Способ отопления ванной стекловаренной печи Советский патент 1984 года по МПК C03B5/04 

1 :€ШЪ&

Фиг. 1

.дн. J Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к технологии по производству стекла. Известны методы эффективного использования топлива при переводе стекловаренных печей на плоскопламенные горелки, заключающиеся в сжигании топлива над расплавом на значительном расстоянии от него 1. Недостатком указанных методов является образование зоны пониженных тепловых нагрузок за счет значительного расстояния между сжигаемым топливом и поверхностью обрабатываемого материала, что приводит к неполному использованию тепла при сжигании топлива. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ отопления ванной стекловаренной печи путем сжигания топлива в горелках, установленных на своде печи, в закрученном потоке 2. Недостатком известного способа является большая энергоемкость при сжигании топлива и трудность получения качественного расплава в результате локального обогрева последнего. Цель изобретения - повышение эффективности сжигания топлива путем более полного использования рабочего объема и улучшения качества расплава. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу отопления ванной стекловаренной печи путем сжигания топлива в горелках, установленных на своде печи, в закрученном потоке, создают зигзагообразное движение плоского факела за счет противоположной закрутки факелов соседних горелок. Для поддержания восстановительной среды над расплавом и улучшения его качества топливо сжигают с подачей воздуха в горелки при 0, в одновременной подачей дополнительного воздуха в зону газового пространства над зоной плоского закрученного факела. Основным параметром, характеризуюи им способ отопления ванной стекловаренной печи, является средняя высота плоского закрученного факела, которая составляет 0,2-0,5 высоты газового пространства. Высоту зоны плоского закрученного факела, меньшую 0,2 высоты газового пространства, сложно получить без наличия приспособления для формирования плоского растекающего факела. При высоте зоны плоского закрученного факела, большей 0,5 высоты газового пространства, снижается эффективность теплообмена за счет удаления ядра от зеркала расплава и конвективной составляющей теплообмена, при этом увеличение высоты зоны плоского закрученного факела более 0,5 высоты газового пространства влечет за собой значительное сокращение зоны объема пламенного пространства для удаления продуктов сгорания, что связано с увеличением объема газового пространства Наиболее эффективное сжигание топлива и полное использование рабочего объема печи достигаются при высоте зоны плоского закрученного факела, равной 0,2-0,5 высоты газового пространства. Угол раскрытия плоского закрученного факела 180-270° при высоте 0,2-0,5 высоты газового пространства печи обеспечивает газодинамические характеристики факела, наиболее эффективно сочетающие интенсивный подвод тепла, и, кроме того, обеспечивает возможность эффективного сжигания топлива в камере при уменьшении ее размеров, так как большая часть объема газового пространства предназначена для удаления продуктов сгорания. При угле раскрытия более 270° интенсивность обогрева зеркала очень мала, так как происходит потеря кинетической энергии. При угле раскрытия факела меньше 180° происходит начало формирования плоского факела над зеркалом расплава, но при этом не достигается полное его раскрытие. Наиболее оптимальным является угол раскрытия закрученного факела, равный 180-270°. Горение топлива начинается на поверхности фурмы в закрученном факеле, который при приближении к зеркалу расплава раскрывается до 180°. при этом образуется плоский закрученный расходяш,ийся факел, который затем раскрывается над зеркалом расплава до 270°. На фиг. 1 изображена ванная стекловаренной печи, продольный разрез; на фиг. 2плоский факел и его параметры; на фиг. 3 и 4 - печь, вид в плане. Данный способ осуществляется в ванной стекловаренной печи, отопление которой производится горелками 1. В горелки 1, установленные на своде печи, для горения топлива 2 подводится воздух 3 с образованием закрученного потока факела 4 над расплавом и одновременно производится подача дополнительного воздуха 5 в зону газового пространства над зоной плоского закрученного факела 4. Горение топлива 2 начинается на поверхности фурм в закрученном плоском факеле, высота которого составляет 0,2-0,5 высоты газового пространства, при этом с приближением факела к зеркалу расплава с помощью горелок 1 образуется растянутый факел 6 с углом раскрытия 180- 270°. При этом в газовом пространстве рабочей камеры путь продуктов сгорания 7, удаляемых из печи, удлиняется. Закрученный поток воздуха выполняет функцию газодинамических шиберов и побудителей зигзагообразного движения дымовых газов за счет своей динамической энергии. При зигзагообразном движении растянутого факела над зеркалом расплава (фиг, 3 и 4) любая пара горелок, расположенных в ряду, поперечном продольной оси печи, при одинаковом направлении крутки растягивает факел поперек продольной оси печи, а пара горелок, расположенных в ряду, поперечном продольной оси печи, с противоположным направлением крутки факела растягивает факел в диагональном направлении, параллельном относительнр продольной оси. В обоих случаях все соседние факелы горелок, расположенных в ряду вдоль продольной оси печи, имеют противоположную закрутку факелов. За счет динамической энергии соседних факелов происходит сложение их энергий, позволяющее растянуть длину плоских расходящихся факелов над зеркалом расплава и тем самым удлинить время пребывания частиц топлива в печи. Удаление продуктов сгорания осуществляется через объем печи, расположенный выше плоских факелов Пример. Способ отопления ванной стекловаренной печи осуществляют в ванной стекловаренной печи производительностью 5 т/сут. Природный газ в количестве 280 сжигают с подачей воздуха в количестве 3000 в плоскопламенных горелках, расположенных в ряду, поперечном продольной оси печи, которые установлены на своде печи. Происходит образование закрученного потока факела над расплавом, при котором средняя высота зоны плоского закрученного факела составляет 0,4 высоты газового пространства. С приближением его к зеркалу расплава получают растянутый факел, угол раскрытия которого колеблется в зависимости от отражения факела от зеркала расплава в диапазоне 180-170°. Пример 2. Способ отопления ванной стекловаренной печи осуществляют в ванной стекловаренной печи производительностью 5 т/сут. Природный газ в количестве 280 сжигают с подачей воздуха в количестве 2600 при Q, с одновременной подачей дополнительного воздуха в количестве 400 н м в зону газового пространства над зоной плоского закрученного факела. Подсводовое пространство над плоским факелом составляет 150 мм. Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает увеличение производительности в 1,5-1,6 раза, увеличение температуры на 50°С, уменьшение объема газового пространства на 25% и увеличение выхода годной продукции с 90 до 96% по сравнению с известной печью.

1. СПОСОБ ОТОПЛЕНИЯ ВАННОЙ СТЕКЛОВАРЕННОЙ ПЕЧИ путем сжигания топлива в горелках, установленных на своде печи, в закрученном потоке, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности сжигания топлива путем бо лее полного использования рабочего объема и улучшения качества расплава, создают зигзагообразное движение плоского факела за счет противоположной закрутки факелов соседних горелок. 2. Способ по п. Л, отличающийся тем, что с целью поддержания восстановительной среды над расплавом и улучшения его ка-чества, топливо сжигают с подачей воздуха в горелки при 0,8 с одновременной подачей дополнительного воздуха в зону газового пространства над зоной плоского закрученного факела.

фиг.З