PT2240417E - Processo de aquecimento de um forno de vidro de com alta transferencia de calor - Google Patents

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PT2240417E
PT2240417E PT09711067T PT09711067T PT2240417E PT 2240417 E PT2240417 E PT 2240417E PT 09711067 T PT09711067 T PT 09711067T PT 09711067 T PT09711067 T PT 09711067T PT 2240417 E PT2240417 E PT 2240417E
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Patrice Rouchy
Paul Netter
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Saint Gobain
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    • 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

Description

DESCRIÇÃO EPíGRAFE: "PROCESSO DE AQUECIMENTO DE UM FORNO DE VIDRO BAIXO NOx COM ALTA TRANSFERENCIA DE CALOR" A invenção diz respeito a um forno de vidro de queimadores transversais equipado de regeneradores tais como aqueles utilizados para produzir o vidro fundido transformado em vidro plano numa unidade de flottagem do vidro sobre um banho de metal, geralmente à base de estanho. A maior parte dos fornos de vidro de chamas são confrontados com problemas de emissão, não desejados, de óxido de azoto (N0X) nos fumos de combustão. Eles devem além disso emitir o menor monóxido de carbono possível e funcionar de maneira eficaz. 0 forno funciona de maneira eficaz se tem uma forte produtividade (forte tiragem) de um vidro de boa qualidade e uma longa duração de vida tudo consumindo a menor energia possível. A duração de via do forno pode ser afectada pelos estragos dos refractários, nomeadamente em função de sobre aquecimentos locais, os ditos estragos podendo além disso causar a poluição do vidro fabricado. Com efeito, um sobre 1 aquecimento local pode implicar a fusão do refractário cujas cores podem se misturar ao vidro produzindo o que o técnico na matéria chama de lágrimas («knot» em inglês) no vidro.
Os N0X têm uma influência nefasta quer sobre o ser humano quer sobre o ambiente. Com efeito, por um lado o N02 é um gás irritante que dá origem a doenças respiratórias. Por outro lado, em contacto com a atmosfera, eles podem formar progressivamente chuvas ácidas. Por fim, eles produzem uma poluição foto quimica visto que em combinação com os compostos orgânicos voláteis e a irradiação solar, os N0X estão na origem da formação do ozono dito troposférico cujo aumento de concentração a baixa altitude se torna nociva para o ser humano, sobretudo em período de forte calor. É por isso que as normas em vigor sobre a emissão de N0X se tornam mais e mais exigentes. Devido mesmo à existência destas normas, os fabricantes e os utilizadores de fornos, tais como utilizadores de fornos de vidro, preocupam-se, de maneira constante, em limitar ao máximo as emissões de N0X, de preferência com uma taxa inferior a 800, até inferior a 700 mg por Nm3 de fumos. A temperatura influi sobre a formação dos NOx. Com efeito, acima de 1300° C a emissão dos NOx aumenta de maneira 2 exponencial. Várias técnicas foram já propostas para reduzir a emissão dos N0X.
Uma primeira técnica consiste em fazer intervir um agente redutor sobre os gases emitidos a fim de que os N0X sejam convertidos em azoto. Este agente redutor pode ser o amoníaco mas isso induz inconvenientes tais como a dificuldade de armazenar e manipular um tal produto. É igualmente possível utilizar um gás natural como agente redutor, mas isso faz-se em detrimento do consumo do forno e aumenta as emissões de C02. A presença de gases redutores (monóxido de carbono) em certas partes do forno tais como os regeneradores pode além disso provocar uma corrosão acelerada dos refractários destas zonas. É pois preferível um afastamento desta técnica adoptando as medidas ditas primárias. Estas medidas são assim chamadas porque não se procura destruir os N0X já formados, como na técnica descrita mais acima, mas de preferência impedir a sua formação, por exemplo ao nível da chama. Estas medidas são além disso mais simples de realizar e, em consequência, mais económicas. Elas podem todavia não se substituir completamente à técnica pré-citada mas vir a completá-la vantajosamente. Estas medidas primárias constituem de toda a maneira um precedente indispensável para diminuir o consumo dos reactivos 3 das medidas secundárias.
