СПОСОБ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА В ВАННОЙ ПЕЧИ С ПОДКОВООБРАЗНЫМ НАПРАВЛЕНИЕМ ПЛАМЕНИ ДЛЯ ПЛАВЛЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ, ТАКИХ КАК СТЕКЛО

1. Способ плавления сырьевого материала в ванной плавильной печи (10) с подковообразным направлением пламени, которая содержит:
- плавильную емкость (7) для приема расплавляемого сырьевого материала и для вмещения ванны расплавленных материалов;
- плавильную камеру (8), расположенную над указанной плавильной емкостью и содержащую первую боковую стенку, вторую боковую стенку, заднюю стенку, расположенную в верхней по потоку области указанной плавильной емкости, переднюю стенку, расположенную в нижней по потоку области указанной плавильной емкости, и свод;
- первое и второе окна (21, 22), выполненные в указанной задней стенке в первом и втором местоположениях, расположенных на расстоянии друг от друга горизонтальном направлении;
- по меньшей мере одну горелку (11, 12), связанную с одним из указанных окон, для впрыска первой фракции X1 топлива в указанную плавильную камеру,
причем поток рециркулирующих продуктов (104) горения проходит по существу по горизонтальному контуру над пламенем (103), при этом способ включает:
введение второй фракции X2 вспомогательного топлива, причем X2 + X1 равно 1, посредством по меньшей мере одного инжектора (13, 14) для вспомогательного топлива, при этом по меньшей мере один инжектор для вспомогательного топлива установлен в ванной плавильной печи с подковообразным направлением пламени в указанном своде или в указанных первой и второй боковых стенках соответственно,
при этом по меньшей мере один инжектор для вспомогательного топлива выполнен с возможностью введения второй фракции X2 вспомогательного топлива, в направлении потока указанных рециркулирующих продуктов (104) горения и без введения дополнительного окислителя, в указанные рециркулирующие продукты горения, причем инжектор для вспомогательного топлива расположен в том месте, где указанная вторая фракция X2 вспомогательного топлива смешивается с рециркулирующими продуктами горения перед вступлением в контакт с вводимым через окно окислителем,
при этом скорости струй вводимой фракции X1 топлива и вводимой фракции X2 вспомогательного топлива выбраны так, чтобы сумма соответствующих импульсов струй составляла от –30 до +30% от значения, соответствующего импульсу струи топлива при X2, равном нулю,
причем энергия, обеспечиваемая суммой первой фракции X1 топлива и второй фракции X2 топлива, обеспечивает заданную требуемую энергию для плавления указанных материалов без избыточной подачи топлива в печь.
2. Способ по п. 1, в котором по меньшей мере один инжектор для вспомогательного топлива имеет ориентацию, позволяющую увеличить массовый расход рециркулирующих продуктов горения.
3. Способ по п. 2, в котором по меньшей мере один инжектор для вспомогательного топлива установлен таким образом, что направление струи вспомогательного топлива образует первый острый угол θ с горизонтальной плоскостью и второй острый угол α с вертикальной плоскостью, параллельной боковым стенкам.
4. Способ по любому из пп. 1–3, в котором по меньшей мере одно окно связано с несколькими отдельными горелками.
5. Способ по любому из пп. 1–4, в котором первое топливо и второе, вспомогательное топливо являются разными или идентичными топливами.
6. Способ по любому из пп. 1–5, в котором каждая указанная по меньшей мере одна горелка и каждый указанный по меньшей мере один инжектор для вспомогательного топлива работают с топливом, выбранным из группы, состоящей из природного газа, пропан-бутановой фракции (LPG), мазута, коксового газа, доменного газа, газа риформинга, биотоплива и водорода.
7. Способ по любому из пп. 1–6, в котором по меньшей мере один инжектор для вспомогательного топлива расположен ниже по потоку и в пределах расстояния от задней стенки, которое составляет менее половины длины печи.
8. Способ по любому из пп. 1–7, который включает корректировку или изменение импульса струи вводимой второй фракции Х2 вспомогательного топлива с целью увеличения массового расхода рециркулирующих продуктов горения.
9. Способ по п. 4, который включает корректировку или выключение некоторых горелок с целью увеличения массового расхода рециркулирующих продуктов горения.
10. Способ по любому из пп. 1–9, который включает поочередное функционирование указанных первого и второго окон в качестве впускного окна для введения окислителя и в качестве выпускного окна.
11. Способ по любому из пп. 1–10, в котором скорость струи вводимой второй фракции Х2 вспомогательного топлива составляет от 100 до 250 м/с.
12. Ванная плавильная печь с подковообразным направлением пламени, содержащая:
- плавильную емкость (7) для приема расплавляемого сырьевого материала и для вмещения ванны расплавленных материалов;
- плавильную камеру (8), расположенную над указанной плавильной емкостью и содержащую первую боковую стенку, вторую боковую стенку, заднюю стенку, расположенную в верхней по потоку области указанной плавильной емкости, переднюю стенку, расположенную в нижней по потоку области указанной плавильной емкости, и свод;
- первое и второе окна (21, 22), выполненные в указанной задней стенке в первом и втором местоположениях, расположенных на расстоянии друг от друга горизонтальном направлении;
- по меньшей мере одну горелку (11, 12), связанную с одним из указанных окон, для впрыска первой фракции X1 топлива в указанную плавильную камеру,
при этом поток рециркулирующих продуктов (104) горения проходит по существу по горизонтальному контуру над пламенем (103);
- по меньшей мере один инжектор (13, 14) для вспомогательного топлива, предназначенный для введения второй фракции X2 вспомогательного топлива, при этом X2 + X1 равно 1, причем по меньшей мере один инжектор для вспомогательного топлива установлен в ванной плавильной печи с подковообразным направлением пламени в указанном своде или в указанных первой и второй боковых стенках соответственно, так что по меньшей мере один инжектор для вспомогательного топлива выполнен с возможностью введения второй фракции X2 вспомогательного топлива в направлении потока указанных рециркулирующих продуктов (104) горения,
- модуль для регулирования по меньшей мере одного инжектора для вспомогательного топлива с целью введения второй фракции X2 вспомогательного топлива в указанные рециркулирующие продукты горения без введения дополнительного окислителя, причем инжектор для вспомогательного топлива расположен в том месте, где указанная вторая фракция X2 вспомогательного топлива смешивается с рециркулирующими продуктами горения перед вступлением в контакт с вводимым через окно окислителем,
при этом скорости струй вводимой фракции X1 топлива и вводимой фракции X2 вспомогательного топлива выбраны так, чтобы сумма их соответствующих импульсов составляла от –30 до +30% от значения, соответствующего импульсу струи топлива при X2, равном 0,
причем энергия, обеспечиваемая суммой первой фракции X1 топлива и второй фракции X2 топлива, обеспечивает заданную требуемую энергию для плавления указанных материалов без избыточной подачи топлива в печь.
13. Печь по п. 12, в которой по меньшей мере один инжектор для вспомогательного топлива имеет ориентацию, позволяющую увеличить массовый расход рециркулирующих продуктов горения.
14. Печь по п. 13, в которой по меньшей мере один инжектор для вспомогательного топлива установлен таким образом, что направление струи вспомогательного топлива образует первый острый угол θ с горизонтальной плоскостью и второй острый угол α с вертикальной плоскостью, параллельной боковым стенкам.
15. Печь по любому из пп. 12–14, в которой по меньшей мере одно окно связано с несколькими отдельными горелками.