用于前炉燃烧的氧气的制作方法

技术特征：
1.一种方法，所述方法包括：从前炉系统，其中来自玻璃熔炉的熔融玻璃流动通过具有耐火侧壁的一个或多个通道，其中所述通道中的所述熔融玻璃通过燃烧热维持在熔融状态，所述燃烧热通过在所述前炉系统中在所述熔融玻璃上方的燃烧区域中的燃烧直接提供给所述熔融玻璃的顶表面，所述燃烧区域具有至少2个空气-燃料燃烧器，在此馈入所述空气-燃料燃烧器的空气和燃料燃烧以提供燃烧热，去除至少50％的所述空气-燃料燃烧器，并用一个或多个空气-燃料喷射器以及一个或多个氧气喷射器替换它们，所述空气-燃料喷射器中的每一个在所述通道侧壁中在其自己的耐火端口处打开并且所述空气-燃料喷射器中的每一个能够将空气和燃料的预混混合物注入所述通道中的所述熔融玻璃上方的空间中，所述氧气喷射器中的每一个在所述通道侧壁中在其自己的耐火端口处打开，并且所述氧气喷射器中的每一个能够将气态氧化剂注入所述通道中的所述熔融玻璃上方的空间中，其中替换所述空气-燃料燃烧器的所述空气-燃料喷射器的数量加上所述氧气喷射器的数量的总和小于被去除的空气-燃料燃烧器的数量，然后以大于50英尺/秒的速度，将空气和燃料的预混混合物从每个空气-燃料喷射器注入所述通道中的所述熔融玻璃上方的空间中，其中从所述喷射器注入的所述混合物中的空气量介于从相同喷射器注入的所述混合物中的燃料完全燃烧所需的化学计量空气的25％至60％之间，以及以小于50英尺/秒的速度和提供足够氧气的速率，将含有至少80体积％氧气的气态氧化剂从每个氧气喷射器注入所述通道中的所述熔融玻璃上方的空间中，连同从所述空气-燃料喷射器注入的空气和燃料的混合物的氧气含量一起，完全燃烧从所述燃料喷射器注入的燃料，其中在所述熔融玻璃与空气和燃料的混合物以及所述气态氧化剂被注入的所述空间之间没有物理屏障，以及在所述熔融玻璃上方的空间中，将从所述空气-燃料喷射器注入的所述燃料与所述空气中的氧气以及从所述氧气喷射器注入的氧气一起燃烧，以便在所述烟道气中产生过量的氧气。2.根据权利要求1所述的方法，其中去除全部的所述空气-燃料燃烧器并用所述空气-燃料喷射器中的一个或多个替换。3.根据权利要求1所述的方法，其中从每个空气-燃料喷射器注入的所述混合物中的空气量介于从相同喷射器注入的所述混合物中的燃料完全燃烧所需的化学计量空气的30％至50％之间。4.根据权利要求1所述的方法，其中从每个空气-燃料喷射器注入的所述混合物中的空气量介于从相同喷射器注入的所述混合物中的燃料完全燃烧所需的化学计量空气的30％至40％之间。5.根据权利要求1所述的方法，其中从每个氧气喷射器注入所述通道中的所述熔融玻璃上方的空间中的所述气态氧化剂以小于30英尺/秒的速度注入。6.根据权利要求1所述的方法，其还包括通过至少一个侧壁将氧化、还原或既不氧化也不还原的气体注入所述熔融玻璃上方的空间中。
7.一种方法，所述方法包括：在前炉系统中，其中来自玻璃熔炉的熔融玻璃流动通过具有耐火侧壁的一个或多个通道，通过燃烧热将所述通道中的所述熔融玻璃保持在熔融状态，所述燃烧热通过以下方式被提供给所述熔融玻璃上方的空间：以大于50英尺/秒的速度，将空气和燃料的预混混合物从一个或多个空气-燃料喷射器注入所述熔融玻璃上方的空间中，所述空气-燃料喷射器中的每一个在所述通道的侧壁中在其自己的耐火端口处打开，其中从每个空气-燃料喷射器注入的所述混合物中的空气量介于从相同喷射器注入的所述混合物中的燃料完全燃烧所需的化学计量空气的25％至60％之间，以及以小于50英尺/秒的速度和提供足够氧气的速率，将含有至少80体积％氧气的气态氧化剂从一个或多个氧气喷射器注入所述熔融玻璃上方的空间中，所述氧气喷射器中的每一个在所述通道的侧壁中在其自己的耐火端口处打开，连同从所述空气-燃料喷射器注入的空气和燃料的混合物的氧气含量一起，完全燃烧从所述燃料喷射器注入的燃料，其中在所述熔融玻璃与空气和燃料的混合物以及所述气态氧化剂被注入的所述空间之间没有物理屏障，以及在所述熔融玻璃上方的空间中，将从所述空气-燃料喷射器注入的所述燃料与所述空气中的氧气以及从所述氧气喷射器注入的氧气一起燃烧，以便在所述烟道气中产生过量的氧气。