Чист процес: Топене на стъкло с процес Oxyfuel – за ефективно и нискоемисионно производство на стъклени изделия
При производството на стъклени изделия използването на чист кислород за горивните процеси допринася значително за намаляване на емисиите. Благодарение на отпадането на азота във въздуха за горене ефективността на изгарянето се повишава значително – това намалява много количествата димни газове. Ако освен това горивният газ и кислородът се подгреят предварително, разходът на енергия спада с още 10% в сравнение с изгарянето във въздушна среда.
Научете как подходящата технология с кислородна горелка подобрява топенето на стъкло – и това гарантира значителни предимства за Вашето предприятие:
- Ефективност и ниски емисии благодарение на използването на кислород при топенето на стъкло
- Висока топилна мощност: топене на стъкло с Oxy-Boosting
- Изцяло заменяне на въздуха като доставчик на кислород за горене
- Локална употреба чрез кислородни копия
- Преустройство към работа с кислородна горелка
- Oxy-Boosting за задържане и повишаване на топилната мощност
- Oxy-Combustion – топене с кислородна горелка
- Heat-Oxy-Combustion – топене с предварително подгряване на природен газ и кислород
Ефективност и по-ниски емисии благодарение на използването на кислород при топенето на стъкло
Конвенционалните стъклени вани се нагряват основно с природен газ и въздух като доставчик на кислород за горенето. Въздухът, обаче съдържа ~ 79% азот, който като баластна среда също трябва да се загрява и при това отнема топлина от процеса на топене. При употребата на чист кислород вместо въздух степента на ефективност на изгарянето се повишава, основно благодарение на намаляването на количествата горещи димни газове. Тъй като при Oxyfuel димният газ почти не съдържа азот, преобладава преносът на топлина чрез по-ефективното излъчване на топлина – енергията на горивото се използва по-добре. Резултатът: значително намаляване разхода на природеният газ.
Намаленият разход на гориво автоматично води и до по-ниски емисии на CO2. Благодарение на липсата на азот в пламъка при Oxyfuel емисиите на NOx намаляват с до 80%.
Използвайте предимствата на изгарянето с кислород за Вашия процес:
- Икономия на гориво благодарение на повишената степен на ефективност на изгарянето
- Увеличаване на производителността
- Намаляване на емисиите чрез:
- значително намален обем на димни газове
- намаляване на емисиите на CO2 (CO2 отпечатък)
- намалени емисии на NOx благодарение на по-ниското съдържание на азот в пламъка
Висока топилна мощност: топене на стъкло с Oxy-Boosting
Благодарение на изгарянето с кислород на стъклените вани Вие ще увеличите значително производителността и ще пестите гориво чрез оптимално разпределение на енергията. Кислородът може да се използва по три различни начина при топенето на стъкло:
- пълна замяна на въздуха за горивния процес
- локално използване чрез кислородни копия
- преустройство към работа с кислородна горелка
Обогатяване на въздуха с кислород
При обогатяване на въздуха с кислород през горелките за кислородно копие (Oxynator™) в тръбопровода за въздух за горене се добавя кислород. Oxynator™ гарантира бързо и хомогенно смесване. Разходът на въздух може да бъде намален благодарение на високото съдържание на кислород, изгарянето става по-ефективно. Поради съображения за безопасност степента на цялостното насищане е ограничена до 25% кислород, тъй като горелките и тръбопроводите в повечето случаи не са проектирани за употреба на обогатен с кислород въздух.
Локално използване чрез кислородни копия
По-голямо насищане на въздуха за горене с кислород може да се осъществи чрез внасянето му директно в пламъка през кислородни копия. В зависимост от позицията на копието се осъществява контрол на температурата на пламъка се регулира топлообменът.
Преустройство към работа с кислородна горелка
При работа с чист кислород се използват Oxyfuel горелки. Разработените специално за стъкларската промишленост горелки ALGLASS™ осигуряват насочено подаване на топлина и ниски емисии. Така наречените Oxyfuel вани не се нуждаят от предварително подгряване на въздуха чрез регенерация или рекуперация. Следователно инвестиционните разходи намаляват значително.