Pode-se classificar de maneira nao limitativa as medidas existentes em várias categorias : - uma primeira categoria consiste em reduzir a formação de N0X com a ajuda da técnica dita de "reburning" pela qual se cria uma zona com falta de ar ao nível da câmara de combustão de um forno. Esta técnica apresenta o inconveniente de aumentar a temperatura ao nível dos empilhamentos de regeneradores e, no caso presente, de dever prever uma concepção específica dos regeneradores e dos seus empilhamentos, muito particularmente em termos de estanquidade e de resistência à corrosão. Além disso, esta técnica produz um aumento da formação de monóxido de carbono, o qual danifica os refractários em função do seu poder redutor; - uma segunda categoria consiste em actuar sobre a formação dos N0X ao seu nível. Para isso, pode-se por exemplo procurar reduzir o excesso de ar de combustão. É igualmente possível procurar limitar os picos de temperatura mantendo o comprimento da chama, e aumentando o volume da frente de chamas para reduzir a temperatura 4 média no seio da chama. Uma tal solução é por exemplo descrita nas US6047565 e WO9802386. Ela consiste num processo de combustão para a fusão do vidro, na qual a alimentação em combustível e a alimentação em comburente se efectuam todas as duas de maneira a espalhar no tempo o contacto combustivel/comburente e/ou a aumentar o volume deste contacto tendo em vista reduzir a emissão dos N0X. A EP921349 (ou US6244524) e o pedido de patente francês n° 0754028 depositado a 26 Março de 2007 propuseram, com o objectivo de reduzir os NOx, um queimador equipado de pelo menos um injector, comportando uma conduta de condução de combustível liquido, do tipo fúel, e uma conduta de condução de fluido de pulverização disposta concentricamente em relação à dita conduta de condução de combustível líquido a dita conduta de condução de combustível liquido comportando um elemento perfurado de canais oblíquos para colocar o combustível líquido sob a forma de um jacto oco justapondo-se substancialmente com a parede interna. A JP-A-2003269709 explica um processo de aquecimento de vidro fundido num forno de queimadores transversais equipado de regeneradores e funcionando com um combustível gasoso. 5 A US4946382 explica um processo de combustão de um combustível líquido com um comburente podendo ser o ar enriquecido em oxigénio no qual a relação de impulsão do oxigénio sobre a impulsão do combustível é de 10 a 30. A invenção destina-se aos fornos de vidro equipados de queimadores transversais e de regeneradores. Para o técnico na matéria, no quadro de um forno de queimadores transversais, o termo «queimador» designa o par dos conjuntos injector/chegada de ar fazendo-se face às paredes laterais, igualmente chamadas pé-direito. Um queimador compreende pois dois injectores e duas entradas de ar, mas cada parede lateral é equipada de um dos injectores e de uma das entradas de ar, associadas para criar uma chama partindo de uma das paredes laterais. De maneira a que, cada parede lateral é equipada de um meio queimador do queimador, os dois meio queimadores sendo colocados em frente nas paredes laterais. Evidentemente, um injector de um meio queimador pode ser dividido em vários jactos agrupados participando na mesma chama, de maneira que o termo «injector» cobre a noção de grupos de injectores ou de grupo de condutas de condução. O objectivo da invenção é de contribuir para reduzir os N0X actuando sobre a maneira de introduzir comburente e 6 combustível e mais particularmente actuando sobre a sua impulsão. Assim, a invenção diz respeito a um processo de aquecimento de vidro fundido por um forno compreendendo paredes laterais equipadas de queimadores transversais e munidas de regeneradores, caracterizado por pelo menos um queimador transversal ser alimentado em comburente compreendendo menos de 30 vol % de oxigénio e em combustível, de maneira que a relação da impulsão do comburente sobre a impulsão do combustível vai de 5 a 13. Encontrou-se com efeito que a relação R da impulsão do comburente sobre a impulsão do combustível era vantajosamente escolhida de 5 a 13. De maneira preferida, R é superior a 6. De maneira preferida, R é inferior a 11 e até mesmo inferior a 9,5. Nomeadamente, R pode ir de 6 a 11 e até mesmo de 6 a 9,5. 