-
Die
vorliegende Erfindung betrifft Sauerstoff-Brennstoff-Verfahren und
Einrichtungen zum Erzeugen von erhöhten Temperaturen in industriellen
Schmelzöfen
für solche
verschiedenen Produkte wie zum Beispiel Metalle, Glas oder keramische
Materialien. Speziell betrifft die vorliegende Erfindung die Verbrennung
und Verfahren und Vorrichtungen für die Fortsetzung der Verbrennung
für den
Fall einer eingeschränkten
oder begrenzten Verfügbarkeit
von Sauerstoff für
das Sauerstoff-Brennstoff-Verfahren.
-
Die
Verwendung von Sauerstoff-Brennstoff-Brennern in industriellen Verfahren
wie Glasschmelzen ermöglicht
es dem Ofenkonstrukteur, ein veränderliches
Flammenmoment, Glasschmelz-Ergiebigkeit und Flammenstrahlungseigenschaften
zu erreichen. Beispiele von solchen Brennern und Verbrennungsverfahren
werden in den Druckschriften US-A-5 256 058, US-A-5 346 390, US-A-5
547 368 und US-A-5 575 637 beschrieben.
-
Ein
besonders effektives Verfahren und eine Vorrichtung zum Nutzen der
Sauerstoff-Brennstoff-Verbrennung
bei der Herstellung von Glas betrifft die Stufenverbrennung, die
in der Druckschrift US-A-5 611 682 (entsprechend EP-A-0762050) offenbart
wird.
-
Die
Druckschrift EP-A-0532825 offenbart die Verwendung von mindestens
einem Sauerstoff-Brennstoff-Zusatzbrenner in einem regenerativen
Kreuzbrennerofen zum Glasschmelzen mit Luft-Brennstoff-Brennern.
Der Sauerstoff-Brennstoff-Brenner wird angeordnet und betrieben,
um einen speziellen Bereich in der Schmelzkammer des Ofens ohne
wesentliche Unterbrechung des Flammenmoments des Luft-Brennstoff-Brenners zu erwärmen. Der
als Beispiel erläuterte
Sauerstoff-Brennstoff-Brenner weist ein mittleres Brennstoff-Einspeisungsrohr
auf, das konzentrisch mit einem Sauerstoff-Einspeisungsrohr angeordnet
wird. Es gibt keine Erörterung
davon, wie man den Ofen im Fall einer Unterbrechung oder Reduzierung
der Sauerstoffzuführung
für die
Sauerstoff-Brennstoff-Flamme betreibt.
-
Zu
Beginn der 90iger Jahre begannen die Glashersteller, die Öfen von
der Luft-Brennstoff-Verbrennung
auf Sauerstoff-Brennstoff-Verbrennung umzustellen. Die Sauerstoffanreicherung
von einigen Luft-Brennstoff-Systemen wurde durchgeführt, wobei
die Sauerstoffkonzentration um bis zu 30% erhöht wurde. Höhere Sauerstoffkonzentrationen
im Bereich von 40–80%
wurden wegen des erhöhten
Potentials zum Bilden von NOx-Schadstoffen
normalerweise nicht verwendet. Es wurde außerdem festgestellt, dass die
Verwendung der Sauerstoff-Brennstoff-Verbrennung, in der Sauerstoff in einer
Konzentration zwischen 90 und 100% vorhanden ist, zu einer günstigeren
Wirtschaftlichkeit für
den Anwender führt.
-
Der
hier verwendete Begriff „Luft" bedeutet Luft oder
mit Sauerstoff angereicherte Luft, die 22 bis 80 vol.-% Sauerstoff
enthält,
es sei denn, dass aus dem Kontext eine eingeschränktere Bedeutung klar wird. Ähnlich bedeutet
der Begriff „Sauerstoff-Brennstoff-Verbrennung" eine Verbrennung
mit Sauerstoff von 80 bis 100 vol.-%, es sei denn, dass aus dem
Kontext eine eingeschränktere
Bedeutung klar wird. Der hier verwendete Begriff „Vorbrenner" enthält wiederum
Brennerblöcke,
es sei denn, dass aus dem Kontext eine eingeschränktere Bedeutung klar wird.
-
Viele
der größeren Sauerstoff-Brennstoff-Glasöfen werden
durch vor Ort mittels bekannter Tiefkühltechnik oder Vakuumwechsel-Adsorptionsverfahren
hergestelltem Sauerstoff versorgt. Das übliche und bis heute einzige
Verfahren zur Sicherung der Versorgung von vor Ort erzeugtem Sauerstoff
ist es, einen Vorrat an flüssigem
Sauerstoff am gleichen Ort aufzubewahren. Damit wird, wenn die Anlage
zur Erzeugung vor Ort entweder wegen eines Verfahrensproblems oder
für die
regelmäßige Wartung
abgeschaltet wird, der Vorrat an flüssigem Sauerstoff genutzt,
um der Sauerstoff-Brennstoff-Verbrennung den Sauerstoff zuzuführen. Dieses Verfahren
zur Sicherung des vor Ort erzeugten Sauerstoffs erfordert große isolierte
Tanks zum Speichern von Sauerstoff in flüssiger Form und Verdampfer,
um den flüssigen
Sauerstoff in gasförmigen
Sauerstoff zur Verwendung im Sauerstoff-Brennstoff-Verfahren umzuwandeln. Es
ist üblich,
LKW's zu nutzen,
um flüssigen
Sauerstoff von einer größeren Luftabscheidungsanlage
zum Ort zu befördern.
Das Nutzen der Sicherung mit flüssigem
Sauerstoff mit einem vor Ort erzeugtem Sauerstoffsystem ermöglicht es
dem Anwender, die Anwendung eines Sauerstoff-Brennstoff-Verfahrens ohne Unterbrechung
fortzusetzen. Jedes Sauerstoff- Brennstoff-Verbrennungssystem,
z.B. eines von denen, die in den oben erwähnten Patenten offenbart wurden,
würde aus
der Erzeugung vor Ort mit einem Sicherungssystem einen Nutzen ziehen.