Типични Oxyfuel-Boosting приложения при топенето на стъкло:
- Удължаване на експлоатационния срок на ванната пещ при повредени регенератори или рекуператори
- Port 0 Boosting за поддържане на топилната мощност
- Временна употреба на кислород при междинен ремонт на регенератор
Oxy-Boosting за задържане и повишаване на топилната мощност
За ефективното постигане на високите температури на топене на стъклото от ~ 1600 °C обикновено се използват регенератори за предварителното подгряване на въздуха. В течение на годините зиданите решетъчни конструкции могат да се запушат или частично да се срутят. Последствието: количествата и температурата на въздуха спадат, топилната мощност на ваната намалява.
Чрез използването на кислородни копия заедно с газовите горелки необходимият кислород за горене може да се подава отново, без да се увеличава обемът на димни газове. Топилната мощност може да се поддържа надеждно – например в края на експлоатационния срок на ванната пещ.
Във вани за плоско стъкло с напречно нагряване топилната мощност се поддържа с „Port 0 Boosting“: При това между предната стена и първия порт на горелката от всяка страна на горелката се монтира по една допълнителна кислородна горелка. Двете Oxyfuel горелки работят постоянно без превключване. Резултатът: Постоянно и равномерно подаваната енергия компенсира намаляването на енергията на горелките с въздух и ваната отново може да работи с нейната първоначална номинална мощност.
Допълнителна информация за Oxy-Boosting ще намерите в брошурата Melting Oxy-Boosting (на английски език).
Oxy-Combustion – топене с кислородна горелка
- Oxyfuel ваната използва всички предимства на изгарянето с чист кислород:
- максимална икономия на енергия: до 40%
- значително намален обем на димни газове
- ниски стойности на емисиите на CO2 и NOx
- по-добро качество на стъклените изделия благодарение на равномерният топлообмен
- ниски инвестиционни разходи благодарение на отпадането на регенераторите
- по-малко необходимо място
Air Liquide разполага с разработени различни горелки с горивен газ и кислород, които постигат оптимални резултати при различни изисквания. В зависимост от модела те позволяват например изгарянето в особено големи стъклени вани, гъвкавата настройка на импулс и дължина на пламъка, превключване между природен газ, втечнен нефтен газ и нефт или изключително ниски емисии на NOX благодарение на множеството отделни впръсквания на кислород (степенувано изгаряне). Моделите се предлагат с различни диапазони на мощност.
Допълнителна информация за Oxyfuel Combustion ще намерите в брошурата Melting Oxy-Combustion (на английски език).
Heat-Oxy-Combustion – топене с предварително подгряване на природен газ и кислород
Изгарянето с предварително подгряване на природен газ и кислород оползотворява отпадъчната топлина от процеса на топене: енергията от потока на димните газове се използва чрез топлообменник за предварително подгряване на кислорода до 550 °C и на природния газ до 450 °C. Това значително подобрява степента на ефективност на Oxyfuel изгарянето и позволява допълнително намаляване на разхода на енергия с около 10% в сравнение с конвенционалното изгаряне с горивен газ и кислород. Освен това предварителното подгряване намалява емисиите на CO2, също с около 10%.
Oxyfuel стъклена вана с предварително подгряване на горивния газ и кислорода
Ако при горивният процес се използва чист кислород (oxy fuel), захранването с кислород се осигурява посредством резервоар за втечнен кислород или On Site инсталация от типа VSA или SIGMA.
Оборудване:
- горелка ALGLASS™
- клапанни възли за природен газ и кислород
- топлообменници за кислород и природен газ
- управлениe на горелката
- система за захранване с кислород
Допълнителна информация за Heat-Oxy-Combustion ще намерите в брошурата Melting Heat-Oxy-Combustion (на английски език).
Използването на кислород повишава топилната мощност, намалява CO2 отпечатъка и емисиите на NOx.
Експертите по въпросите на стъкларската промишленост на Air Liquide разработват индивидуални решения и концепции за използването на технологията с кислород във Вашата производствена линия. Инженеринговият екип за процесите в стъкларската промишленост осигурява непрекъснат и безпроблемен процес - от проектирането, изграждането и въвеждането в експлоатация до оптимизираната експлоатация – естествено и за надеждното захранване с технологичен кислород.