0 comburente está sempre em excesso no quadro da reacção de combustão. As chamas criadas são oxidantes. Recordamos que a impulsão de uma matéria é o produto do débito massivo desta matéria pela sua velocidade, e exprime-se em Newton. Observou-se com efeito que com uma potência de aquecimento igual, esta relação R tinha uma importância considerável sobre a forma da chama, o trajecto dos fumos, as temperaturas na abóboda do forno e no cérebro (parte superior do regenerador pendendo sobre as pilhas de refractário; «free space» em inglês) dos 7 regeneradores assim como sobre a qualidade de transferência de calor ao vidro. Escolhendo judiciosamente esta relação R, constatou-se com efeito que os fumos de combustão poderiam vir na direcção do queimador sob a abóbada do forno fixando a chama sobre o vidro. Esta fixação da chama na superfície do vidro melhora a transferência térmica da chama para o vidro. Além disso, em função desta transferência máxima de calor ao vidro, a temperatura da abóbada é razoável porque os fumos de combustão foram aliviados de um máximo de calorias. Quando o R é bastante fraco, a chama é cada vez menos fixada na superfície do vidro. Os fumos de combustão formam também um anel de circulação sob a abóbada, mais pequena, mas a temperatura da abóbada tem tendência a ser mais elevada. Quando R é muito forte, a chama é ainda bem fixada no vidro mas é de facto muito longa e a sua extremidade tem tendência a deixar o pé-direito (parede lateral do forno, «breastwall» em inglês) que faz face ao injector de onde sai a chama, o que ocasiona uma deterioração do dito pé-direito e da cor do refractário no banho de vidro produzindo defeitos chamados «lágrimas» no vidro final. Se R é particularmente mais elevado, a extremidade da chama pode mesmo penetrar na conduta do regenerador que faz face ao injector de onde sai a chama. Isso tem por consequência uma menos boa transferência térmica ao vidro, uma corrosão acelerada da conduta de regeneradores e 8 do regenerador ele mesmo, e um aumento do teor em monóxido de carbono.
No quadro da presente invenção, o comburente é o ar ou o ar ligeiramente enriquecido em oxigénio de maneira que o teor total em oxigénio no comburente é inferior a 30 vol % e geralmente inferior a 25 vol %. Este teor total em oxigénio no comburente é superior a 15 vol %. 0 comburente é pré-aquecido antes de deixar a sua conduta de condução. A sua temperatura é superior a 1200° C. Ela é geralmente inferior a 1500° C.
No quadro da presente invenção, o combustível pode ser líquido. Pode tratar-se de um combustível fóssil líquido correntemente utilizado nos dispositivos de combustão para aquecer as matérias vitrifiçáveis num forno de vidro. Pode por exemplo tratar-se de fúel pesado. Neste caso, um fluido de pulverização (como o ar ou o gás natural) é utilizado para pulverizar o dito combustível líquido. A pulverização de um combustível líquido no forno faz-se por um injector. Um injector particularmente adaptado foi descrito no pedido de patente francês n° 0754028 depositado a 26 de Março de 2007. Nomeadamente, o injector de pulverização do combustível 9 líquido pode compreender uma conduta de condução de combustível líquido e uma conduta de condução de fluído de pulverização, a dita conduta de condução de combustível líquido compreendendo um elemento perfurado de canais oblíquos para colocar o dito combustível sob a forma de um jacto oco em rotação antes ejecção para fora do dito injector, a geratriz de cada um dos ditos canais formando um angulo de menos de 10° com a direcção da condução do combustível líquido. 0 combustível líquido é geralmente injectado a uma temperatura compreendida entre 100 e 150° C, de preferência ainda entre 120 e 140° C. 0 combustível líquido tem geralmente uma viscosidade pelo menos igual a 5.10 6 m2/s, nomeadamente compreendida entre 10"5 e 2.10-5 m2/s. 0 combustível pode igualmente ser um gás como o gás natural, o metano, o ar enriquecido de butano, o ar enriquecido de propano. Neste caso o injector pode ser do tipo de dupla impulsão gás, quer dizer compreendendo duas entradas concêntricas de gás combustível, uma entrada de alta pressão e uma entrada de baixa pressão, como descrito por exemplo no pedido de patente francês n° 0850701 depositado a 5 de Fevereiro de 2008. Pode igualmente ser misto, quer dizer compreender uma entrada de gás combustível e uma entrada de líquido combustível, estes dois combustíveis sendo injectados alternativamente ou simultaneamente. Um injector misto foi descrito no pedido de 10 patente francês publicado sob o número FR2834774.