-
Bis
jetzt wurde die Sicherung von Sauerstoff-Brennstoff-Glasöfen mit
einem Vorrat an flüssigem
Sauerstoff nicht als ein Problem angesehen. Mit der Umwandlung jedoch
von immer mehr Öfen
an Orten mit Etagenöfen
und der Verwendung der Sauerstoff-Brennstoff-Verbrennung in Flach-
oder Fließglasöfen, die
viel größer sind und mehr Sauerstoff brauchen, wird die
Sicherung durch flüssigen
Sauerstoff wegen der hohen Investitionskosten für Speichertanks und Verdampfer
von erheblichen Interesse für
den Anwender. Zusätzlich
zum Kostenpunkt entsteht ein logistisches Problem bezüglich des
Transports des flüssigen
Sauerstoffs zum Ort und des Problems, genügend flüssigen Sauerstoff auf Abruf
von einer nahe gelegenen Luftabscheidungsanlage verfügbar zu
haben, die verwendet wird, um den flüssigen Sauerstoff zu erzeugen.
Der Transport von flüssigem
Sauerstoff zu Orten des Anwenders an entfernten Stellen wird ein
noch größeres Problem,
das mit größeren Schwierigkeiten
verbunden ist.
-
Wenn
ein Glasofen von Luft-Brennstoff auf Sauerstoff-Brennstoff umgestellt
wird, werden Wärmerückgewinnungsvorrichtungen
wie Wärmetauscher
und Luftzuführungssysteme
normalerweise entfernt. Einer der Anreize für den Anwender, auf Sauerstoff-Brennstoff
umzustellen, sind reduzierte Investitionskosten auf Grund der Beseitigung
der Wärmerückgewinnungsvorrichtungen.
Auf Grund der Konstruktion des Sauerstoff-Brennstoff-Brenners kann
der Ofen in heute verwendeten herkömmlichen Verbrennungssystemen
nicht einfach durch Austauschen von Luft gegen Sauerstoff betrieben
werden. Die Druckanforderung, um eine äquivalente Menge des enthaltenen
Sauerstoffs mittels Luft in einem Sauerstoff-Brennstoff-Brenner
bereitzustellen, würde extrem
hoch sein und ein kostspieliges Luftzuführungssystem erfordern. Ferner
würden
einige Sauerstoff-Brennstoff-Brenner
schallflussbegrenzt sein, wenn sie mit einer äquivalenten Brennrate feuern
würden.
-
Bei
Anwendung der Sauerstoff-Brennstoff-Verbrennung, in der die Sauerstoffzuführung eingeschränkt oder
unterbrochen ist, ist es das übliche Verfahren,
die Öfen
in einem Zustand zu halten, der „Warmhalten" genannt wird. Warmhalten
ist ein Zustand, in dem die Produktion angehalten und der Ofen warm
gehalten wird, so dass das Glas nicht aushärtet. Lässt man das Glas aushärten, würde das
den Ofen schwer beschädigen. Mehrere
Unternehmen spezialisieren sich auf das Aufheizen des Ofens nach
den Instandsetzungsarbeiten am kalten Ofen. Sie verwenden speziell
konstruierte Luft-Brennstoff-Brenner, um für das anfängliche Ansteigen der Temperatur
im Ofen zu sorgen. Im Fall einer Unterbrechung der Sauerstoffzuführung könnten die
gleichen Brenner verwendet werden, um genügend Wärme zum Warmhalten zu liefern.
In diesem Verfahren würde
man kein spezielles Temperaturprofil für die Produktion versuchen,
wobei die maximale Temperatur, die bei diesen Einrichtungen erreicht
wird, etwa 2200°F
(1205°C)
betragen könnte.
Diese Temperatur ist für
die Erzeugung von Glas nicht ausreichend und ist die am wenigsten
bevorzugte Option, die von Glasherstellern genutzt wird. Die Kosten,
das Glas nicht zu produzieren, sind für den Glashersteller angesichts
der verloren gegangenen Produktverkäufe sowie der Unterbrechung
der stromabwärts
gelegenen Glasfertigungslinie, sehr hoch.
-
Daher
gibt es einen eindeutigen Bedarf zur Bereitstellung eines Verfahrens
und einer Vorrichtung zur Aufrechterhaltung der Produktion in einem
Ofen zur Glasherstellung in dem Fall einer Einschränkung oder
Unterbrechung der Verfügbarkeit
von Sauerstoff.
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Sicherung eines Sauerstoff-Brennstoff-Verbrennungssystems mit
einem Luft-Brennstoff-Verbrennungssystem, das mit oder ohne Sauerstoffanreicherung
verwendet werden kann, um die Produktion in einem industriellen
Ofen wie einem Glasschmelzofen aufrecht zu erhalten. Entsprechend
der vorliegenden Erfindung wurde ein System erdacht, das den Betrieb
sowohl im Sauerstoff-Brennstoff-Modus als auch im Luft-Brennstoff-Modus
ermöglicht.
Der Brenner gemäß der vorliegenden
Erfindung weist vorzugsweise eine einzigartige Eigenschaft in Bezug
auf den Betrieb bei sehr niedriger Geschwindigkeit für den Sauerstoff-Brennstoff-Modus
auf, was akzeptable Druckgefälle
durch den Brenner beim Betrieb im Luft-Brennstoff-Modus ermöglicht.
Ein Brenner gemäß der vorliegenden
Erfindung kann eine Sauerstoffanreicherung nutzen, um das Verfahren
durchzuführen.
-
In
einer Ausführungsform
stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Aufrechterhaltung
der Erwärmung
eines Ofens auf eine erhöhte
Temperatur mittels Sauerstoff-Brennstoff-Verbrennung bereit, wobei eine
Sauerstoff-Brennstoff-Flamme in den Ofen eingeführt wird, wenn die Sauerstoffzuführung für die Flamme unterbrochen
oder reduziert wurde, mit den Schritten:
Ersetzen der Sauerstoff-Brennstoff-Flamme
mit einem Luftstrom, der aus Luft und mit Sauerstoff angereicherter
Luft ausgewählt
wird, die 22 bis 80 vol.-% Sauerstoff enthält, der in den Ofen bei einer
Rate eingeführt
wird, um näherungsweise
die gleiche oder eine größere Brenner-Feuerungsrate
wie während
der Sauerstoff-Brennstoff-Verbrennung
aufrecht zu erhalten; und
Einführen eines getrennten Brennstoff-Stroms
in den Ofen unter dem Luftstrom, um eine Luft-Brennstoff-Verbrennung
bereitzustellen, die die Temperatur im Ofen aufrecht erhält.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann ein herkömmlicher
Vorverbrenner, wie er in der Druckschrift US-A-5 611 682 beschrieben
wurde, entweder für
die Sauerstoff-Brennstoff-
oder für
die Luft-Brennstoff-Verbrennung verwendet werden, wobei man das
Verbrennungssystem rasch zwischen den beiden Moden umstellen kann.
