ПЕЧЬ И СПОСОБ СЖИГАНИЯ С КИСЛОРОДНЫМ ДУТЬЕМ ДЛЯ ПЛАВЛЕНИЯ СТЕКЛООБРАЗУЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ

2
2
1. Способ получения расплавленного стекла плавлением стеклообразующих материалов в плавильной камере, ограниченной входной стенкой, выходной стенкой, боковыми стенками, полом и сводом и имеющей площадь внутренней поверхности, меньшую или равную 200 м и предпочтительно находящуюся в интервале от 10 до 90 м, причем данная камера имеет входную зону со стороны входной стенки, выходную зону со стороны выходной стенки и продольную ось, проходящую между входной и выходной стенками, при этом способ включает в себя этапы, на которых:
- загружают во входной зоне стеклообразующие материалы;
- плавят стеклообразующие материалы с получением расплавленного стекла, подводя в плавильную камеру энергию, необходимую для плавления, причем по меньшей мере 70% энергии, необходимой для плавления, подводят, подавая в две горелки с кислородным дутьем топливо и окислитель, причем окислитель имеет содержание кислорода, равное по меньшей мере 70 об.% и предпочтительно по меньшей мере 80 об.%, и инжектируя топливо и окислитель в плавильную камеру посредством двух данных горелок с кислородным дутьем с целью образования двух факелов пламени, обладающих осями распыла, и дымовых газов, причем обе горелки с кислородным дутьем входят в плавильную камеру через входную стенку и расположены по обеим сторонам от вертикальной плоскости, включающей в себя продольную ось плавильной камеры;
- расплавленное стекло удаляют из выходной зоны;
- дымовые газы удаляют из плавильной камеры по меньшей мере через одно отверстие для удаления дымовых газов,
и в котором оси распыла обоих факелов сходятся предпочтительно в вертикальной плоскости, включающей в себя продольную ось плавильной камеры, на расстоянии d от входной стенки, имеющем значение в интервале от 1/3 до 3/4 длины L плавильной камеры и предпочтительно приблизительно равном 2/3 длины плавильной камеры.
2. Способ по п.1, в котором окислитель имеет содержание кислорода, равное по меньшей мере 85 об.%, предпочтительно по меньшей мере 90 об.% и более предпочтительно по меньшей мере 95 об.%
3. Способ по п.1 или 2, в котором по меньшей мере часть отходящих дымовых газов направляют в устройство рекуперации тепла и предварительно нагревают по меньшей мере часть окислителя в устройстве рекуперации тепла перед его подачей в две горелки с кислородным дутьем.
4. Способ по п.1, в котором устройство рекуперации тепла содержит по меньшей мере один первичный теплообменник, расположенный вне плавильной камеры и по существу позади входной стенки.
5. Способ по п.4, в котором предварительно нагревают по меньшей мере часть окислителя путем теплообмена с текучим теплоносителем по меньшей мере в одном первичном теплообменнике перед его подачей в две горелки с кислородным дутьем.
6. Способ по п.5, в котором текучий теплоноситель нагревают путем теплообмена по меньшей мере с частью отходящих дымовых газов по меньшей мере в одном вторичном теплообменнике, расположенном поблизости по меньшей мере от одного отверстия для удаления дыма, и подают нагретый текучий теплоноситель по меньшей мере в один первичный теплообменник, расположенный позади входной стенки, для предварительного нагрева по меньшей мере части окислителя и при необходимости по меньшей мере части топлива.
7. Способ по п.5, в котором по меньшей мере часть отходящих дымовых газов подают по меньшей мере в один вторичный теплообменник, расположенный поблизости от входной стенки, нагревают текучий теплоноситель путем теплообмена по меньшей мере с частью отходящих дымовых газов по меньшей мере в одном вторичном теплообменнике, и подают нагретый текучий теплоноситель по меньшей мере в один первичный теплообменник, расположенный позади входной стенки, для предварительного нагрева по меньшей мере части окислителя и при необходимости по меньшей мере части топлива.
8. Способ по любому из пп.1-2, в котором две горелки с кислородным дутьем расположены симметрично по обеим сторонам по отношению к вертикальной плоскости, включающей в себя продольную ось плавильной камеры.
9. Способ по п.3, в котором две горелки с кислородным дутьем расположены симметрично по обеим сторонам по отношению к вертикальной плоскости, включающей в себя продольную ось плавильной камеры.
