ES2198581T3 - Proceso y dispositivo para la reduccion de la emision de nox en un horno de vidrio. - Google Patents
Proceso y dispositivo para la reduccion de la emision de nox en un horno de vidrio.Info
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Abstract
LA INVENCION TIENE POR OBJETO UN METODO DE COMBUSTION PARA LA FUSION DE VIDRIO EN EL CUAL LA ALIMENTACION DE COMBUSTIBLE Y LA ALIMENTACION DE COMBURENTE SE REALIZAN CON EL FIN DE SEPARAR EN EL TIEMPO EL CONTACTO ENTRE COMBUSTIBLE Y COMBURENTE Y DE AUMENTAR EL VOLUMEN DE ESTE CONTACTO, EN PARTICULAR PARA LIMITAR LOS PICOS DE TEMPERATURA Y REDUCIR LA EMISION DE NO X . LA INVENCION SE REFIERE ASIMISMO AL HORNO DE VIDRIO QUE PONE EN PRACTICA DICHO METODO.
Description
Proceso y dispositivo para la reducción de la
emisión de NO_{x} en un horno de vidrio.
La invención descansa en los hornos de vidrio, en
especial los hornos utilizados en la fabricación de vidrio plano
de tipo "flotado", y se refiere más concretamente a un proceso
y un dispositivo que apuntan a reducir la emisión de NO_{x}, en
los desechos gaseosos en la salida del horno.
Una preocupación de los fabricantes de hornos de
vidrio es limitar lo más posible las emisiones de NO_{x} en los
gases de combustión, ello especialmente en razón del hecho de que
las normas son cada vez más exigentes a este respecto. Así,
convendría limitar estas emisiones a 500 mg/m^{3} de NO_{x}, lo
que los procesos conocidos no permiten conseguir, o lo permiten
pero en detrimento de su rentabilidad.
Se conocen los factores que influyen en la
formación de NO_{x}. Son esencialmente la temperatura porque su
emisión crece exponencialmente por encima de 1.300°C, o el exceso
de aire puesto que los NO_{x} dependen de la raíz cuadrada de la
concentración de oxigeno, o incluso la concentración de
N_{2}.
Un método conocido consiste en hacer intervenir
un agente reductor sobre los gases emitidos para que los NO_{x}
se conviertan en nitrógeno. Este agente puede ser amoniaco pero se
saben los inconvenientes que tiene almacenar y manipular este.
producto. Se puede utilizar también un gas natural como agente
reductor, pero en detrimento del consumo del horno.
Se revela por tanto preferible liberarse de estos
métodos, y ya se ha pensado en adoptar medidas llamadas primarias,
por ejemplo impedir la formación de NO_{x} al nivel de la propia
llama y ello mediante la reducción del exceso de aire de
combustión. Para ello, se ha buscado limitar el aire caliente que
pasa por el regenerador y suprimir o disminuir las entradas de aire
frío inducido alrededor de los inyectores en el horno no
hermético. Se puede así disminuir el aire primario de pulverización
aumentando la presión de pulverización de combustible. Con este
fin, es necesario prever un control continuado del exceso de
oxígeno en las cámaras de regeneración, y disponer de inyectores de
combustible apropiados. Los resultados obtenidos siguen siendo sin
embargo insuficientes y no permiten alcanzar fácilmente el
porcentaje indicado más arriba.
Otra medida primaria consiste en actuar sobre la
temperatura. Así se puede pretender modificar la distribución del
combustible para reducir el nivel térmico máximo del horno, o
instalar inyectores apropiados para disminuir el impulso de
combustible hasta el límite donde aparecen residuos no quemados en
el conducto de salida. Se puede también utilizar otro agente de
pulverización aparte del aire, por ejemplo el vapor, cuando está
disponible.
Estas medidas primarias no permiten alcanzar los
objetivos fijados. Se han ideado de acuerdo con la presente
invención un proceso y un dispositivo gracias a los cuales se
combinan los efectos resultantes obtenidos por cada uno de los
métodos primarios conocidos, es decir, que han conseguido en primer
lugar limitar los picos de temperatura manteniendo la longitud de
llama, y aumentar el volumen del frente de llamas para reducir las
temperaturas. Además, se asegura un escalonamiento de la combustión
por el combustible y por el carburante. Ventajosamente, por último,
se actúa en el sentido de una utilización de una llama de 100%
oxígeno al nivel más caliente del horno.