8.根据权利要求7所述的方法，其中从每个空气-燃料喷射器注入的所述混合物中的空气量介于从相同喷射器注入的所述混合物中的燃料完全燃烧所需的化学计量空气的30％至50％之间。9.根据权利要求7所述的方法，其中从每个空气-燃料喷射器注入的所述混合物中的空气量介于从相同喷射器注入的所述混合物中的燃料完全燃烧所需的化学计量空气的30％至40％之间。10.根据权利要求7所述的方法，其中从每个氧气喷射器注入所述通道中的所述熔融玻璃上方的空间中的所述气态氧化剂以小于30英尺/秒的速度注入。11.根据权利要求7所述的方法，其还包括通过至少一个侧壁将氧化、还原或既不氧化也不还原的气体注入所述熔融玻璃上方的空间中。12.一种方法，所述方法包括：从前炉系统，其中来自玻璃熔炉的熔融玻璃流动通过具有耐火侧壁的一个或多个通道，其中通过燃烧热将所述通道中的所述熔融玻璃保持在熔融状态，所述燃烧热通过在所述前炉系统中在所述熔融玻璃上方的燃烧区域中的燃烧直接提供给所述熔融玻璃的顶表面，所述燃烧区域含有至少2个空气-燃料燃烧器，在此馈入所述空气-燃料燃烧器的空气和燃料燃烧以提供燃烧热，去除至少50％的所述空气-燃料燃烧器并用一个或多个混合燃烧器替换它们，所述混合燃烧器包括中心气态氧化剂喷射管以及用于空气和燃料的预混混合物的环形通道，其中每个混合燃烧器在所述通道的侧壁中在其自己的耐火燃烧器端口处打开并且从所述侧壁的热表面凹陷，并且每个混合燃烧器能够将气态氧化剂的可燃气体混合物以及空气和燃料的预混混合物注入所述通道中的所述熔融玻璃上方的空间中，
其中所述气态氧化剂含有至少80体积％氧气，并且所述预混混合物中的空气量介于所述预混混合物中的燃料完全燃烧所需的化学计量空气的25％至60％之间，并且以每两个至十二个被替换的空气-燃料燃烧器一个混合燃烧器的比率，用混合燃烧器替换所述空气-燃料燃烧器，其中所述气态氧化剂以大于100英尺/秒的速度注入，其中从所述混合燃烧器注入的所述可燃气体混合物中的氧气总量足以完全燃烧从相同燃烧器注入的燃料，并且火焰长度小于所述通道的宽度，其中在所述熔融玻璃与氧化剂和燃料的混合物被注入的所述空间之间没有物理屏障，以及在所述熔融玻璃上方的空间中，使从所述混合燃烧器注入的所述燃料与烟道气中的过量氧气一起燃烧。13.根据权利要求12所述的方法，其中去除全部的所述空气-燃料燃烧器并用所述空气-燃料喷射器中的一个或多个替换。14.根据权利要求12所述的方法，其中从每个空气-燃料喷射器注入的所述混合物中的空气量介于从相同喷射器注入的所述混合物中的燃料完全燃烧所需的化学计量空气的30％至50％之间。15.根据权利要求12所述的方法，其中从每个空气-燃料喷射器注入的所述混合物中的空气量介于从相同喷射器注入的所述混合物中的燃料完全燃烧所需的化学计量空气的30％至40％之间。16.根据权利要求12所述的方法，其中所述空气-燃料燃烧器以每两个至六个空气-燃料燃烧器一个混合燃烧器的比率，用所述混合燃烧器替换。17.根据权利要求12所述的方法，其中所述气态氧化剂以大于200英尺/秒的速度注入。18.根据权利要求12所述的方法，其中所述气态氧化剂以大于300英尺/秒的速度注入。19.根据权利要求12所述的方法，其还包括通过至少一个侧壁将氧化、还原或既不氧化也不还原的气体注入所述熔融玻璃上方的空间中。20.