包括注入辅助气体的燃烧器的控制方法及燃烧系统技术方案

本发明专利技术涉及一种控制用于加热来自玻璃熔炉的熔融玻璃的送料器通道的燃烧器的操作的方法，所述燃烧器被供给燃料和氧气。根据本发明专利技术，除了氧以外还注入辅助气体，以使氧气流速和辅助气体流速之和大于用于冷却燃烧器的最小流速Ｄ↓［ＭＩＮ］。

Control method for burner including injection auxiliary gas and combustion system

The invention relates to a method for controlling a burner feeder channels for molten glass from a glass furnace heating operation of the said burner being supplied with fuel and oxygen. According to the invention, in addition to the oxygen into the auxiliary gas, so that the oxygen flow rate and auxiliary gas flow rate is greater than the sum of the minimum flow rate of D burner for cooling down MIN.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种控制用于加热玻璃熔炉的液体玻璃送料器的燃烧器的操作的方法。
技术介绍
在连续的玻璃生产线上，玻璃在容量较大的输出熔融玻璃的炉中熔化。在某些产业，例如用于空心制品的玻璃熔炉中，必须将熔融玻璃直接输送到玻璃成形机。为了输送这种熔融玻璃，使用镶衬有耐火材料的“送料器”或“前炉”。当以这种方式输送玻璃时，玻璃被冷却而且还达到在离开送料器时其温度优选地稳定和均匀在±1℃内的条件。为了获得这种条件，因此离开送料器的玻璃的温度必须恒定，而且还优选地沿横向-即在每个送料器的宽度上一致。为了降低输出温度梯度，重要地是控制在送料器整个长度范围内的玻璃表面处的热传递方式。为此，通常为送料器配备加热装置，该加热装置通过在熔融玻璃流的自由表面上方燃烧空气/可燃气体混合物进行加热。这种燃烧通过使用空气/燃料燃烧器获得。在熔融玻璃流动时，为了降低并均匀化熔融玻璃的温度，在熔融玻璃的整个流道上分布多个燃烧器。鉴于燃烧器的数量和难以检测与控制它们产生的废气的体积，可使用氧化剂为冷空气的燃烧器进行燃烧；目前这些燃烧器的效率通常中等并且在获得良好的横向热曲线方面几乎没有灵活性。为了解决这些问题，空气/可燃气体混合物的燃烧已经被使用氧气燃料燃烧器的氧气/可燃气体混合物的燃烧所取代。这种变更提高了玻璃生产能力，以及燃烧效率和辐射传热。例如，在文献US-B1-6 431 467和US 5 500030中就已经描述了这种燃烧器。这些燃烧器尤其具有提供大工作范围的优点，即，与空气/燃料燃烧器的情况相比，改变功率以及因此燃料和氧化剂的流速的可能性大得多。另外，这些燃烧器在它们的整个工作范围内火焰长度是恒定的。这种特性允许它们在玻璃与耐火材料接触时而冷却的部位加热送料器的边缘。它们还限制了送料器的中心与边缘的热梯度以及因此限制了粘度差；从而限制了在送料器中心处的玻璃的优先流动。此外，通过氧气燃料燃烧或利用富氧空气对送料器部分的加热功率大于通过空气/燃料燃烧获得的加热功率。氧气燃料燃烧器工作的宽功率范围允许迅速补偿过程中的变动以及稳定玻璃温度的动态调节。送料器可以在它们的整个长度上配备有多个加热带；在这种情况下，由于温度调节更精确，氧气燃料燃烧器提供了很大的操作灵活性。如果送料器的整个长度上都配备氧气燃料燃烧器，则这种操作灵活性更大。另外，气体消耗量降低。氧气燃料燃烧器还允许废气体积降低，在某些情况下，这可以使在送料器中输送的某些组分-例如颜料的飞散与挥发降低。然而，这种氧气燃料燃烧可能具有某些缺点。首先，送料燃烧器的火焰的几何形状特别重要，因为必须确保玻璃流的加热曲线(heating profile)特别稳定和一致。然而，由于自冷却氧气燃料燃烧器内的环境温度通常很高，而各燃烧器内的气体和氧气流速很低(单位功率低)，因此构成氧气燃烧器的材料的热性能通常难以获得。因此，为了确保稳定的火焰外形，这些燃烧器的操作灵活性没有氧气燃料允许的灵活性大。另外，燃烧器中的低速流动可能是燃烧器需要维修的故障的起因。这是因为燃烧器通过与它们使用的氧化剂和燃料的流动进行对流而冷却。在使用氧气燃烧的情况下，其流量比使用空气燃烧的流量约小70％。因此，在相同的功率下冷却效率较低。