Wenn ein Problem mit der Sauerstoffzuführung auftritt, würden die
Sauerstoff-Brennstoff-Brenner
abgeschaltet, getrennt und durch Luft-Brennstoff-Sicherungsbrenner
ersetzt werden, die die gleiche Konfiguration für die Verbindung mit dem Vorverbrenner
aufweisen. Mit dem Luft-Brennstoff-Sicherungssystem würde der Anwender
die Luftzuführungssysteme
von vorherigen, im Schmelzvorgang verwendeten Luft-Brennstoft-Systemen
behalten oder es würden
Luftgebläse
als Teil des Sicherungssystems bereitgestellt werden. Luft-Brennstoff-Brenner
entsprechend der vorliegenden Erfindung sollten in der Lage sein,
mit Raten zu feuern, die wesentlich höher sind als die Sauerstoff-Brennstoff-Brenner.
-
In
einer anderen Ausführungsform
ist die vorliegende Erfindung ein Verbrennungssystem von der Art mit
einem Sauerstoff-Brennstoff-Brenner, der angepasst ist, um mit einem
an dem Brenner angebrachten Vorverbrenner eine Flamme zu erzeugen,
wobei der Vorverbrenner einen ersten Durchgang mit einem Einlass
an einem Brennerende des Vorverbrenners, wobei sich der Einlass
in fluiddichter Beziehung zu einem Flammenende des Brenners befindet,
und mit einem Auslass an einem Auslassende des Vorverbrenners, wobei
der Auslass angepasst ist, um die von dem Brenner erzeugte Flamme
zur Erwärmung
unter Industriebedingungen in eine im Allgemeinen flache, fächerartige
Konfiguration zu richten, und einen getrennten zweiten Durchgang in
dem Vorverbrenner aufweist, der unter dem ersten Durchgang angeordnet
ist, und sich gemeinsam mit diesem erstreckt, wobei der zweite Durchgang
in einem Düsenende
an dem Auslassende des Vorverbrenners endet, um ein oxidierendes,
fluides Medium unter und im Allgemeinen parallel zu der Flamme zu
richten, dadurch gekennzeichnet, dass das System weiterhin eine
Luftzuführungsanordnung
zur Einführung
von Luft oder von mit Sauerstoff angereicherter Luft durch den Brenner
in den ersten Durchgang des Vorverbrenners statt der Flamme und
eine Brennstoffzuführungsanordnung
zur Einführung
von Brennstoff in den zweiten getrennten Durchgang in dem Vorverbrenner
statt des oxidierenden fluiden Mediums aufweist, wodurch das Verbrennungssystem
die Befeuerung der industriellen Umgebung in dem Fall fortsetzen
kann, dass die Sauerstoff-Zuführung
unterbrochen oder reduziert wird.
-
Normalerweise
ist der Vorverbrenner zwischen 4 und 18 Zoll (19 und 45 cm) lang.
Vorzugsweise weisen der erste Durchgang und der zweite Durchgang
jeweils ein Verhältnis
Breite zu Höhe
von zwischen 5 zu 30 am Auslassende des Vorverbrenners auf, wobei
die Breite der Durchgänge
in einem Winkel zwischen –15° und +30°, speziell
0° bis +15°, an jeder
Seite der zentralen, vertikalen Ebene durch den Vorverbrenner angeordnet
wird.
-
In
einem Ausführungsbeispiel
erwägt
die vorliegende Erfindung, das Abgasvolumen in einem Ofen, der entsprechend
dem zuvor erwähnten
Verfahren und der Vorrichtung der Erfindung erwärmt wurde, durch Kühlen der
den Ofen verlassenden Abgase mit flüssigem Wasser zu reduzieren.
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Sicherung eines Sauerstoff-Brennstoff-Heizsystems mit einem
Luft-Brennstoff-Heizsystem. Gemäß der Erfindung
kann das sichernde Luft-Brennstoff-System mit oder ohne Sauerstoffanreicherung
der Luft betrieben werden. Der Brenner entsprechend der Erfindung
ermöglicht
mindestens zwei verschiedene Betriebsmoden, d. h. Sauerstoff-Brennstoff
und Luft-Brennstoff. Eine bevorzugte Eigenschaft des Brenners ist
der Betrieb bei sehr niedriger Geschwindigkeit für den Sauerstoff-Brennstoff-Modus, wobei damit
bei Betrieb im Luft-Brennstoff-Modus akzeptable Druckgefälle durch
den Brenner ermöglicht
werden.
-
Der
gleiche Vorverbrenner kann während
entweder des Sauerstoff-Brennstoff- oder des Luft-Brennstoff-Betriebs
verwendet werden, wobei man das Verbrennungssystem rasch von einem
Modus in den anderen umstellen kann. In dem Fall, in dem der Bediener
auf ein Problem mit der Sauerstoffzuführung trifft, würden die
Sauerstoff-Brennstoff-Brenner abgeschaltet, getrennt und durch Luft-Brennstoff-Sicherungsbrenner
ersetzt werden, die die gleiche Verbindung zum Vorverbrenner aufweisen.
Bei einem Luft-Brennstoff-Sicherungssystem könnte ein Glashersteller dessen
vorhandene Luftzuführungssysteme
behalten, die vorhanden sind, bevor auf Sauerstoff-Brennstoff-Verbrennung
umgestellt wird oder es werden Gebläse als Teil des Sicherungssystems
bereitgestellt. Es ist wichtig, dass die Luft-Brennstoff-Sicherungsbrenner mit einer
Rate feuern können, die
wesentlich höher
ist als die der Sauerstoff-Brennstoff-Brenner, die ersetzt werden.
-
Die
höhere
Feuerungsrate für
den sichernden Luft-Brennstoff-Brenner ist auf Grund der zusätzlichen Energieverluste,
die durch die Erwärmung
und den Ausstoß von
Stickstoff verursacht werden, erforderlich. Des Weiteren wird die
für die
Verbrennung in einem Sicherungssystem verwendete Luft typischerweise
nicht vorgewärmt,
was zu einem Absinken der Leistungsfähigkeit des Ofens im Verhältnis zu
einem typischen Luft-Brennstoff-Ofen führt. Eine vereinfachte thermodynamische
Berechnung veranschaulicht die Notwendigkeit, die Feuerungsrate
des Brennstoffs zu steigern, wenn nicht vorgewärmte Luft für die Verbrennung verwendet
wird. Die Vorraussetzungen für
dieses Beispiel sind: Brennstoff und Sauerstoff reagieren vollständig, wobei kein überschüssiger Sauerstoff
und keine Zwischenprodukte übrig
bleiben; alle Gase (z. B. Methan, Luft oder Sauerstoff) gelangen
in den Ofen bei 77°F
(25°C) und
alle Gase strömen
aus dem Ofen bei 2800°F
(1540°C) nach
der vollständigen
Verbrennung aus. Unter diesen Bedingungen ist das 2,65 fache der
Feuerungsrate erforderlich, wenn mit Luft gefeuert wird, verglichen
mit dem Befeuern mit 100 % Sauerstoff, um die gleiche verfügbare Wärme aufrecht
zu erhalten. Die verfügbare
Wärme ist
die Energie, die zu der Charge und wegen des Wärmeverlustes vom Ofen übertragen
wurde.