Geralmente, o injector é colocado sob a entrada de comburente. A entrada de comburente é assegurada por uma abertura de secção relativamente importante, cuja área pode nomeadamente ser compreendida entre 0,5 e 2 m2 ao nivel de cada parede lateral (e portanto por Vz queimador), vários injectores podendo ser associados a cada entrada de ar (noção de grupo de injectores) de cada Vz queimador. A conduta de condução do comburente apresenta uma abóbada inclinada para baixo (no sentido da circulação do comburente) para que o comburente tome uma direcção orientada para a superfície do banho de vidro. A abóbada da conduta de condução do comburente faz com a horizontal um ângulo indo de 18 a 30°. A conduta de condução de combustível é geralmente ligeiramente orientada para cima (no sentido da circulação do combustível). Faz um ângulo com a horizontal indo geralmente de 3 a 12°.
Assim, as direcções dadas ao combustível e ao comburente são convergentes no momento em que o combustível e o comburente deixam a sua conduta de condução respectiva. O ângulo formado entre a direcção da abóbada da conduta de condução de comburente e a direcção da conduta de condução de combustível é geralmente compreendido entre 21 e 42°. 11 A conduta de condução do combustível tem uma secção bastante mais pequena que aquela da conduta de condução do comburente. No caso de um combustível líquido, esta secção é geralmente compreendida entre 5 e 30 mm2, sendo evidente que esta secção pode corresponder àquela de uma conduta única ou àquela de um grupo de condutas justapostas no quadro de um mesmo Vz queimador de uma parede lateral. No caso de um combustível gasoso, esta secção é geralmente compreendida entre 3000 e 9000 mm2 sendo evidente que esta secção pode corresponder àquela de uma conduta única ou àquela de um grupo de condutas justapostas dum mesmo Vz queimador de uma parede lateral. A relação da secção da entrada de comburente sobre aquela da secção da entrada de combustível (pode tratar-se de várias entradas de combustível, nomeadamente 3 a 5 entradas, sob a forma de vários injectores de um mesmo grupo, participando na mesma chama) vai geralmente de 20 a 2.105.
Cada queimador transversal do forno tem geralmente uma potência indo de 4 a 12 megawatts.
Os regeneradores, bem conhecidos do técnico na matéria, servem para recuperar o calor dos fumos de combustão. Eles são constituídos de elementos refractários colocados nos compartimentos separados funcionando alternativamente. Estes 12 fornos são geralmente equipados de pelo menos três queimadores (compreendendo cada um dois meio queimadores colocados frente a frente e funcionando um a seguir ao outro) e tantos regeneradores como V2 queimadores para alternativamente aquecer o comburente e colectar os fumos. Enquanto que V2 queimador de um queimador de uma das paredes laterais funciona e produz uma chama cujo comburente é conduzido e aquecido por um primeiro regenerador situado atrás do dito V2 queimador, os fumos são colectados e encaminhados para um segundo regenerador que recupera o calor, o dito segundo regenerador sendo colocado em frente do dito V2 queimador atrás de outra parede lateral. De maneira cíclica, inverte-se o funcionamento dos dois V2 queimadores do mesmo queimador, parando o funcionamento do V2 queimador e colocando em funcionamento o segundo V2 queimador cujo comburente é conduzido e aquecido por um segundo regenerador (que durante a etapa precedente servia de colector de fumos). 0 primeiro regenerador serve então de colector de fumos. Faz-se portanto funcionar o forno num sentido durante um tempo fixado (10 a 40 minutos por exemplo) depois inverte-se o funcionamento do forno. No caso de um forno de queimadores transversais, os regeneradores são colocados atrás das paredes laterais do forno. 