La EP-A2-0699634
describe un horno industrial para la fusión de vidrio provisto de
lanzas de quemador asimétrico sobre la anchura del tragante del
quemador.
La US-A-4911744
muestra un método de tratamiento de vidrio en un horno de vidrio
según el cual una lanza de oxígeno penetra el nivel del vidrio
fundido y la llegada de fuel para perfeccionar la combustión de la
llama y mejorar las prestaciones y la productividad del horno.
La DE-C-4244068
muestra un horno de vidrio provisto en al menos uno de sus
lados
- -
- de un medio de transporte principal de comburente en forma de una apertura de admisión de aire,
- -
- de un medio de transporte principal de combustible en forma de quemadores dispuestos bajo la apertura de admisión de aire,
- -
- de un medio para retardar el contacto entre dicho comburente y dicho combustible, constituido por quemadores secundarios que llegan a la llegada de aire perpendicularmente a ésta produciendo una llama como capa de separación entre el aire y el combustible.
Así, este documento muestra un, proceso de
combustión para la fusión de vidrio en el que la alimentación de
combustible y la alimentación de comburente se efectúan al
escalonar ambas el contacto combustible/comburente, lo que limita
los picos de temperatura y reduce la emisión de NO_{x}.
Una configuración de horno como la de
DE-C-4244068 lleva efectivamente a
una llama deficiente en aíre y por tanto localmente pobre en
oxigeno y en consecuencia en NO_{x}. Esa llama es sin embargo
reductora, lo que puede resultar nefasto para el vidrio. La
invención soluciona más concretamente este problema. En efecto,
según la invención, al menos una lanza de oxígeno o al menos una
entrada de aíre situada cerca de la superficie del vidrio protege
dicha superficie.
Un objeto de la presente invención consiste por
tanto en un proceso de combustión para la fusión de vidrio en el
que ambas, la alimentación de combustible y la alimentación de
comburente, se efectúan de manera que queda escalonado en el tiempo
el contacto combustible/comburente y/o se aumenta el volumen de
este contacto especialmente con el fin de limitar los picos de
temperatura y de reducir la emisión de NO_{x}, quedando la
superficie del baño de vidrio fundido protegida frente a un
contacto con una atmósfera reductora gracias al menos a una lanza
de oxígeno o al menos a una entrada de aire cerca de dicha
superficie.
La invención tiene igualmente por objeto un horno
de cristal de tipo horno para la fabricación de vidrio plano que
funciona concretamente en inversión, aplicando el proceso según la
reivindicación 1 y que está provisto en al menos uno de sus
lados:
- -
- de un medio de transporte principal de comburente en forma de una apertura de admisión de aire,
- -
- de un medio de transporte principal de combustible en forma de una pluralidad de inyectores de gas o de fuel dispuestos bajo la apertura de admisión de aire,
- -
- de un medio para retardar el contacto entre dicho comburente y dicho combustible, y que comprende igualmente un medio para proteger la superficie del baño de vidrio fundido frente a un contacto con una atmósfera reductora, en forma de al menos una lanza de oxígeno o de al menos una entrada de aire cerca de dicha superficie.
En efecto, la invención prevé diferentes
configuraciones de horno que permiten retardar/frenar, escalonar en
el tiempo el contacto entre comburente y combustible.
De acuerdo con un primer modo de realización, el
medio para retardar el contacto entre comburente y combustible
comprende al menos un inyector de gas "tampón" inerte con
respecto a la combustión, dispuesto en la apertura de admisión de
aire o cerca de dicha apertura encima de los inyectores del medio
de transporte principal de combustible.
El gas "tampón" es concretamente de tipo
CO_{2}. Pero puede también tratarse ventajosamente de gas de
combustión/efluentes gaseoso/humos resultante del horno de vidrio y
que va a poderse así "reciclar" por lo menos en parte, al
extraerlos al nivel del pie de chimenea por ejemplo.