-
Damit
wird die gesamte volumetrische Durchflussrate des Oxidationsmittels
drastisch ansteigen, wenn die Durchflussrate des Sauerstoffs reduziert
wird. Das Volumen des Oxidationsmittelstroms wird um einen Faktor
von 4,76 auf Grund der Beimengung von Stickstoff und einem zusätzlichen
2,65 fachen wegen der Anforderung der höheren Feuerungsrate erhöht. Das
bedeutet, dass die Durchflussrate des Oxidationsmittelstroms um
etwa das 12,6 fache erhöht
wird, wenn die Luft vollständig
gegen Sauerstoff ausgetauscht wird.
-
Eine
Hauptsache bei der Verwendung der Luft-Brennstoff-Verbrennung in
einer Sauerstoff-Brennstoff-Brennergruppe ist der Druck der Luftzuführung, der
erforderlich ist, um die benötigten
höheren
Gasvolumen anzupassen. Die vorliegende Erfindung nutzt vorzugsweise
ein Oxidationsmittelsystem für
niedrige Geschwindigkeiten. Damit ist das Druckgefälle niedrig
genug, um die Verwendung von relativ kostengünstigen Luftgebläsen zu ermöglichen,
selbst wenn in einem Luft-Brennstoff-Modus gefeuert wird, während die
Feuerungsraten der Brenner gleich oder größer als jene gehalten werden,
die beim Sauerstoff-Brennstoff-Befeuern verwendet werden. Dieses
wiederum berücksichtigt
die Fortsetzung der Produktion, wenn ein Anwender, z. B. ein Glasschmelzer,
während
eines Ausfalls oder einer Einschränkung der Sauerstoffzuführung im
Notfall, im Sicherungsmodus arbeitet.
-
Sauerstoff-Brennstoff-Brenner
mit Oxidationsmittelgeschwindigkeiten, die an einem beliebigen Punkt in
der Brennerkonstruktion größer sind
als 90 ft/s (27 m/s), werden bei einer äquivalenten Feuerungsrate schallbegrenzt
sein, wenn Luft als das Oxidationsmittel bei voller Produktion verwendet
wird. Die Schallgeschwindigkeit wird definiert durch die Gleichung a = √kRT,wobei k das Verhältnis der
spezifischen Wärmen
(1,4 für
Luft), R die Gaskonstante (287 J/kg K) und T die absolute Temperatur
ist. Die Schallgeschwindigkeit beträgt für Luft bei 77°F (25°C) 1135 ft/s
(346 m/s). Für
einen Sauerstoff-Brennstoff-Brenner mit einer Sauerstoff-Geschwindigkeit
von 100 ft/s (30 m/s) wird die äquivalente Durchflussrate
bei Verwendung von Luft das 12,6 fache der Größenordnung oder 1260 ft/s (385
m/s) betragen, eine Geschwindigkeit, die größer ist als die Schallgeschwindigkeit.
Daher muss, um eine Schallgrenze zu umgehen, der Sauerstoff-Brennstoff-Brenner
mit einer Sauerstoff-Geschwindigkeit von weniger als 90 ft/s (27 m/s)
konstruiert sein, wenn ein vollständiger Luftaustausch gegen
Sauerstoff verwendet werden soll, ohne dass irgend ein Teil der
Brennergruppe gewechselt wird. Alternativ kann diese Grenze entsprechend
einer Ausführungsform
der Erfindung umgangen werden, in der der Brennerkörper gewechselt
wird, wenn zwischen den Betriebsmoden umgeschaltet wird. Der Vorverbrenner
sollte so konstruiert sein, dass die Anströmungsgeschwindigkeit niedriger
ist als die Schallgeschwindigkeit für den Luft-Brennstoff-Betrieb.
-
Die
Form der Flamme ist ebenso von Interesse für herkömmliche Sauerstoff-Brennstoft-Brenner,
die mit dem 2,65 fachen von deren Feuerungskapazität betrieben
werden, besonders mit dem 12,6 fachen der volumetrischen Durchflussrate
durch die Durchgänge
der (den Durchgang des) Oxidationsmittel(s). Ein unten offenbartes
Ausführungsbeispiel
der Erfindung stellt eine geeignete Flammenform sowohl für den Sauerstoff-Brennstoff-
als auch für
den Luft-Brennstoff-Betrieb zur Verfügung.
-
Bedenken
in Bezug auf den Zuführungsdruck
des Oxidationsmittels, der Geschwindigkeitsbegrenzungen und der
Flammenform können
gemäß der vorliegenden
Erfindung überwunden
werden. Wir haben es als möglich
erachtet, es einem Anwender zu ermöglichen, vom Sauerstoff-Brennstoff-Befeuern
auf Luft-Brennstoff-Befeuern
durch Verwendung des gleichen Vorverbrenners umzuschalten, wenn
der Brennerkörper
eines Cleanfire® HRTM Brenners, der auf dem Markt durch Air
Products and Chemicals Inc., Allentown, Pennsylvania angeboten wird,
modifiziert wird.
