PL150931B1 - Sposób opalania wannowych pieców szklarskich paliwem płynnym - Google Patents

Description

OPIS PATENTOWY

150 931

RZECZPOSPOLITA

POLSKA

Patent dodatkowy do patentu nrZgłoszono: 88 06 15 /P. 273131/

Pierwszeństwo —CZYTELNIA

Ib ędu Patentowego f. p». lu··*·.

Int. Cl.’ C03B 5/03

URZĄD

PATENTOWY

RP

Zgłoszenie ogłoszono: ⁸⁹ oi 23

Opis patentowy opublikowano:

Twórcy wynalazku: Zbigniew Bulga, Eugeniusz Witek, Jarosław Wrona, Stefan Pawłowski, Michał Bartula

Uprawniony z patentu: Instytut Szkła i Ceramiki w Warszawie, Filia w Krakowie, Kraków /Polska/

SPOSÓB OPALANIA WANNOWYCH PIECÓW SZKLARSKICH PALIWEM PŁYNNYM

Przedmiotem wynalazku jest sposób opalania regeneracyjnych wannowych pieców szklarskich paliwem gazowym lub ciekłym.

Większość pieców szklarskich opalana jest paliwami gazowymi lub ciekłymi przez mieszanie paliwa i powietrza potrzebnego do spalania w przestrzeni ogniowej pieca. W regeneracyjnych piecach szklarskich stosuje się dwa systemy opalania: poprzeczno-płomienny, gdzie płomień spalanego paliwa jest prostopadły do osi podłużnej pieca, a przeloty palnikowe usytuowane sę w bocznych ścianach przestrzeni ogniowej oraz U-płomienny, gdzie płomień ma kształt litery U, a przeloty palnikowe umieszczone sę w ścianie szczytowej przestrzeni ogniowej pieca. Jednym z najczęściej stosowanych jest tak zwane opalanie boczne, w którym paliwo niezbędna do opalania pieca podawane jest za pomocę dwóch dysz umieszczonych w kształtkach palnikowych zabudowanych w ścianach bocznych przelotów palnikowych.

Wpływajęce strugi paliwa ulegaję mieszaniu z podgrzanym w regeneratorze powietrzem spalania, w efekcie czego tworzę się dwie strugi mieszanki paliwo-podgrżane powietrze. Odzwierciedleniem tego jest kształt płomienia, który ma dużę grubość przy niewielkiej stosunkowo szerokości i w którym wyróżnić można dwa tak zwane warkocze spalanego paliwa.

Powoduje to zmniejszenie możliwości wykorzystania entalpii spalanego paliwa, gdyż przekazywanie ciepła od płomienia do wsadu jest nieefektywne. Ponadto w praktyce przemysłowej występuję trudności w regulacji przebiegu procesy spalania oraz ukształtowania płomienia, a zatem możliwości wymuszenia optymalnego rozkładu temperatur lustra szkła·

Istota rozwięzania według wynalazku polega na tym, że na strumień paliwowy skierowuje się od spodu pod ciśnieniem, z większę prędkościę i pod kętem uniesienia względem poziomu w zakresie od 0° do 15°, strumień tlenowy powodujęc utworzenie wspólnego strumienia peliwowopowietrzno-tłanowego i wymuszajęc jego zawinięcie z odchyleniem w dół i zwiększeniem bezpośredniego kontaktu płomienia, powstajęcego ze spalania paliwa, z powierzchnię wsadu· Zawartość

150 931

150 931 tlenu w spodniej warstwie strumienia paliwowo-powietrzno-tłanowego jest większa niż w jego górnej warstwie, powodując podwyższenie temperatury spalania paliwa w płaszczyźnie etyku płomień-wsad i intensyfikując w efekcie przepływ ciepła od płomienia do wsadu·

Strumień paliwowy jest strumieniem mieszanki paliwa 1 powietrza, które Jeet korzystnie ogrzane wstępnie tak, by temperatura strumienie wynosiła co najmniej 1000 K· Strumień pa- 1iwowy Jest korzystnie mieszankę wysokokalorycznego gazu 1 podgrzanego powietrza o stosunku objętościowym gazu do powietrza w zakresie od 0,25 do 0,1· Strumień tlenowy etanowi tlen lub mieszanka tlenowo-powietrzną lub mieszanka tlanowo-paliwowa, lub mieszanka tlenowo-powietrzno-paliwowa, przy czym zawartość tlenu w strumieniu wynosi minimum 50% objętościowych· Regulację płomienia w przestrzeni ogniowej pieca dokonuje eię przez zmianę różnicy ciśnień strumienia paliwowego 1 strumienia tlenowego· *

Ilość tlenu dostarczonego w strumieniu tlenowym do spalania paliwa wynika z różnicy pomiędzy ilościę niezbędną do prawidłowego przebiegu procesu, określoną przez nadmiar tlenu w spalinach, a ilościę tlenu zawartego w powietrzu występującym w strumieniu paliwowym· Ilość, skład i prędkość strumienia tlenowego sę korzystnie regulowane·

Przedstawione rozwięzanie, w porównaniu ze znanymi sposobami opalania pieców, charakteryzuje się przede wszystkim obniżeniem zużycia paliwa, intensyfikację przepływu ciepła z płomienia do wsadu, zmniejszeniem zawartości azotu w spalinach z ograniczeniem emisji szkodliwych tlenków azotu Ν0_χ, obniżeniem temperatur sklepienia pieca i wydłużeniem w efekcie żywotności tego elementu konstrukcyjnego, zwiększeniem sterowności procesu prowadzącym do jago optymalizacji·

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest bliżej w przykładzie wykonania, w którym przez przelot palnikowy tłoczone jest z regeneratora podgrzane do temperatury 1200 K powietrze, które miesza się w kanale przelotu z tłoczonym tam gazem ziemnym, tworząc strumień paliwowy· Strumień ten ma temperaturę średnią 1150 K i płynie z prędkością 10 /m/s/ w przekroju krytycznym. Na strumień paliwowy skierowuje się od spodu pod kątem do poziomu strumień tlenowy wypływający z dyszy z prędkością 100 m/s/.