Este gas, elegido por tanto para no intervenir
activamente en la combustión, va a ser así inyectado entre las
zonas de inyección principales de combustible y de comburente para
"empujar" más lejos hacía el centro del horno la proyección de
la llama, que se encuentra así más escalonada, más amplia, de donde
se obtiene una mejor homogeneidad de temperatura en la llama que
va bien en el sentido de una reducción de los NO_{x}.
De acuerdo con un segundo modo de realización, el
medio para retardar el contacto entre comburente y combustible es
un medio de transporte secundario de combustible en forma de al
menos un inyector de gas o de fuel dispuesto en la apertura de
admisión de aire o cerca de dicha apertura, encima de los
inyectores del medio de transporte principal de combustible.
De hecho, la invención de acuerdo con este modo
de realización propone generar el gas tampón in situ, en el
sentido de que estos inyectores secundarios de combustible, con
características apropiadas que se detallan más adelante, van a
emitir un combustible que va a reaccionar con el oxígeno de la vena
de aíre, de forma limitada para crear una capa de gases de facto
inerte que va a aislar provisionalmente la vena de aire del
combustible transportado principalmente por los otros inyectores.
Preferentemente, los inyectores secundarios están dispuestos en las
guías laterales de la apertura de admisión de aíre o en la pared
sensiblemente vertical de un deslizamiento concretamente horizontal
y practicado al fondo de conducto, al abrigo de la apertura de
admisión de aíre. Estos inyectores pueden estar dispuestos bien de
forma sensiblemente paralela a los inyectores "principales",
de manera que los flujos de combustible así emitidos por los dos
tipos de inyectores sean aproximadamente paralelos o convergentes.
O bien se puede optar por disponer los inyectores
"secundarios" de forma que estén sensiblemente perpendiculares
a los inyectores "principales", de manera que los flujos de
combustible estén siempre aproximadamente superpuestos pero que
estén de igual modo sensiblemente perpendiculares, lo que puede
suceder cuando los inyectores están en el deslizamiento mencionado
más arriba.
De hecho, que el flujo de combustible emitido por
los inyectores secundarios se encuentre "al abrigo" de la
vena de aire es ventajoso, para proyectar llamas bajo impulso
reducido.
Igualmente, que sean perpendiculares a los
inyectores principales y de facto a la vena de aire
resultante de la apertura de admisión de aire se dirige a que
llamas con impulso débil permitan crear la capa de gases
apropiada.
Es igualmente preferible, en el mismo orden de
ideas, que los inyectores "principales" (los del medio de
transporte principal de combustible) proyecten el combustible con
un caudal y una velocidad mucho más considerables que el
proveniente de los inyectores "secundarios". Así, se prefiere
que la velocidad del combustible proveniente de los inyectores
principales (por ejemplo 40 a 60 m/s) sea al menos tres veces
superior a la del combustible proveniente de los inyectores
secundarios (por ejemplo de 2 a 10 m/s).
Igualmente, se prefiere que el caudal de
combustible emitido por los inyectores secundarios no constituya
más que alrededor de un 5 a 30% del caudal de combustible total que
alimenta el horno.
El horno según la invención puede además
comprender un medio para multiplicar las fuentes de comburente a
fin de escalonar al máximo la combustión, en especial para aumentar
el volumen de contacto entre comburente y combustible. Se presenta
en forma de un medio de transporte secundario de comburente
escogido entre al menos una lanza de oxígeno o al menos una
entrada de aire, siendo una lanza de oxigeno la solución más
sencilla.
Las lanzas de oxigeno (o entradas de aire) deben
estar configuradas para participar en la combustión. Se opta por
tanto preferentemente por localizarlas cerca de los inyectores
"principales" de combustible, en especial debajo y cerca, o al
mismo nivel. Si los inyectores principales están así dispuestos
sensiblemente en un plano, en línea, pueden alternarse con lanzas
de oxígeno. En este caso, para conseguir el escalonamiento de
combustión deseado, es preferible regular el caudal de aire de la
apertura de admisión de aire principal para que sea
bajo-estequiométrico en oxígeno, viniendo las
lanzas de oxígeno (o llegada de aire) a realizar el apoyo de
oxígeno para asegurar una combustión total del combustible.