-
Das
Folgende ist eine nur beispielhafte Beschreibung und mit Bezug auf
die begleitenden Zeichnungen eines gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiels
der Erfindung. In den Zeichnungen zeigen:
-
1 eine schematische, perspektivische
Ansicht einer herkömmlichen
Vorrichtung für
die gestufte Sauerstoff-Brennstoff-Verbrennung;
-
2 eine Ansicht, längs der
Linie 2–2
von 1 genommen;
-
3 eine schematische, perspektivische
Ansicht einer Vorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung;
-
4 eine Vorderansicht des
Vorverbrenners der Vorrichtung von 3;
-
5 eine grafische Darstellung
einer normalisierten Methan-Durchflussrate gegen eine normalisierte Sauerstoff-Durchflussrate
für Bedingungen
von der Null-Produktion zur vollen Produktion;
-
6 eine grafische Darstellung
der Sauerstoffkonzentration gegen die normalisierte Sauerstoff-Durchflussrate
für die
Produktionsraten von 5;
-
7 eine grafische Darstellung
der normalisierten Abgas-Durchflussrate gegen die normalisierte Sauerstoff-Durchflussrate
für verschiedene
Produktionsraten;
-
8 eine grafische Darstellung
einer normalisierten Abgas-Durchflussrate nach der Vermischung mit Luft
gegen die Sauerstoff-Durchflussrate für Produktionsraten zwischen
Null und voller Produktion; und
-
9 eine grafische Darstellung
einer normalisierten Abgas-Durchflussrate nach der Vermischung mit Wasser
gegen die normalisierte Sauerstoff-Durchflussrate für die Ofenproduktion
von Null zur vollen Produktion.
-
Mit
Bezug auf 1 enthält eine
Stufenverbrennungsvorrichtung 10 einen Sauerstoff-Brennstoff-Brenner 12 und
einen Vorverbrenner 14. Der Sauerstoff-Brennstoff-Brenner 12 enthält einen
mittleren Kanal 16 zur Aufnahme eines Brennstoffs wie Erdgas,
welches durch Pfeil 18 angezeigt wird. Eine Sauerstoffquelle,
die durch Pfeil 22 angezeigt wird, wird in einen Durchgang eingeführt, der
sich zwischen dem Brennstoffkanal 16 und einem äußeren konzentrischen
Kanal 22 befindet. Der Brenner wird in der Druckschrift US-A-S
611 682 ausführlich
beschrieben. Das Flammenende des Brenners 12 wird an das
Brennerende 28 des Vorverbrenners 14 angepasst
und wird in fluiddichter Beziehung dazu gehalten. Der Vorverbrenner 14 enthält einen
ersten oder mittleren Durchgang 26, der sich vom Brennerende 24 zu
einem Auslassende 28 des Vorverbrenners 14 erstreckt.
Der Durchgang 26 weist eine Breite auf, die größer ist
als die Höhe
und hat eine auseinander laufende Form, wie in der Druckschrift
US-A-5 611 682 gezeigt und beschrieben wird. Um eine Stufenverbrennung
aufzuweisen, wird durch Pfeil 30 dargestellter Stufen-Sauerstoff
in einen zweiten Durchgang 32 im Vorverbrenner 14 eingeführt. Der
Durchgang 32 weist eine Form auf, die auf jene des mittleren Durchgangs 26 abgestimmt
ist, und hat ebenso eine größere Breite
als Höhe,
wie veranschaulicht und wiederum in der Druckschrift US-A-S 611
682 ausführlich
beschrieben wird.
-
Mit
Bezug auf 2 weist der
Sauerstoff-Brennstoff-Brenner 12 am Brennerende 24 des
Vorverbrenners 14 ein Auslassende mit einem mittleren Brennstoffkanal 16 auf,
der vom Sauerstoff-Durchgang 22 umgeben wird. Der Stufen-Sauerstoff
tritt aus einem Durchgang 31 aus, der gemäß 2 unter dem Kanal 16 für die Sauerstoff-Brennstoff-Flamme
angeordnet wird.
-
3 zeigt eine Verbrennungsvorrichtung
entsprechend der vorliegenden Erfindung. Die Verbrennungsvorrichtung 40 enthält einen
Vorverbrenner 14, der mit dem Vorverbrenner 14 von 1 identisch ist. Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist der Brenner 42 dem Sauerstoff-Brennstoff-Brenner 12 von 1 ähnlich, mit einer Einrichtung 44,
um die Einführung
von Luft (oder mit Sauerstoff angereicherter Luft) in einen oberen
Durchgang 50 von Brenner 42 zu ermöglichen.
Der Brenner 42 ist außerdem
angepasst, Luft durch Durchgang 48 von Brenner 42 in
den oberen Durchgang 50 einzuführen, in dem Oxidationsmittel
von den Durchgängen 44 und 48 vermischt
werden. Pfeil 46 stellt die Einführung von Luft in die Einrichtung 44 dar,
die wiederum die Luft in den Durchgang 50 einführt. Pfeil 56 stellt
die Einführung
von Luft in den Durchgang 48 dar. Die Luft bewegt sich
vom Durchgang 50 in den mittleren Durchgang 26 des
Vorverbrenners und tritt zum Ofen aus.
-
Wenn
der Brenner von Sauerstoff-Brennstoff- auf Luft-Brennstoff-Befeuern
umgestellt wird, wird die Zuführung
von Stufen-Sauerstoff (durch Pfeil 30 in 1 angezeigt) durch Brennstoff ersetzt,
durch Pfeil 54 dargestellt, so dass Brennstoff, der mit
Sauerstoff angereichert sein kann, aus dem Durchgang 32 des
Vorverbrenners 14 austritt. In 4 werden die Durchgänge 26 und 32 am
vorderen Ende des Vorverbrenners 14 schematisch gezeigt,
wobei Durchgang 26 verwendet wird, um Luft in den Ofen
einzuführen
und Durchgang 32 verwendet wird, um Brennstoff in den Ofen
einzuführen.
Wenn der Brenner 42 im Luft-Brennstoff-Befeuerungsmodus verwendet wird, strömt die Luft
durch Durchgang 26, wobei der Brennstoff durch Durchgang 32 strömt. Die
Konstruktion des Vorverbrenners ist derart, dass auf Grund des Umwälzungsbereiches
zwischen den beiden Öffnungen
eine stabile Flamme errichtet wird.
-
Zusätzlich zu
der einfachen Fähigkeit
des Luft-Brennstoff-Befeuerns, ermöglicht es die Einrichtung der vorliegenden
Erfindung, verschiedene Grade der Sauerstoffanreicherung durchzuführen. Die
Verwendung der Anreicherung mit Sauerstoff verbessert die Flexibilität während des
Betriebs im Sicherungsmodus durch Verringern der Verwendung von
Sauerstoff, der von einem Speicher für Flüssigsauerstoff zugeführt wird.
Es ermöglicht
außerdem
die Einregulierung der Flammenlänge
durch Hinzufügen
von Sauerstoff in den Luftstrom.
-
Ergänzender
Sauerstoff kann durch verschiedene Verfahren zugeführt werden.