使用氧气的燃烧火焰也比较热并且辐射更强。此外，在低功率时，燃烧器终端部件的加热可能造成过早破裂，从而使得燃烧器快速积垢和过早损坏。最后，送料器必须总是处于过压下，而且这种压力由燃烧器废气的体积保持。在使用空气燃烧的情况下，一套废气排放阻尼器使得压力可调，从而该体积得到稳定，但是这需要监控并调节该排放阻尼器。在使用氧气燃烧的情况下，废气的体积低得多并且还随着功率的不同变化非常大，因此难以控制送料器中的压力。因此，需要一种独立于瞬时功率条件的压力稳定方法。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种不具有上述缺点的使用氧气燃料燃烧器加热玻璃送料器的方法。本专利技术的一个目的是提供一种灵活并且易于更改的使用氧气燃料燃烧器加热玻璃送料器的方法。为此，本专利技术的主题是一种控制用于加热来自玻璃熔炉的液体玻璃送料器的燃烧器的操作的方法，所述燃烧器被供给可燃气体和氧气，并向燃烧器注入一种辅助气体作为对氧气的补充，从而辅助气体、氧气和可燃气体的流速之和大于或等于用于冷却该燃烧器的最小流速DMIN。本专利技术还涉及一种燃烧系统，包括-氧气燃料燃烧器；-用于向燃烧器供给燃料的装置；-与氧气供给装置和辅助气体供给装置配合用于向燃烧器供给氧化剂的装置；-用于测量至少氧气或燃料的流速的装置；以及-用于控制辅助气体流速的装置。最后，本专利技术涉及上述用于加热来自玻璃熔炉的液体玻璃送料器的系统的应用(用途)。附图说明通过阅读以下描述，可以发现本专利技术的其它特征和优点。本专利技术的实施例和实施它的方法通过图1示出的非限定性示例给出，其中图1示出使用本专利技术的方法和系统与使用已有技术的方法所获得的功率级(power level)的范围。具体实施例方式因此，本专利技术首先涉及一种控制用于加热来自玻璃熔炉的液体玻璃送料器的燃烧器的操作的方法，所述燃烧器被供给可燃气体和氧气，并向燃烧器注入一种辅助气体作为对氧气的补充，从而辅助气体、氧气和可燃气体的流速之和大于或等于用于冷却该燃烧器的最小流速DMIN。因此，本专利技术允许氧气燃料燃烧器的操作可被控制。术语“氧气燃料燃烧器”应理解为实施通过混合燃料和氧气获得的氧气燃烧的燃烧器。术语“氧气”应理解为氧气体积大于90％的含氧气体。由VSA(真空回转吸附)工艺生产的氧气特别适合。根据本专利技术的主要特征，向燃烧器喷入一种辅助气体作为对氧气的补充。通常，在与燃料接触之前，辅助气体与氧气在例如预混合室内混合。作为对氧气和对燃料的补充而注入的辅助气体的量允许按照下列规则对燃烧器的操作进行控制辅助气体、氧气和可燃气体流速之和必须大于用于冷却该燃烧器的最小流速DMIN。该DMIN值可以根据引入到燃烧器的燃料的流速来为各种类型的燃烧器设定。更具体地，该DMIN值可以以下列方式设定DMIN必须足以冷却燃烧器。冷却所需的流速值对于所使用的燃烧器是特定的，本领域的技术人员可以根据所述燃烧器的承受温度来确定它。燃烧器承受温度自身通过实验事先确定。在实践中，辅助气体的流速可以通过插入到用于向燃烧器输送氧气的管路中的压力调节器来控制，并被调节成以给定压力输送氧气和辅助气体流。该压力设定成与冷却燃烧器所需的最低气体流速相对应。因此，如果氧气流速随着燃料流速的变化而变化，以便保持固定的可燃气体/氧气的化学计量比，那么辅助气体流速也变化，以补偿或不补偿燃烧器中氧气流速的变化。根据这种方法的第一种进一步改进形式，可以通过一直测量氧气和可燃气体的流速并且调节辅助气体的流速以根据氧气和可燃气体的流速来改变辅助气体的流速，以使氧气、辅助气体和燃料的流速之和大于DMIN。根据本专利技术的第二种简化的特殊形式，所需要的是确保辅助气体和氧气的流速之和大于或等于用于冷却燃烧器的最小流速DMIN。此外，辅助气体、氧气和可燃气体的流速之和也大于用于冷却燃烧器的最小流速DMIN。这种特殊的实施方法更简单，因为现在的问题仅是使辅助气体流速随动于/从动于例如通过简单的压力调节器对氧气流速的测量，而不必考虑可燃气体的流速值。根据本专利技术，辅助气体可以是不同于氧气的氧化剂气体，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制用于加热来自玻璃熔炉的液体玻璃送料器的燃烧器的操作的方法，所述燃烧器被供给可燃气体和氧气，其特征在于，注入辅助气体作为对氧气的补充，以使该辅助气体、氧气和可燃气体的流速之和大于或等于用于冷却所述燃烧器的最小流速Ｄ↓［ＭＩＮ］。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：SH江，L雅里，G勒古埃菲利克，D罗比亚尔，
申请(专利权)人：乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]