Además, el horno según la invención comprende un
medio para proteger la superficie del baño de vidrio fundido frente
a un contacto con una atmósfera reductora, en forma de al menos una
lanza de oxígeno o de al menos una entrada de aire encima y cerca
de dicha superficie. En esta función, las lanzas de oxígeno o
entradas de aíre no están verdaderamente configuradas para
participar en la combustión, contrariamente a lo que ocurre en el
caso anterior. Es por tanto preferible que el medio de llegada de
comburente principal en forma de una apertura de admisión de aire
esté regulado para proporcionar oxígeno en estequiometría a fin de
asegurar una combustión máxima del combustible.
De hecho, estas lanzas de oxígeno o entradas de
aire sirven para asegurar un entorno permanente oxidante (no
reductor) encima del baño de vidrio para evitar deteriorarlo,
mediante una sencilla "capa" que no necesita más que una
pequeña cantidad de oxigeno o de aire, con caudal débil y velocidad
relativamente elevada.
Ventajosamente, la utilización de estas diversas
llegadas de oxigeno o de aire descritas más arriba, para proteger
el vidrio fundido es tal que su número aumenta desde la parte
"arriba" hacia la parte "abajo" de la cámara de
combustión: así, no resulta indispensable preverlas muy arriba, en
la zona de carga de las materias vitrificables, y se puede aumentar
el número progresivamente a lo largo de la cámara de combustión.
Preferentemente, no se prevé ninguna de estas llegadas de oxígeno o
de aire en la zona de la cámara de combustión más "arriba"
donde el baño de vidrio fundido está recubierto de una
"alfombra" de materias vitrificables no fundidas, y no se
utilizan más que en la zona más "abajo" donde el baño de
vidrio ya no está protegido por esta "alfombra" según una
distribución regular y simétrica con relación al eje longitudinal
de la cámara de combustión.
Preferentemente, la invención se aplica a un
horno que funciona en inversión con substancialmente una simetría
axial con relación al eje longitudinal del horno en la distribución
de los diferentes medios de transporte de
gas/comburente/combustible descritos más arriba.
La presente invención consiste por tanto en
especial en un dispositivo para la reducción de la emisión de
NO_{x} en un horno de vidrio, cuya cámara de combustión se
alimenta de combustible y comburente por el lateral del horno,
dispositivo según el cual dicho horno está equipado con al menos un
quemador provisto de una primera serie de inyectores de combustible
dispuestos bajo la vena de aire comburente proveniente de una
apertura lateral así como de al menos un inyector de gas dispuesto
en la apertura o cerca de la apertura de admisión de aire, al menos
una lanza de inyección de oxígeno estando prevista bajo el flujo de
gas combustible, justo debajo del baño de vidrio. El caudal de
combustible emitido por el segundo tipo de inyector de gas, en o
cerca de la apertura de admisión de aire es del orden del 5 al 30%
del caudal total de combustible.
De acuerdo con una realización de la invención,
el quemador está provisto de al menos uno y preferentemente de al
menos dos inyectores laterales colocados en una o en las guías
laterales de la apertura de admisión de aire, en medio de la vena
de aire. El o los inyector/es está/n orientado/s de forma
convergente hacia el eje de la primera serie de inyectores.
En una variante, está/n colocado/s sobre la parte
vertical de un deslizamiento del conducto de quemador, al abrigo
de la vena de aire.
De acuerdo con otra característica de la
invención el o los inyectores laterales situados sobre el
deslizamiento vertical del conducto de quemador están constituidos
por conductos que pueden servir para inyectar un gas tampón. Se
puede también, en el mismo deslizamiento prever conductos de
inyección de gas tampón cerca de inyectores laterales de
combustible para poder combinar la inyección de gas tampón y de
combustible.
Otras características y ventajas de la invención
se desprenderán de la descripción que sigue de los ejemplos no
limitativos de realización en los que se hará referencia a los
dibujos anexos que representan:
- Figura 1: una vista esquemática parcial, en
sección vertical, de un horno 5 de vidrio equipado con sus dos
series de inyectores y lanzas de inyección de oxígeno.
- Figura 2: una vista parcial en sección
horizontal que muestra una forma de montaje de los inyectores
laterales.