Zum Beispiel kann die Luft mit Sauerstoff angereichert werden, es
könnten
Sauerstofflanzen durch entweder einen von beiden, oder sowohl den
Hauptdurchgang 26 des Vorverbrenners 14 als auch
den Stufen-Anschluss 32 zugeführt werden, oder es könnten getrennte
Sauerstofflanzen in einem Abstand weg vom Vorverbrenner 14 oder
dem Stufen-Anschluss 32 installiert werden. Durch den Stufen-Anschluss
mit dem Erdgas eingeführter
Sauerstoff könnte
Mittel bereitstellen, um Ruß für eine bessere
Strahlungswärmeübertragung
auf die Ofencharge zu erzeugen.
-
Die
Verwendung des Verfahrens und der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung
macht es möglich, die
maximale Temperatur und die Temperaturverteilung, die für die Herstellung
von Glas benötigt
wird, aufrecht zu erhalten. Sauerstoffanreicherung oder Sauerstoff-Brennstoff-Befeuern
sollten vorzugsweise bei Brennern mit den höchsten Feuerungsraten nahe
dem heißen
Fleck im Ofen verwendet werden. Dieses wird die für diese
Brenner benötigte
Durchflussrate und das Druckgefälle
reduzieren. Außerdem
erhöht
Sauerstoff die Spitzentemperatur der Flamme und erhöht dabei
die Wärmeübertragungen
im heißen
Fleck. Es ist bekannt, dass ein heißer Fleck in Öfen zur
Glasherstellung erforderlich ist, um geeignete Konvektionszellen
in der Glasschmelze zu errichten, die zum Herstellen von Glas mit
einer akzeptablen Qualität
notwendig sind.
-
Während andere
Luft-Brennstoff-Technologien verwendet werden können, um Warmhaltezustände aufrecht
zu erhalten, soll es die vorliegende Erfindung dem Anwender ermöglichen,
die Produktion fortzusetzen. Die minimale Feuerungsrate, die durch
das Luft-Brennstoff-Sicherungssystem gewöhnlich zur Verfügung gestellt
wird, ist derart, dass mindestens 20 % der beabsichtigten Produktionsrate
aufrecht erhalten werden kann. Man glaubt, dass diese Produktionsrate
ausreichend ist, um es einen Hersteller von Floatglas zu ermöglichen,
ein durchgehendes Glasband im Floatbad aufrecht zu erhalten.
-
Sauerstoff-Brennstoff-Brenner
für höhere Geschwindigkeiten
könnten
für einen
Betrieb mit niedrigen Geschwindigkeiten durch Hinzufügen von
einem oder mehreren Einlassanschlüssen modifiziert werden, um die
hier offenbarte Technologie zu verwenden. Diese Anschlüsse könnten normalerweise
geschlossen werden oder zum Stufen während des Sauerstoff-Brennstoff-Betriebs
verwendet werden. Außerdem
könnten
einer oder mehrere zusätzliche
Einlassanschlüsse
bei gleichzeitigem Betrieb vor dem Beginn der Luft-Brennstoff-Sicherung
durch Bohren eines Lochs in die feuerfeste Wand an einer Stelle
in der Nähe
des Brenneranschlusses hinzugefügt
werden.
-
Eine
andere Alternative für Öfen, die
Brenner für
höhere
Geschwindigkeiten verwenden, ist das Ersetzen der Vorverbrenner
durch Blöcke
mit größeren Öffnungen,
um das Druckgefälle
zu reduzieren. Bei diesem Verfahren gibt es die Gefahr, dass während des
Ersetzungsvorganges fremdes, feuerfestes Material in die Glasschmelze
eingeführt
wird, wodurch Glasfehler verursacht werden könnten. Des Weiteren erfordert
das Ersetzen der Vorverbrenner eine beträchtliche Zeit, die möglicherweise
zu lang ist, um eine Unterbrechung der Produktion zu vermeiden.
-
5 zeigt die Methan-Durchflussrate,
die für
die Warmhaltezustände
erforderlich ist (Null Produktionsrate: gestrichelte Linie), 20
% (gepunktete Linie), 50 % (Strich-Punkt-Linie) und volle Produktionsbedingungen
(durchgehende Linie), in der Annahme, dass zum Beispiel 35 % der
verfügbaren
Wärme für die Wärmeverluste
der Ofenwand unter vollen Produktionsbedingungen erforderlich sind.
Ein Warmhalten könnte
bei geringeren Feuerungsraten erreicht werden, als es die grafische
Darstellung zeigt, da die gesamte Ofentemperatur gesenkt würde, wodurch
die Wärmeverluste
der Wand reduziert werden. Diese grafische Darstellung geht davon
aus, dass die Wärmeverluste
gleich bleiben, unabhängig
von der Produktionsrate oder der Verwendung von Sauerstoff. Die
Methan-Durchflussrate wird, basierend auf der Methan-Durchflussrate
für die
volle Produktion mit 100 % Sauerstoff-Brennstoff, normalisiert,
wobei die Sauerstoff-Durchflussrate, basierend auf der Sauerstoff-Durchflussrate
für die
volle Produktion mit 100 % Sauerstoff-Brennstoff, normalisiert wird. Die normalisierte
Sauerstoff-Durchflussrate beträgt
1,0, wenn das ganze Oxidationsmittel für die Verbrennung durch die Sauerstoffquelle
zugeführt
wird (keine Luft) und Null, wenn das ganze Oxidationsmittel für die Verbrennung durch
Luft zugeführt
wird.
-
6 ist eine entsprechende
grafische Darstellung der Sauerstoffkonzentration als eine Funktion
der normalisierten Sauerstoff-Durchflussrate für jede der in 5 gezeigten Durchflussraten.
-
Wie
durch Punkt A in 5 angezeigt
wird, ist bei Warmhalten nur mittels Luft als Oxidationsmittel für die Verbrennung
(Null normalisierte Sauerstoff-Durchflussrate) die Methan-Durchflussrate
etwa die Gleiche, wie sie für
100 % Sauerstoff-Brennstoff bei voller Produktion erforderlich ist
(normalisierter Wert gleich 1). Das Warmhalten könnte auch bei 35 % der Sauerstoff-Durchflussrate
bei voller Produktion mit 35 % der Methan-Durchflussrate bei voller
Produktion (Punkt B) aufrecht erhalten werden. Mit Bezug auf 6 (Punkt B) entspricht der
durch Punkt B dargestellte Betriebszustand 100 % Sauerstoff-Brennstoff
ohne Luftbeimischung.