10. Способ по п.4, в котором две горелки с кислородным дутьем расположены симметрично по обеим сторонам по отношению к вертикальной плоскости, включающей в себя продольную ось плавильной камеры.
11. Печь для плавления стеклообразующих материалов, содержащая:
2
2
- плавильную камеру, ограниченную входной стенкой, выходной стенкой, боковыми стенками, полом и сводом и имеющую входную зону со стороны входной стенки и выходную зону со стороны выходной стенки, причем данная плавильная камера имеет площадь поверхности, меньшую или равную 200 м и предпочтительно находящуюся в интервале от 10 до 90 м, и продольную ось, проходящую между входной и выходной стенками;
- по меньшей мере одно отверстие для загрузки стеклообразующих материалов, расположенное во входной зоне;
- по меньшей мере одно отверстие для выхода расплавленного стекла, расположенное в выходной зоне;
- по меньшей мере одно отверстие для удаления дымовых газов;
- две горелки с кислородным дутьем, входящие в плавильную камеру через входную стенку и расположенные по обеим сторонам от вертикальной плоскости, включающей в себя продольную ось плавильной камеры, причем каждая горелка с кислородным дутьем оснащена устройством подачи окислителя и устройством подачи топлива,
отличающаяся тем, что две горелки с кислородным дутьем выполнены с возможностью подводить в камеру плавления по меньшей мере 70% энергии и содержат инжекторы окислителя и инжекторы топлива с целью обеспечения возможности образования в плавильной камере двух факелов пламени с осями распыла, сходящимися предпочтительно в вертикальной плоскости, включающей в себя продольную ось плавильной камеры, на расстоянии d от входной стенки, имеющем значение в интервале от 1/3 до 3/4 длины камеры и предпочтительно приблизительно равном 2/3 длины камеры.
12. Печь по п.9, в которой две горелки с кислородным дутьем расположены симметрично по обеим сторонам по отношению к вертикальной плоскости, включающей в себя продольную ось плавильной камеры.
13. Печь по любому из пп.11-12, содержащая устройство для рекуперации тепла отходящих дымовых газов, причем данное устройство для рекуперации тепла отходящих дымовых газов содержит по меньшей мере один первичный теплообменник, причем по меньшей мере один первичный теплообменник расположен вне камеры и по существу позади входной стенки.
14. Печь по п.13, в которой устройства подачи окислителя соединены по меньшей мере с одним первичным теплообменником с целью обеспечения предварительного нагрева по меньшей мере части окислителя путем теплообмена с текучим теплоносителем.
15. Печь по п.14, содержащая:
- по меньшей мере один вторичный теплообменник, расположенный поблизости по меньшей мере от одного отверстия для удаления дымовых газов, для нагревания текучего теплоносителя путем теплообмена по меньшей мере с частью отходящих дымовых газов;
- трубопроводы, позволяющие подавать нагретый текучий теплоноситель по меньшей мере в один первичный теплообменник, расположенный позади входной стенки.
16. Печь по п.14, содержащая:
- по меньшей мере один вторичный теплообменник, расположенный поблизости от входной стенки, для нагревания текучего теплоносителя путем теплообмена по меньшей мере с частью отходящих дымовых газов;
- трубопроводы, позволяющие подавать по меньшей мере часть дымовых газов, отводимых через отверстие для удаления дыма, по меньшей мере в один вторичный теплообменник;
- трубопроводы, позволяющие подавать нагретый текучий теплоноситель по меньшей мере в один первичный теплообменник, расположенный позади входной стенки.
17. Печь по любому из пп.11 и 12, в которой устройства подачи окислителя соединены с источником окислителя, имеющего содержание кислорода, равное по меньшей мере 70 об.%, предпочтительно больше 80%, более предпочтительно больше 85 об.% и наиболее предпочтительно равное по меньшей мере 90 об.%.
18. Печь по п.13, в которой устройства подачи окислителя соединены с источником окислителя, имеющего содержание кислорода, равное по меньшей мере 70 об.%, предпочтительно больше 80%, более предпочтительно больше 85 об.% и наиболее предпочтительно равное по меньшей мере 90 об.%.
19. Печь по п.14, в которой устройства подачи окислителя соединены с источником окислителя, имеющего содержание кислорода, равное по меньшей мере 70 об.%, предпочтительно больше 80%, более предпочтительно больше 85 об.% и наиболее предпочтительно равное по меньшей мере 90 об.%.