- Figura 3: una variante de la realización del
horno de la figura 1.
- Figuras 4 y 5: vistas parciales- de variantes.
de realización del deslizamiento vertical del conducto de
quemador.
La figura 1 representa esquemáticamente un horno
de vidrio 1 con una cámara interior de combustión 2 encima del baño
de vidrio 3, siendo la cámara alimentada de combustible y
comburente por el lateral del horno.
El horno es un horno para la fabricación de
vidrio plano de tipo flotado. Hay que imaginar que es axialmente
simétrico y está equipado con dos regeneradores laterales, de
manera conocida.
El aire insuflado por la apertura lateral 4 crea,
en el interior del horno, una vena de aire materializado en la
línea de puntos 5.
El horno está equipado con al menos un quemador
equipado con dos series de inyectores, es decir, inyectores de gas
o fuel 6 dispuestos bajo la vena de aire e inyectores laterales de
gas 7, dispuestos en las guías de la apertura de admisión de aire
4, por tanto en el medio de la vena de aire, y están orientados de
manera convergente hacia el eje 8 de los primeros inyectores 6,
como se observa más claramente en la figura 2. Debajo de los
inyectores 6 están dispuestas lanzas 9 que inyectan oxígeno bajo el
flujo de gas combustible, encontrándose el oxígeno inyectado debajo
del baño de vidrio 3. La figura 1 representa las lanzas
inmediatamente al lado, pudiendo las lanzas sin embargo estar un
poco más alto de como se representa.
Los inyectores 7 emiten, por las guías del
quemador, una pequeña parte del combustible, del orden del 5 al 30%
del caudal total . La llama primaria se proyecta por tanto en el
horno con un exceso de aire proveniente de la apertura 4. Pero su
temperatura es suficientemente baja para minimizar los NO_{x}.
Los gases de esta llama primaria se mezclan en el aire antes de
alcanzar el chorro de combustible proveniente de los inyectores 6
dispuestos bajo la vena de aire 5. La llama secundaria emitida se
proyecta en una mezcla de aire y de gases que reduce igualmente los
NO_{x}: es el modo de realización de la generación de gas tampón
in situ evocado más arriba.
Además, el caudal de aire comburente que llega
por los conductos del quemador es más débil que el caudal
teóricamente necesario, también la llama secundaria es deficiente en
aire y por tanto localmente pobre en oxígeno y como consecuencia en
NO_{x}. La función de las lanzas 9 que inyectan oxígeno encima
del baño de vidrio y a una velocidad próxima a la del combustible,
en relación con el ángulo de convergencia del combustible emitido
por los inyectores 7, consiste en desplazar más o menos lejos en el
horno la zona de mezcla oxígeno combustible, lo que permite
disminuir la temperatura en la raíz de la llama, y se dirige a la
disminución de los NO_{x}. De hecho, aquí, las lanzas 9 están en
una proximidad inmediata del vidrio y permiten asegurar cerca del
baño de vidrio 3 una atmósfera oxidante, particularmente necesaria
para los vidrios oxidados de alta calidad al evitar la influencia
de una atmósfera demasiado reductora sobre el color y el afinado
del vidrio. Si se desea hacerles desempeñar una función activa en
la combustión, es entonces preferible preverlas a un nivel más
alto, cerca del plano donde se encuentran los inyectores 6: se
puede prever su disposición en este caso bien en la zona de
fijación, bien "remplazando" un cierto número de inyectores de
combustible por lanzas de oxígeno.
El caudal total de oxígeno transportado por la
vena de aire 5 y las lanzas 9 está regulado para ser parecido, e
incluso inferior al mínimo exigido para una combustión
estequiométrica.