-
5 zeigt, dass die Sauerstoff-Durchflussrate
und die Methan-Durchflussrate jeweils um die Hälfte reduziert werden können, um
20 % der vollen Produktion zu erzeugen. Dieses bedeutet, dass, wenn
die Produktion auf 20 % der vollen Produktionsrate begrenzt wird,
die gespeicherte Sauerstoff-Zuführung
zweimal so lange dauern kann. Gemäß 6 entspricht dieses 100 % Sauerstoff-Brennstoff-Befeuern.
-
Bei
einer Produktion von 50 % könnte
die Sauerstoff-Durchflussrate auf die Hälfte der Durchflussrate der
vollen Produktion und Methan auf etwa 95 % der Durchflussrate der
vollen Produktion reduziert werden. Gemäß 6 würde
die Sauerstoff-Konzentration für
diesen Betriebszustand etwa 35 % betragen.
-
Die
Abgastemperatur eines Sauerstoff-Brennstoff-Ofens ist höher als
ein entsprechender Luft-Brennstoff-Ofen nach der Wärmerückgewinnungseinrichtung.
Glashersteller müssen
daher die Temperatur der Produkte der Sauerstoff-Brennstoff-Verbrennung durch
irgendein Verfahren reduzieren, bevor die Gase in die aus Metall
hergestellten Bereiche des Abzugssystems gelangen. Auf Grund der
gegenwärtigen
Regelungen über die
Luftverschmutzung beinhaltet die Brenngasbehandlung für Glasöfen typischerweise
Staubabscheidungseinrichtungen wie elektrostatische Staubabscheider
oder Schlauchfilter. Diese Einrichtungen weisen ein maximale Betriebstemperatur
auf, die erheblich niedriger ist als die Abgastemperatur des Sauerstoff-Brennstoff-Ofens,
typischerweise um 1000°F
(540°C).
Daher müssen
die Abgase durch kalte (umgebende) Mischluft vor diesen Anlagen
gekühlt
werden.
-
Wenn
in einem für
die Sauerstoff-Brennstoff-Verbrennung konstruierten Ofen Luft gegen
Sauerstoff ausgetauscht wird, wird das Abgasvolumen wesentlich zunehmen. 7 zeigt, wie die Abgas-Durchflussrate ansteigt,
wenn für
verschieden Produktionsraten Luft gegen Sauerstoff ausgetauscht
wird. Es werden sie gleichen Vorraussetzungen hinsichtlich der Einlass-
und Auslasstemperaturen und der Wärmeverluste verwendet, um diese
Darstellung zu erzeugen, wie sie für die vorhergehenden Darstellungen
verwendet wurden. Die Abgas-Durchflussrate wird mit Bezug auf die
Abgas-Durchflussrate für
die volle Produktion mit 100 % Sauerstoff-Brennstoff normalisiert.
Für die
volle Produktion wird die Abgas-Durchflussrate
um mehr als das Neunfache erhöht,
wenn Sauerstoff vollständig durch
Luft ersetzt wurde. Mehr als das Dreifache der Abgas-Durchflussrate
kann im Warmhaltezustand erwartet werden, in dem die Luft vollständig den
Sauerstoff ersetzt.
-
Im
Ergebnis der erhöhten
Strömung
des heißen
Abgases muss viel mehr Mischluft bereitgestellt werden, um die Temperatur
auf den gleichen Pegel zu senken, bevor die Gase in den Metallbereich
des Abzugsystems eindringen. 8 zeigt
das Ergebnis von thermodynamischen Berechnungen, in denen Ofenabgase von
2800°F (1540°C) mit Luft
von 77°F
(25°C) vermischt
werden, um eine Gasströmung
von 1000°F
(540°C) zu
erzeugen, was eine für
den Metallbereich des Abzugssystems geeignete Temperatur ist. Die
normalisierte Abgas-Durchflussrate nach der Vermischung mit Luft
wird als eine Funktion der normalisierten Sauerstoff-Durchflussrate grafisch
dargestellt. Der Abgas-Durchfluss wird mit Bezug auf den Fall der
vollen Produktion mit 100% Sauerstoff-Brennstoff normalisiert, in
der Abgase von 2800°F
(1540°C)
mit Luft von 77°F
(25°C) vermischt
werden, um einen Gasstrom von 1000°F (540°C) zu erzeugen. Wenn unter vollen
Produktionsbedingungen Luft gegen Sauerstoff ausgetauscht wird und
die Abgase mit Luft von 77°F
(25°C) vermischt
werden, um einen Strom von 1000°F
(540°C)
zu erzeugen, würde
die sich daraus ergebende Abgas-Durchflussrate größer als
das 7,5 fache des vollen Sauerstoff-Brennstoff-Falls sein. Rauchabzugssysteme
sind auf Grund der Begrenzung des Druckgefälles nicht in der Lage, mit
dieser Menge eines Anstiegs durchweg umzugehen. Der Ofendruck würde ansteigen
und möglicherweise
zu einem konstruktionsbedingten Ausfall führen.
-
Es
gibt verschieden Möglichkeiten,
mit dem ansteigenden Abzugs-Gasvolumen umzugehen: z. B., reduzierte
Produktion, Sauerstoffanreicherung für die Verbrennung, alternative
Wege des Kühlens
des Abzugsgases (z. B. mit Wasser), das Nutzen zusätzlicher
Ausströmfähigkeit
der Abzugsgase, Umgehen des Abschnitts für die Behandlung der Abzugsgase
oder eine Kombination von zwei oder mehreren dieser obigen Verfahren.
Ein bevorzugtes Verfahren, das erhöhte Volumen der Rauchabzugsgase
aufzulösen
ist es, in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung, das Kühlen mit Wasser, die reduzierte
Produktion und, wenn nötig, die
Sauerstoffanreicherung für
die Verbrennung zu kombinieren.
-
9 zeigt die Ergebnisse einer
thermodynamischen Berechnung, in der flüssiges Wasser bei 77°F (25°C) für Verdunstungskühlen durch
direkte Berührung
sorgt. Die normalisierte Abgas-Durchflussrate nach der Vermischung
mit Wasser wird gegen die normalisierte Sauerstoff-Durchflussrate
grafisch dargestellt. Der Abgas-Durchfluss
wird mit Bezug auf den Fall der vollen Produktion mit 100 % Sauerstoff-Brennstoft normalisiert,
in der Abgase von 2800°F
(1540°C)
mit Luft von 77°F
(25°C) vermischt
werden, um einen Gasstrom von 1000°F (540°C) zu erzeugen. Die Abbildung
zeigt, dass das Abgasvolumen um 50 % für die volle Produktion des
Sauerstoff-Brennstoff-Betriebs reduziert werden kann, wenn Wasser
gegen Luft als Kühlmittel
im Abgasstrom ausgetauscht wird. Für den Fall der vollen Produktion,
die Luft an Stelle von Sauerstoff für die Verbrennung verwendet,
wobei Wasser für
das Kühlen
der Abgase verwendet wird, ist die Abgas-Durchflussrate das 3,6
fache des Basisfalls der vollen Produktion im vollen Sauerstoff-Brennstoff-Fall.