13 A presente invenção diz respeito a todos os tipos de fornos de vidro de queimadores transversais, nomeadamente para a fusão do vidro tendo em vista a sua formação em vidro plano numa unidade de flottagem. 0 vidro flui num forno de uma parede montante para uma parede jusante e entre duas paredes laterais (pé-direito). As paredes laterais (paralelas entre elas) equipadas dos queimadores transversais são geralmente distantes uma da outra de 7 a 16 metros. Os queimadores equipam os pés-direitos por conjunto de dois Vá queimadores colocados frente a frente. 0 forno compreende geralmente de 3 a 10 queimadores transversais, quer dizer que cada pé-direito compreende igualmente 3 a 10 conjuntos injector/entrada de comburente (seja 6 a 20 conjuntos de injector/entrada de ar em todo o forno). A invenção diz respeito igualmente à utilização do processo de acordo com a invenção para reduzir o óxido de azoto (os N0X) nos fumos de combustão de um forno de vidro com regeneradores. A figura 1 representa, vista de cima, um forno 41 de fusão de vidro de queimadores transversais e regeneradores. O forno 41 compreende uma parede a montante 43, uma parede a jusante 44 e duas paredes laterais (ou pés-direitos) 45 e 45'. As matérias vitrifiçáveis são introduzidas desde a 14 parede a montante 43 por um dispositivo habitual não representado. As matérias vitrifiçáveis fundidas fluem de montante para jusante como indicado pelas setas. No caso representado, o vidro passa num braseiro 47 com fins de condicionamento térmico antes de ir para a unidade de transformação não representada e podendo ser uma instalação de vidro flotté para a produção de vidro plano. 0 forno 41 é equipado através das suas duas paredes laterais de quatro queimadores, quer dizer de duas filas de quatro Vz queimadores aéreos funcionando um a seguir ao outro. Cada Vz queimador aéreo compreende um injector (ou grupo de injectores) de combustível alimentado pelas canalizações 8 e 8', e uma chegada de ar quente 9 e 9'. 0 injector (grupo de injectores) é situado por debaixo da entrada de ar. As aberturas 9 e 9' desempenham alternativamente a função de entrada de ar quente e aquela do colector de fumos. Elas sao ligadas cada uma a um regenerador 10, 10 ' . Quando os injectores da parede 45 funcionam, aqueles da parede 45' não funcionam. Os fumos passam através das aberturas 9' da parede lateral 45' em frente deles e o seu calor é recuperado nos regeneradores 10. Ao fim de algumas dezenas de minutos, inverte-se o funcionamento do forno, quer dizer que se pára o funcionamento dos Vz queimadores da parede 45 (fecho do 15 gás combustível através da canalização 8 e fecho do ar através das aberturas 9) e coloca-se em funcionamento os V2 queimadores aéreos da parede 45' alimentando os seus injectores pela canalização 8' e alimentando de ar quente as entradas de ar 9'. 0 ar é quente graças ao reaquecimento pelos regeneradores 10. Ao fim de algumas dezenas de minutos, inverte-se ainda o funcionamento do forno e assim de seguida (repetição do ciclo de inversão). 0 forno é aqui munido de um muro imerso 11 favorecendo a formação de correntes de convecção no vidro fundido. A figura 2 representa um forno 1 de queimadores transversais, em corte visto de lado no eixo de escoamento do vidro 7, o plano de corte passando por um queimador e dois regeneradores. O forno está em funcionamento. Ele contém um banho de vidro 7 em fusão. Os injectores 2 e 2' (só o injector 2 está em funcionamento na figura 2) estão colocados frente a frente nos pés-direitos (paredes laterais) do forno. Uma chama 15 libertando-se do V2 queimador da esquerda, o qual compreende o injector 2 e a entrada de comburente 3. 0 comburente é reaquecido após passagem no regenerador 4 que contém empilhamentos de refractários sob a linha em ponteado 5, a parte do regenerador por cima desta linha sendo 0 cérebro 18 do 16 regenerador, o dito cérebro compreendendo uma abóbada 19. 