En la variante de realización de combustión
escalonada que se ilustra en la figura 3, los inyectores laterales
7 se colocan en la parte vertical de un deslizamiento 10 del
conducto de quemador y en consecuencia "al abrigo" de la vena
de aire 5. Pueden estar dispuestos de forma que emitan combustible
en una dirección parecida a la del combustible emitido por los
inyectores intermediarios 6. Pueden estar dispuestos en una
dirección perpendicular, como se representa con la línea de puntos
pero siempre encima del plano en el que se encuentran los
inyectores 6. Los inyectores laterales 7 pueden estar colocados en
la parte frontal del deslizamiento 10 tal y como se representa, o
en una variante (no representada) en las partes laterales de dicho
deslizamiento. La combustión queda entonces retardada y la
temperatura en la raíz de la llama disminuida. Como en el caso
anterior los inyectores pueden estar en posición convergente hacia
el eje del horno. La figura 4 presenta la misma configuración que
la figura 3 pero en la parte vertical del deslizamiento 10 se
encuentran, en lugar de los inyectores de gas 7, conductos de
inyección 11 de un gas tampón como el CO_{2}, cuya función
consiste en retardar la mezcla aire- combustible y por tanto
favorecer un descenso de la temperatura en las raíces de la
llama.
Se observa en la figura 5 todavía otra
configuración en la que se combinan la combustión escalonada y la
inyección de gas tampón y debajo, los inyectores 7 de gas
combustible.
La inyección de gas tampón por los conductos 11
se realiza a una velocidad parecida a la del combustible si los
inyectores de combustible están orientados de forma paralela con
los conductores de gas tampón. De acuerdo con una variante no
representada, este gas tampón podría ser inyectado por un tubo
anular directamente alrededor de cada inyector de combustible.
En todos los casos representados, la inyección de
oxígeno por las lanzas 9 permite reducir la inclinación hacia lo
alto de los inyectores de combustible, sin miedo a una atmósfera
reductora cerca de las raíces de la llama.
El horno anteriormente descrito para un
dispositivo de combustión escalonada permite por tanto combinar
varias medidas primarias que reducen los NO_{x} emitidos en las
mejores condiciones y sin temor a una combustión reductora
prejudicial para el color del vidrio.
El proceso y el dispositivo según la invención
están particularmente adaptados a la fabricación de vidrio de alta
calidad, en especial de vidrio plano para flotación.
Claims (14)
1. Proceso de combustión para la fusión de vidrio
en el que la alimentación de combustible y la alimentación de
comburente se efectúan ambas de manera que queda escalonado en el
tiempo el contacto combustible/comburente y/o se aumenta el volumen
de este contacto con el fin especialmente de limitar los picos de
temperatura y de reducir la emisión de NO_{x},
caracterizado en que la superficie del baño de vidrio
fundido está protegida frente al contacto con una atmósfera
reductora gracias a al menos una lanza de oxígeno (9) o al menos
una entrada de aire cerca de dicha superficie.
2. Horno de vidrio (1) que funciona concretamente
en inversión, aplicando el proceso según la reivindicación 1,
provisto en al menos uno de sus lados:
- -
- de un medio de transporte principal de comburente en forma de una apertura de admisión de aire (4),
- -
- de un medio de transporte principal de combustible en forma de una pluralidad de inyectores (6) de gas o de fuel dispuesto bajo la apertura de admisión de aire (4),
- -
- de un medio (7, 10, 11) para retardar el contacto entre dicho comburente y dicho combustible;
caracterizado en que es de tipo horno para
la fabricación de vidrio plano y en que comprende igualmente un
medio para proteger la superficie del baño de vidrio fundido frente
a un contacto con una atmósfera reductora, en forma de al menos una
lanza de oxígeno (9) o de al menos una entrada de aire cerca de
dicha
superficie.
3. Horno según la reivindicación 2
caracterizado en que el medio (7, 10, 11) para retardar el
contacto entre comburente y combustible comprende al menos un
inyector (11) de gas "tampón" inerte con respecto a la
combustión, dispuesto en la apertura de admisión de aire (4) o
cerca de dicha apertura encima de los inyectores (6) del medio de
transporte principal de combustible.
4. Horno según la reivindicación 3
caracterizado en que el inyector (11) se alimenta de gas
inerte de tipo CO_{2} y/o de gas inerte proveniente del reciclaje
de gases/efluentes gaseosos resultantes de dicho horno.
5. Horno según la reivindicación 2
caracterizado en que el medio (7) para retardar el contacto
entre comburente y combustible es un medio de transporte secundario
de combustible en forma de al menos un inyector (7) de gas o de
fuel dispuesto en la apertura de admisión de aire (4) o cerca de
dicha apertura encima de los inyectores (6) del medio de transporte
principal de combustibles.
