱された二次空気をガラス熔融炉の燃焼空間へ供給す
    る工程 から構成されるガラス熔融炉の換熱型熱回収方法。 2)前記二次空気予熱装置より排出されたセラミック球
    は網目構造の外壁を有する回転円筒よりなるセラミック
    球清浄化装置に送入し、回転円筒を回転することにより
    セラミック球を転動し表面に附着したダストを除去した
    後、前記セラミック球予熱装置に送られる特許請求の範
    囲第1項記載の熱回収方法。 3)前記セラミック球予熱装置と二次空気予熱装置の内
    圧のバランスを維持し両方の装置の間でガスの洩れ込み
    を防ぐため、圧力バランス用のファンが設けられ、セラ
    ミック球予熱装置の中から高温及び低温の排ガスを混合
    して前記ファンにより二次空気予熱装置のホッパーに送
    入する特許請求の範囲第1項記載の熱回収方法。
JP56121334A 1981-08-04 1981-08-04 ガラス「鎔」融炉の換熱型熱回収方法 Pending JPS5826036A (ja)

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Cited By (5)

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