玻璃熔融炉制造技术

技术编号:4974486 阅读:240 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及包括通道形式的熔融池的玻璃熔融炉,原材料的进入在上游端部处进行,熔融玻璃在下游端部处被回收,所述玻璃熔融炉借助于燃烧器被加热,其中至少80%的燃烧能量通过氧气燃烧产生,从位于附近的生产设备或位于远距离的设备通过输气管连续地进行氧气供应,所述玻璃熔融炉的特征在于,所述玻璃熔融炉装设有用于储存氧气的部件,使得在连续氧气供应中断的情况下,能够保证所述玻璃熔融炉至少在温度保持模式下最少运行8小时。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及玻璃熔融炉,其中熔融能量基本通过被进给(alimenter)燃料 并被进给氧气或富含氧的气体的燃烧器而产生。这些炉通常被定义为“氧气燃烧 (oxy-combustion),,炉。
技术介绍
附带地使用氧气燃烧器在玻璃熔融炉中是非常公知的。在通常伴有空气的熔炉运 行的情况下,则加入一个或有限数量的氧气燃烧器。引入这些附加燃烧器的目的通常在于 提高现有熔炉的生产量,可能在现有熔炉的性能由于它们年久而下降时。也可以涉及通过 引入补充能源简单地增加熔炉的性能。在大容量的熔炉中添加一些氧气燃烧器通常地运行,而不会使熔炉的整体运行有 大大的改变。特别是来自氧气燃烧的能量的比例仍很小。该能量比不超过20%,并常常不 超过总体的10%。由于这个原因,氧气供应的连续性不会使设备具有很大危险。如果由于 某种原因氧气供应中断,可以只通过以空气燃烧运行的燃烧器保证保持熔炉的温度。产量 可能暂时改变,但设备不会处于危险中。除了布置有辅助能量源的事实之外,以定义为“增氧(d’ oxy-boosting),,方式运 行的这些系统不会受益于能从氧气燃烧产生的所有已知的优势。其中潜在的优势主要表现 为更低的能量消耗和减少的不期望的废气散发。通过所述的生产单元减少能量消耗另外具有因此限制二氧化碳排放的优势,并因 此满足本领域中的法定需求。氮的存在也是称为NOx的氧化物形成的根源,由于与这些化合物存在于大气中相 关的损害,该氧化物的排放实际上被禁止。使用氧气能够应对与空气中的氮有关的问题,这 在增氧技术中不再是问题。尽管有上面提出的优点,在大型玻璃熔炉中氧气燃烧的使用仍然有待发展。原因 有多个类型。因此,使用氧气必然比使用空气更贵。但是,如2008年3月25日提交的未公 布的欧洲申请08 102 880. 5中描述的,实施氧气燃烧的经济平衡是正的,特别是当烟气中 很大一部分热量被回收时。另外,运行连续要求不中断地氧气供应。对于大容量的熔炉,需要或者通过输气管,或者通过在现场的制氧设备 (installation de production)最可靠地供应所需的氧气体积。无论采取何种方式,问题 是要在暂时中断始终可能发生的条件下保证供应的持续性。但是,在这些状况下,应保持不 会使设备具有危险的条件。
技术实现思路
本专利技术涉及在大型玻璃熔炉中实施氧气燃烧技术的方法,其是本说明书所附的权 利要求的目标。在进给中断的情况下第一目标是布置如下部件,所述部件使得将设备保持在使熔融玻璃保持在该状态的温度水平。为此,由于大量的和不可避免的能量损耗,应该在熔炉中 保持一定的能量补给。由于设备设计为以氧气燃烧模式运行,必须能够根据该模式通过使 用现有部件补给能量。氧气燃烧器不能如和用空气运行一样使用。各自的助燃剂体积不是 相同的数量级。使用氧气的管线和管道不能用于输送空气。为此,除了在下面指出的情况 下对某些处于精炼区的燃烧器,不考虑用空气燃烧替代氧气燃烧。为了能够给燃烧器供气,因此需要设置应急氧气源。但是,困难在于设置足以面对 暂时进给短缺的储备Observe)。由于在正常运行状态下的消耗,储存的应急体积不足以保 证设备的完全运行。根据本专利技术,为了使这些储存保持在价格不是非常昂贵的水平,熔炉的 运行在氧气供应在暂时中断的情况下处于减慢状态。能量补给减小到保持玻璃熔融的最低 程度。不再给熔炉提供原材料,并且在一切可能的范围内切断潜在的冷却源。由于清理的危险的类型和氧气供应者采取的约定,必须能够保证在至少8小时的 期间内保持熔炉的温度。储存在设备现场的氧气量必须至少在该期间内足以保持该状态。 但是优选地,在可能的范围内,储存的氧气量应较大,以便更好地防止超出任何供应不足的 危险,该供应不足将超过供应者假设保证的供应不足。