Obydwa strumienia łęczę się z sobę pod kątem 20° w okolicy wylotu przelotu palnikowego do przestrzeni ogniowej pieca· Na skutek różnicy prędkości i ciśnień następuje zawinięcia utworzonego wspólnego strumienia w dół w stosunku do kierunku płynięcia strumienia paliwowego· Równocześnie następuje częściowe wymieszanie strumienia paliwowego ze strumieniem tlenowym w strefie Ich styku· Dolna warstwa wspólnego strumienia paliwowo-powietrzno-tlenowego o grubości 1/3 całej grubości tego strumienia zawiera w punkcie zapłonu paliwa 60% objętościowych całej ilości tlenu, natomiast górne warstwa strumienia zawiera 10% objętościowych całej Ilości tlenu· W efekcie w dolnej waretwle następuje intensywniejsze spalanie paliwa, powodując podniesienie temperatury procesu 1 względny przyrost Ilości ciepła przekazywanego do lustra topionej w piecu mesy szklonej· o

Strumień paliwowy jest mieszankę gazu ziemnego o wartości opałowej 34500 kO/Nm i powietrza w proporcji objętościowej 1:5, natomiast stosunek objętościowy paliwa do powietrza do tlenu w strumieniu u wylotu przelotu palnikowego do przestrzeni ogniowej pieca wynosi odpowiednio 1:5:1· Ilość powietrza spalania tłoczonego z regeneratora oraz ilość i ciśnienie podawanego dyszami gazu i tlenu sę dowolnie regulowane.

Łęczna zawartość tlenu w strumieniu na wysokości wylotu przelotu palnikowego wynosi 50% objętościowych i występuje w nadmiarze 0-10% w stosunku do ilości teoretycznie niezbędnej dle całkowitego spalania gazu, w zależności od rodzaju atmosfery zapewniającej prawidłowy przebieg topienia szkła·

Claims (8)

1. Zastrzeżenia patentowa

   1· Sposób opalania wannowych placów szklarskich paliwem płynnym, do opalania których przetłacza aię strumieniowo mieszankę pallwowo-powletrznę, znamienny tya, żana

   150 931

   8trumień paliwowy skierowuje się od spodu pod ciśnieniem, z większę prędkościę 1 pod kętem uniesienia względem poziomu w zakresie od 0° do 15°_f strumień tlenowy, powodujęc utworzenie wspólnego strumienia paliwowo-powietrzno-tlenowego i wymuszajęc jego zawinięcie z odchyleniem w dół 1 zwiększenie bezpośredniego kontaktu płomienia, powstajęcago ze spalenia paliwa, z powierzchnię wsadu, zachowujęc większę zawartość tlenu w spodniej warstwie strumienia paliwowo-powiatrzno-tlenowego niż w jego górnej warstwie·
2. 2· Sposób według zastrz.l, znamienny tym, że strumień paliwowy będęcy strumieniem mieszanki paliwa i powietrza,ogrzewa się wstępnie tak, by temperatura strumienia wynosiła co najmniej 1000 K.
3. 3. Sposób według zastrz.2, znamienny tym, że stosuje się strumień paliwowy będęcy mieszankę wysokokalorycznego gazu i podgrzanego powietrza o stosunku objętościowym gazu do powietrza w zakresie od 0,25 do 0,1.
4. 4. Sposób według zastrz.l, znamienny tym, że stosuje się strumień tlenowy stanowięcy tlen lub mieszankę tlenowo-powietrznę lub mieszankę tlenowo-paliwowę, lub mieszankę tlanowo-powietrzno-paliwowę, przy czym zawartość tlenu w strumieniu wynosi minimum 50% objętościowych.
5. 5. Sposób według zastrz.l, znamienny tym, że regulowanie płomienia w przestrzeni ogniowej pieca prowadzi się przez zmianę różnicy ciśnień strumienia paliwowego i strumienia tlenowego.
6. 6. Sposób według zastrz.l, znamienny tym, że stosuje się ilość tlenu dostarczanego w strumieniu tlenowym do spalania paliwa wynikajęcę z różnicy pomiędzy ilościę niezbędnę do prawidłowego przebiegu procesu, określonę przez nadmiar tlenu w spalinach, a ilościę tlenu zawartego w powietrzu występujęcym w strumieniu paliwowym i ewentualnie w strumieniu tlenowym·
7. 7. Sposób według zastrz.l, znamienny tym, że reguluje się ilość i skład strumienia tlenowego.
8. 8. Sposób według zastrz.l, znamienny t y m, że reguluje się prędkość strumienia tlenowego.