6. Horno según cualquiera de las reivindicaciones
2 a 5 caracterizado en que el medio (7, 10, 11) para
retardar el contacto entre comburente y combustible comprende
inyectores (7) colocados en las guías laterales de la apertura de
admisión de aire (4), en especial de forma convergente hacia el eje
(8) de los inyectores (6) del medio de transporte principal del
combustible o en la pared sensiblemente vertical de un
deslizamiento (10) al abrigo de la apertura de admisión de aire
(4).
7. Horno según la reivindicación 6
caracterizado en que los inyectores (7, 11) están dispuestos
de forma sensiblemente paralela a los inyectores (6) del medio de
transporte principal de combustible.
8. Horno según la reivindicación 6
caracterizado en que los inyectores (7, 11) están dispuestos
de forma sensiblemente perpendicular a los inyectores (6) del
medio de transporte principal de combustible.
9. Horno según cualquiera de las reivindicaciones
3 a 8 caracterizado en que los inyectores (6) del medio de
transporte principal de combustible proyectan combustible a una
velocidad al menos 3 veces superior a la de los gases proyectados
por los inyectores (7, 11) del medio para retardar el contacto
entre comburente y combustible.
10. Horno según cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 9 caracterizado en que comprende
también un medio para escalonar la combustión y/o aumentar el
volumen del contacto entre comburente y combustible, en el medio de
transporte secundario de comburente escogido entre al menos una
lanza de oxígeno o al menos una entrada de aire.
11. Horno según la reivindicación 10
caracterizado en que el medio de transporte secundario de
comburente comprende una pluralidad de lanzas de oxígeno
dispuestas sensiblemente al mismo nivel que los inyectores (6) del
medio de transporte principal de combustible, en especial en una
configuración tal que las lanzas y los inyectores (6) se alternan
en un mismo nivel.
12. Horno según la reivindicación 10 u 11
caracterizado en que el medio de transporte principal de
comburente (4) es bajo-estequiométrico en oxígeno
para asegurar la combustión de todo el combustible.
13. Horno según cualquiera de las
reivindicaciones 10 a 12 caracterizado en que está equipado
con lanzas de oxigeno o entradas de aire laterales cuyo número
aumenta desde la parte de "arriba" hasta la parte de
"abajo" de la cámara de combustión.
14. Horno según cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 13, caracterizado en que funciona en
inversión con una simetría axial en los medios de transporte de
gas/combustible/comburente laterales.
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|---|---|---|---|---|
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| FR2788839B1 (fr) * | 1999-01-22 | 2001-04-20 | Saint Gobain Vitrage | Procede et dispositif de regulation d'un courant de combustible gazeux |
| US6705117B2 (en) | 1999-08-16 | 2004-03-16 | The Boc Group, Inc. | Method of heating a glass melting furnace using a roof mounted, staged combustion oxygen-fuel burner |
| CZ2003318A3 (en) * | 2000-07-05 | 2004-03-17 | Software & Technologie Glas Gmbh Cottbus | Nitrogen oxide reduced introduction of fuel in combustion air ports of a glass furnace |
| DE10118880C2 (de) * | 2001-04-18 | 2003-04-30 | Sorg Gmbh & Co Kg | Verfahren und Anordnungen zum Beheizen von Glasschmelzöfen mit fossilen Brennstoffen |
| US6708527B1 (en) * | 2001-08-14 | 2004-03-23 | Praxair Technology, Inc. | Glass feeder operated with oxy-gas combustion |