0 comburente segue o trajecto das setas espessas no regenerador 4 e transborda no forno por cima do injector 2. Aqui, a relação R é bem regulada entre 5 e 13 e a chama é bem fixada na superfície 6 do vidro fundido 7. Os fumos de combustão 11 têm tendência a formar um anel de circulação por cima da chama em retorno para o queimador de onde vem a chama. Este regresso de fumos empurra a chama para baixo e fixa-a favoravelmente na superfície do vidro. A transferência de calor para o vidro é óptima. Os fumos escapam-se pela conduta 12 do regenerador 13 colocado frente a frente com o queimador em funcionamento e seguem o trajecto das setas espessas no regenerador 13. Estes fumos aquecem os refractários do regenerador 13 dispostos sob a linha em ponteado 14. A figura 3 representa o mesmo dispositivo de aquecimento do vidro que na figura 2, com a mesma potência de aquecimento, salvo que a relação R é inferior a 5. Aqui, a chama 16 não está bem fixada na superfície 6 do vidro 7. A transferência de calorias ao vidro é menos boa e em consequência, a temperatura da abóbada 17 é mais elevada. A figura 4 ilustra as orientações dadas aos fluidos 17 comburente e combustível num pé-direito 30 do forno contendo um banho de vidro em fusão 36. 0 comburente desemboca no forno por uma conduta 31 de grande secção, a abóbada 32 da dita conduta sendo orientada para baixo e forma com a horizontal um ângulo 33 (18 a 30°). A conduta de condução de combustível 34 é de pequena secção e forma com a horizontal um ângulo 35 (3 a 12°). Assim, as direcções dadas ao combustível e ao comburente são convergentes no momento em que o combustível e o comburente deixam a sua conduta de condução respectiva. O ângulo 37 formado entre a direcção da abóbada da conduta de condução de comburente e a direcção da conduta de condução de combustível é a soma dos ângulos 33 e 35 (a dita soma sendo geralmente compreendida entre 21 e 42°). EXEMPLOS 1-3
Os ensaios foram realizados sobre um forno de vidro de 10,7 m x 33,5 m cujos pés-direitos seriam equipados de 7 queimadores (14 grupos de injectores, 14 entradas de ar e 14 regeneradores). Faz-se variar a impulsão de comburente de um dos V2 queimadores e analisam-se diferentes parâmetros como indicado no quadro 1. 18
Todos os ensaios foram realizados com potência igual, o combustível sendo o fuel líquido. Os teores em N0X e em CO eram medidos no cérebro do regenerador colectando os fumos.
Constata-se que a boa fixação da chama com um R intermediário no caso do exemplo 2 traduz-se por um mínimo de temperatura de abóboda e um conjunto de parâmetros excelentes tanto ao nível da qualidade do vidro como da nocividade dos fumos (N0X e CO) .
Quadro 1 (fuel líquido)
Unidade Ex 1 (comp.) Ex 2 Ex 3 (comp.) Secção entrada de ar m x m 1,7 x 1,25 1,7 x 0,5 1,5 x 0,26 Velocidade ar m/s 4 10 24, 5 Débito ar Nm3/h 5830 5830 5830 Kg/s 2, 09 2, 09 2, 09 Impulsão ar Newton 8,4 20, 9 51,3 Velocidade fuel m/s 27 27 27 Débito fuel Kg/h 500 500 500 Kg/s 0, 139 0,139 0, 139 Impulsão fuel Newton 3, 8 3,8 3, 8 R - 2,2 5,6 13,5 Temperatura abóbada forno °C 1570 1530 1570 Temperatura abóbada regenerador °C > 1500 1490 > 1500 NOx mg/Nm3 a 8% de oxigénio 800 650 500 CO ppm 200 200 1800 Posição chama Descolada do vidro Fixada sobre o vidro Fixada sobre o vidro Qualidade do vidro Boa Boa Presença de bolhas e gotas 19 EXEMPLOS 4-6
Processa-se como para os exemplos 1-3, excepto o combustível que é o gás natural injectado através de um injector de dupla impulsão de gás. Faz-se variar as condições de funcionamento de um dos Vz queimadores nas condições compiladas no quadro 2. Todos os ensaios foram realizados de potência igual. Constata-se que a boa fixação da chama com um R intermédio no caso do exemplo 5 traduz-se por um mínimo de temperatura de abóbada (forno e regenerador) e um conjunto de parâmetros excelentes tanto ao nível da qualidade do vidro como da nocividade dos fumos (N0X e CO).