有利地,储存相当于20小时运行并 优选地相当于30小时运行的氧气量。减少的能量补给用于将存在于熔炉的玻璃保持在熔融状态,而不是用于熔融新的 材料。在这些条件下,需要的能量数量可以显著地减少。有利地,由于不可避免的损耗,需 要的能量不超过正常运行状态下消耗能量的三分之一。在温度保持模式中,熔炉的平衡被大大地改变。能量补给以与正常运行下的能量 补给不同的方式分布。熔融的质量分布在熔炉的不同区域中熔融区、精炼区和调节区。正常运行中的能 量补给位于前两个区域。进行浮法浴的调节区用于降低玻璃的温度,以便把玻璃逐渐带到 适当的黏度。在调节区之上加热部件的缺乏不能保持温度。因此,为了避免玻璃凝固,需要 设置这种部件,所述部件用于补偿该区域中熔融玻璃质量更新的缺乏,更新只是使温度保 持在正常的运行状态下。根据本专利技术,有利地,在调节区之上设置应急燃烧器。这些燃烧器可以永久地安 装,或者可以是可拆卸的,在这种情况下只在需要时布置。可拆卸的燃烧器有利地布置在开 口中,这些开口正常时可以排出调节区之上热空气,因此有利于要求的冷却。当这些燃烧器是可拆卸的时,它们的供气模式必须适应该特征。它们的快速实施 需要设置可容易连接的供气管道。连接至液体燃料或气体燃料的进给线路不具有任何特殊 的困难。相反,该可拆卸的特征使氧气的进给,特别是热氧气的进给非常困难。因此,在调 节区之上使用的应急燃烧器优选为以空气燃烧运行的燃烧器。必须很好地考虑到,在这些 应急程序中,需要排除使用氧气燃烧的好处。一部分空气燃烧的存在的目的不是为了优化 能量补给,而只是为了保持熔炉的温度。燃烧器的运行设置为优化状态。每个燃烧器在功率范围内操作,该功率范围可以 在围绕一标称参考功率的一定限度(Iimite)内改变。为了保持良好的能量效率,不希望离 开该功率范围太远。由于能量补给减少,因此在温度保持状态下需要限制工作的燃烧器的数量。保持工作的燃烧器的选择要考虑氧气燃烧的特性,但是也要考虑不再需要熔融原材料的特殊运行模式。如上面提到的欧洲申请中描述的氧气燃烧状态包括烟气在熔炉内的特殊流动。对 烟气的最大部分,该流动朝向熔炉的上游,以有利于把能量传递给需要最多补给的熔炉的 区域。在该区域以外,烟气的流动聚集了大部分的烟气,其目的在于尽可能回收它运送 的能量。该回收的能量特别用于预热氧气,并且必要时用于预热被消耗的燃料。涉及的熔炉还应基本排除带有氮的空气。因此,常常是熔炉的所有燃烧器都以氧 气燃烧运行。但是如果可能保留一部分空气燃烧类型的燃烧,由氧气燃烧产生的能量占熔 炉中使用的总能量的至少80%,并优选为总能量的至少90%。与来自燃烧的熔炉的空气的成分无关,还应尽可能防止外界空气进入,一方面是 为了避免相当于加热该空气的能量损失,特别是还尽可能防止由于该空气穿过火焰的高温 (根据选择的氧气燃烧器的类型该温度大约为1800-2300°C )形成不希望的NOx。无论考虑的结构如何,玻璃熔炉不能保持对外界空气完全密封。此外,为了防止环 境空气进入,烟气在熔炉中的流动应设置为烟气发展具有动态特征的密封性。熔炉的布置不能完全改变,以考虑应急状态的特殊条件。但是可以选择保持工作 的燃烧器和暂时停止的燃烧器。在该特殊状态中,烟气继续朝向熔炉的上游,这只是为了继续维持能量回收,以加 热使用的氧气。在正常状态下,有限部分的烟气在精炼区的下游部分被提取,以便与这些烟 气一起排出来自调节区的有限的空气体积。因此避免本文档来自技高网
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【技术保护点】
玻璃熔融炉,其包括通道形式的熔融池,原材料的引入在上游端部处进行,熔融玻璃在下游端部处被回收,所述玻璃熔融炉借助于燃烧器被加热,其中至少80%的燃烧能量通过氧气燃烧产生,从位于附近的生产设备或位于远距离的设备通过输气管连续地进行氧气供应,其特征在于,所述玻璃熔融炉装设有用于储存氧气的部件,使得在连续的氧气供应中断的情况下,能够保证所述玻璃熔融炉至少在温度保持模式下最少运行8小时、优选至少20小时并特别地优选至少30小时的时间。

【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:J贝昂O杜尚
申请(专利权)人:旭硝子欧洲玻璃公司
类型:发明
国别省市:BE

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