| FR2834774B1 (fr) | 2002-01-16 | 2004-06-04 | Saint Gobain Emballage | BRULEUR ET PROCEDE POUR LA REDUCTION DE L'EMISSION DES NOx DANS UN FOUR DE VERRERIE |
| FR2892497B1 (fr) * | 2005-10-24 | 2008-07-04 | Air Liquide | Procede de combustion mixte dans un four a regenerateurs |
| US20070281264A1 (en) * | 2006-06-05 | 2007-12-06 | Neil Simpson | Non-centric oxy-fuel burner for glass melting systems |
| US20100159409A1 (en) * | 2006-06-05 | 2010-06-24 | Richardson Andrew P | Non-centric oxy-fuel burner for glass melting systems |
| FR2909994B1 (fr) * | 2006-12-15 | 2009-11-06 | Gaz De France Sa | Four de fusion de verre |
| FR2917155A1 (fr) | 2007-06-08 | 2008-12-12 | Saint Gobain Emballage Sa | Combustion diluee |
| DE102007044043B4 (de) * | 2007-09-14 | 2011-06-09 | Beteiligungen Sorg Gmbh & Co. Kg | Glasschmelzanlage und Verfahren zum Betrieb |
| EP2440501A2 (en) * | 2009-06-12 | 2012-04-18 | Air Products and Chemicals, Inc. | Furnace and process for controlling the oxidative state of molten materials |
| EP2993397A1 (en) * | 2014-09-02 | 2016-03-09 | Linde Aktiengesellschaft | Low-NOx-burner |
| WO2017167454A1 (de) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren zum betreiben eines regenerativbrennersystems und regenerativbrennersystem |
| PT3431446T (pt) | 2017-07-21 | 2020-06-16 | Engie | Processo de combustão aplicado para fundir materiais como o vidro num forno de extremidade quente |
| LT3431447T (lt) | 2017-07-21 | 2020-06-10 | Engie | Žaliavos, tokios kaip stiklas, lydymo būdas skersinės liepsnos lydymo krosnyje |
| JP7144484B2 (ja) * | 2020-07-03 | 2022-09-29 | 大陽日酸株式会社 | ガラス熔解炉及びガラス熔解炉の運転方法 |
| CN117550782B (zh) * | 2023-11-14 | 2025-02-21 | 中国建材国际工程集团有限公司 | 一种大吨位超白压延玻璃熔窑 |
| CN118206267B (zh) * | 2024-05-22 | 2024-08-02 | 耀华(洛阳)玻璃有限公司 | 一种玻璃窑炉的梯度增氧助燃装置及其梯度增氧助燃方法 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3353941A (en) * | 1964-05-29 | 1967-11-21 | Emhart Corp | Method of melting glass |
| US4874311A (en) * | 1987-08-03 | 1989-10-17 | American Combustion, Inc. | Method and apparatus for improved regenerative furnace |
| US4599100A (en) * | 1985-04-01 | 1986-07-08 | Ppg Industries, Inc. | Melting glass with port and melter burners for NOx control |
| US4911744A (en) * | 1987-07-09 | 1990-03-27 | Aga A.B. | Methods and apparatus for enhancing combustion and operational efficiency in a glass melting furnace |
| 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 |
| DE4218702C2 (de) * | 1992-06-06 | 1994-03-31 | Sorg Gmbh & Co Kg | Regenerative Schmelzwanne mit verminderter NOx-Bildung |
| US5755846A (en) * | 1992-06-06 | 1998-05-26 | Beteiligungen Sorg Gmbh & Co. Kg | Regenerative glass melting furnace with minimum NOx formation and method of operating it |
| US5643348A (en) * | 1992-09-14 | 1997-07-01 | Schuller International, Inc. | Oxygen/fuel fired furnaces having massive, low velocity, turbulent flame clouds |
| US5346524A (en) * | 1992-09-14 | 1994-09-13 | Schuller International, Inc. | Oxygen/fuel firing of furnaces with massive, low velocity, turbulent flames |
| GB9224852D0 (en) * | 1992-11-27 | 1993-01-13 | Pilkington Glass Ltd | Flat glass furnaces |
| DE4244068C1 (de) * | 1992-12-05 | 1994-04-07 | Ruhrglas Gmbh | Brenneranordnung für Glasschmelzwannen |
| KR100234570B1 (ko) * | 1993-08-31 | 1999-12-15 | 조안 엠. 젤사 | 아르곤과 산소를 이용한 연소방법 |
| DE4447605C2 (de) * | 1994-08-30 | 1996-12-19 | Hotwork Int Sa | Industrieofen mit einer U-Flammenwanne |
| US5628809A (en) * | 1995-06-13 | 1997-05-13 | Praxair Technology, Inc. | Glassmelting method with reduced volatilization of alkali species |
-
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