Quadro 2 (gás natural)
Unidade Ex 4 (comp.) Ex 5 Ex 6 (comp.) Secção entrada de ar m x τη 1,7 x 1,25 1,7 x 0,5 1,5 x 0,28 Velocidade ar m/s 4,6 11,5 23,5 Débito ar Nm3/h 6110 6110 6110 Kg/s 2,19 2,19 2, 19 Impulsão ar Newton 10 25, 2 51,4 Velocidade gás m/s 30 30 30 Débito gás Nm3/h 586 586 586 Kg/s 0,13 0,13 0, 13 Impulsão gás Newton 3,81 3,81 3, 81 R - 2,6 6,6 13,5 Temperatura abóbada forno °C 1590 1570 1570 20
Unidade Ex 4 (comp.) Ex 5 Ex 6 (comp.) Temperatura abóbada regenerador °c 1535 1510 > 1550 NOx mg/Nm3 a 8% de oxigénio 950 800 700 CO ppm 500 500 > 2000 Posição chama Descolada do vidro Fixada sobre o vidro Fixada sobre o vidro Qualidade do vidro Aceitável salvo presença localizada de grossas bolhas («bouillon» ou «blister» em inglês) Boa Presença de bolhas e gotas
Lisboa, 15 de Novembro de 2011 21

Claims (2)

  1. REIVINDICAÇÕES Ia - Processo de aquecimento de vidro (7) fundido por um forno (1, 41) compreendendo paredes laterais (45, 45') equipadas de queimadores transversais e munido de regeneradores, (4, 13, 10, 10') um queimador transversal estando a par dos conjuntos injector/entrada de ar fazendo-se de frente para as paredes laterais (45, 45') e funcionando um a seguir ao outro, caracterizado por pelo menos um queimador transversal ser alimentado em comburente compreendendo menos de 30 vol % de oxigénio e em combustível, de maneira que a relação de impulsão do comburente sobre a impulsão do combustível vai de 5 a 13.
  2. 2- - Processo de acordo com a reivindicação precedente, caracterizado por pelo menos um queimador transversal ser alimentado em comburente e em combustível de maneira que a relação da impulsão do comburente sobre a impulsão do combustível vai de 6 a 11. 3a — Processo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado por a relação da impulsão do comburente sobre a impulsão do combustível ser inferior a 9,5. 1 4 — — Processo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado por o comburente compreender menos de 25 vol % de oxigénio. 5a — Processo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado por a abóbada (32) da conduta (31) de condução do comburente fazer com a horizontal um ângulo indo de 18 a 30 °. 6a - Processo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado por o ângulo formado entre a direcção da abóbada (32) da conduta (31) de condução do comburente e a direcção da conduta (34) de condução do combustível ser compreendido entre 21 e O CM 7a - Processo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado por a relação da secção de entrada de comburente sobre aquela da secção de entrada de combustível do dito queimador ir de 20 a 2.105. 8a — Processo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado por as entradas de comburente do queimador transversal terem uma secção compreendida entre 0,5 e 2 m2 em cada parede lateral (45, 45'). 2 9- — Processo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado por o dito queimador transversal ter uma potência indo de 4 a 12 megawatts. 10a — Processo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado por as paredes laterais (45, 45') equipadas dos queimadores transversais serem distantes uma da outra de 7 a 16 metros. 11a — Processo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado por o forno (1, 41) compreender 3 a 10 queimadores transversais. 12a - Processo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado por o teor total em oxigénio no comburente ser superior a 15 vol %. 13a - Processo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado por o queimador ser alimentado em combustível líquido. 14a - Processo de acordo com a reivindicação precedente, caracterizado por o queimador compreender um injector de pulverização do combustível líquido compreendendo uma conduta 3 de condução de combustível líquido e uma conduta de condução de fluido de pulverização, a dita conduta de condução de combustível líquido compreendendo um elemento perfurado de canais oblíquos para colocar o dito combustível sob a forma de um jacto oco em rotação antes ejecção para fora do dito injector, a geratriz de cada um dos ditos canais formando um ângulo de menos de 10° com a direcção de condução do combustível líquido. 15a - Processo de acordo com uma das reivindicações n° 1 a 12, caracterizado por o queimador ser alimentado em gás combustível. 16a - Utilização do processo de uma das reivindicações precedentes, caracterizada por reduzir os N0X nos fumos de combustão de um forno (1, 41) de vidro com regeneradores (4, 13, 10, 10'). Lisboa, 15 de Novembro de 2011 4
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