Für eine
Produktion zu 50 %, die Luft an Stelle von Sauerstoff als das Oxidationsmittel
verwendet, ist das Volumen des Abgasstroms etwa 2,5 mal größer als
der Basisfall der vollen Produktion im vollen Sauerstoff-Brennstoff-Fall.
-
-
-
Alternativen
zu der vorgeschlagenen Erfindung sind: Option 1) fortgesetztes Sauerstoff-Brennstoff-Befeuern
zu 100 % mit mehr Sauerstoff-Speicher, Option 2) Warmhalten mit
Luft-Brennstoff-Brennern zum Aufheizen und Option 3) Warmhalten
oder irgendeine Produktion mit Sauerstoff-Brennstoff-Brennern mit
hohem Moment, die Luft an Stelle von Sauerstoff verwenden. Der Unterschied
zwischen der vorgeschlagenen Erfindung und Option 1 liegt in der
reduzierten Verwendung von Sauerstoff und im Aufwand beim Speichern
von flüssigem
Sauerstoff. Der Unterschied zwischen der Erfindung und Option 2
liegt in der fortgesetzten Produktion und dem Aufwand. Der Unterschied
zwischen der Erfindung und Option 3 liegt in der technischen Schwierigkeit
des Zuführens
von Luft mit einem hohen Druck.
-
Der
Nutzen der Erfindung im Vergleich mit Option 1 sind die niedrigeren
Investitionskosten (weniger Speichertanks für flüssigen Sauerstoff). Außerdem werden,
abhängig
von der Länge
der Zeit, die die Sauerstoffanlage vor Ort entfernt ist, die logistischen
und Verfügbarkeitsprobleme
von flüssigem
Sauerstoff vermieden. Ein weiterer Nutzen der vorgeschlagenen Erfindung über die
Option 1 ist, dass sie funktionieren kann, wenn es ein Problem mit
den Sauerstoff-Zuführungslinien
oder Durchfluss-Steuerschlitten gibt. Ein Nutzen der Erfindung,
verglichen mit Option 2, ist eine höhere maximale Temperatur im
Ofen bei einem ähnlichen
Temperatur-Profil, das für
die Glasproduktion benötigt
wird. Ein weiterer Nutzen, verglichen mit Option 2 ist die fortgesetzte
Produktion. Das effektivste Verfahren ist es, wenn die volle Produktion
mittels Luft oder mit Sauerstoff angereicherter Luft fortgesetzt
wird. Selbst die Produktion auf einem minimalen Pegel, um das Glasband
im Fließbad
zu halten, ist extrem wertvoll. Die Wiederherstellung des Bandes
ist zeitaufwendig und könnte
die Produktion um einen oder mehrere Tage verzögern. Zum Beispiel ist für einen
Flachglasofen, der 600 englische Tonnen/Tag (545 metrische Tonnen/Tag)
erzeugt, wobei das Glas einen Wert von $ 300/englische Tonne ($
272/metrische Tonne) aufweist, die Tagesproduktion $ 180 000 wert.
Ein weiterer Nutzen der Erfindung, verglichen mit Option 2 ist,
dass sich das Sicherungssystem vor Ort befindet. Option 2 macht
es erforderlich, dass eine außenstehende
Firma zur Anlage kommen muss, um deren Ausrüstung zu installieren. Noch
ein weiterer Nutzen der Erfindung ist, dass das feuerfeste Material
des Ofens nicht gebohrt, geschnitten oder anderweitig zerstört werden
muss.
-
Die
vorliegende Erfindung bietet dem Anwender die Möglichkeit, verschiedene Brenner
für den Luft-Brennstoff-
und Sauerstoff-Brennstoff-Betrieb zu verwenden, ein gemeinsames
Montagesystem für Luft-Brennstoff-
und Sauerstoff-Brennstoff-Brenner,
höhere
maximale Ofentemperaturen, verglichen mit den Luft-Brennstoff-Aufheizbrennern.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann eine annähernd gleiche Temperaturverteilung
in einem Ofen erzeugen, die für
die Glasverarbeitung notwendig ist, ermöglicht höhere Feuerungsraten am heißen Fleck
des Ofens durch bevorzugtes Anheben der Sauerstoff-Konzentration,
ermöglicht
die Verwendung von getrennten, aber eng beabstandeten Anschlüssen für die Einführung von
Luft und Brennstoff für
den Luft-Brennstoff-Betrieb und den Funktionswechsel von Vorverbrenner/Stufenanschlüssen für den Luft-Brennstoff-
oder Sauerstoff-Brennstoff-Betrieb.
Für den
Sauerstoff-Brennstoff-Betrieb wird die größere Öffnung als Vorverbrenner mit
Sauerstoff- und Brennstoff-Durchfluss und die kleinere Öffnung für das Stufen
von Sauerstoff verwendet. Für
den Luft-Brennstoff-Betrieb wird die größere Öffnung zum Durchfließen von
Luft oder mit Sauerstoff angereicherter Luft und die kleinere Öffnung hauptsächlich für Brennstoff
verwendet.
-
Es
befindet sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung, einen getrennten
Vorverbrenner in der Ofenwand angeordnet zu haben, um Luft oder
mit Sauerstoff angereicherte Luft und Brennstoff in den Ofen einzuführen. In
diesem Modus würde
der Sauerstoff-Brennstoff-Brenner abgeschaltet werden, wobei der
getrennte Vorverbrenner verwendet werden würde, um eine Verbrennung, gemäß dem in
der Erfindung gezeigtem, zu bewirken, wie in den Ansprüchen definiert
ist.
-
Es
befindet sich außerdem
im Rahmen der vorliegenden Erfindung, Luft und Brennstoff in den
Ofen durch getrennte Brenner oder Rohre einzuführen, die von den Sauerstoff-Brennstoff-Brennern
unabhängig sind,
solange die Luft oder die mit Sauerstoff angereicherte Luft und
Brennstoff gemäß dem in
der Erfindung gezeigtem eingeführt
werden, wie in den Ansprüchen
definiert ist.