一种方法，所述方法包括：在前炉系统中，其中来自玻璃熔炉的熔融玻璃流动通过具有耐火侧壁的通道，通过燃烧热将所述通道中的所述熔融玻璃保持在熔融状态，所述燃烧热通过以下方式被直接提供给所述熔融玻璃的顶表面：将可燃气体混合物从一个或多个混合燃烧器注入所述熔融玻璃上方的空间中，每个混合燃烧器包括中心气态氧化剂喷射管以及用于空气和燃料的预混混合物的环形通道，其中每个混合燃烧器在所述通道的侧壁中在其自己的耐火燃烧器端口处打开并且从所述侧壁的所述热表面凹陷，并且每个混合燃烧器能够将气态氧化剂的可燃气体混合物以及空气和燃料的预混混合物注入所述通道中的所述熔融玻璃上方的空间中，其中所述气态氧化剂含有至少80体积％氧气，并且所述预混混合物中的空气量介于所述预混混合物中的所述燃料完全燃烧所需的化学计量空气的25％至60％之间，其中所述气态氧化剂以大于100英尺/秒的速度注入，其中从所述混合燃烧器注入的所述可燃气体混合物中的氧气总量足以完全燃烧从相同燃烧器注入的燃料，并且火焰长度小于所述通道的宽度，
其中在所述熔融玻璃与氧化剂和燃料的混合物被注入的所述空间之间没有物理屏障，以及在所述熔融玻璃上方的空间中，使从所述混合燃烧器注入的所述燃料与烟道气中的过量氧气一起燃烧。21.根据权利要求20所述的方法，其中从每个空气-燃料喷射器注入的所述混合物中的空气量介于从相同喷射器注入的所述混合物中的燃料完全燃烧所需的化学计量空气的30％至50％之间。22.根据权利要求20所述的方法，其中从每个空气-燃料喷射器注入的所述混合物中的空气量介于从相同喷射器注入的所述混合物中的燃料完全燃烧所需的化学计量空气的30％至40％之间。23.根据权利要求20所述的方法，其中所述气态氧化剂以大于200英尺/秒的速度注入。24.根据权利要求20所述的方法，其中所述气态氧化剂以大于300英尺/秒的速度注入。25.根据权利要求20所述的方法，其还包括通过至少一个侧壁将氧化、还原或既不氧化也不还原的气体注入所述熔融玻璃上方的空间中。26.一种方法，所述方法包括：从前炉系统，其中来自玻璃熔炉的熔融玻璃流动通过具有耐火侧壁的一个或多个通道，其中所述前炉系统包括在所述熔融玻璃上方的物理屏障，并且其中通过将在所述物理屏障上方的区域中进行的燃烧热间接传递到所述熔融玻璃，将所述通道中的所述熔融玻璃保持在熔融状态，其中所述前炉系统包含在所述屏障上方的燃烧区域，所述燃烧区域具有至少2个空气-燃料燃烧器，在此馈入所述空气-燃料燃烧器的空气和燃料燃烧以提供燃烧热，去除至少50％的所述空气-燃料燃烧器，并用一个或多个空气-燃料喷射器以及一个或多个氧气喷射器替换它们，所述空气-燃料喷射器中的每一个在所述通道侧壁中在其自己的耐火端口处打开并且所述空气-燃料喷射器中的每一个能够将空气和燃料的预混混合物注入所述熔融玻璃上方的所述物理屏障上方的区域中，所述氧气喷射器中的每一个在所述通道侧壁中在其自己的耐火端口处打开，并且所述氧气喷射器中的每一个能够将气态氧化剂注入所述熔融玻璃上方的所述物理屏障上方的区域中，其中替换所述空气-燃料燃烧器的所述空气-燃料喷射器的数量加上所述氧气喷射器的数量的总和小于被去除的空气-燃料燃烧器的数量，以及然后以大于50英尺/秒的速度，将空气和燃料的预混混合物从每个空气-燃料喷射器注入所述通道中的所述物理屏障上方的区域中，其中从所述喷射器注入的所述混合物中的空气量介于从相同喷射器注入的所述混合物中的燃料完全燃烧所需的化学计量空气的25％至60％之间，以及以小于50英尺/秒的速度和提供足够氧气的速率，将含有至少80体积％氧气的气态氧化剂从每个氧气喷射器注入所述通道中的所述物理屏障上方的区域中，连同从所述空气-燃料喷射器注入的空气和燃料的混合物的氧气含量一起，完全燃烧从所述燃料喷射器注入的燃料，以及在所述屏障上方的区域中，将从所述空气-燃料喷射器注入的燃料与空气中的氧气以
及从所述氧气喷射器注入的氧气一起燃烧，以便在烟道气中产生过量的氧气。27.根据权利要求26所述的方法，其中去除全部的所述空气-燃料燃烧器并用所述空气-燃料喷射器中的一个或多个替换。28.根据权利要求26所述的方法，其中从每个空气-燃料喷射器注入的所述混合物中的空气量介于从相同喷射器注入的所述混合物中的燃料完全燃烧所需的化学计量空气的30％至50％之间。29.根据权利要求26所述的方法，其中从每个空气-燃料喷射器注入的所述混合物中的空气量介于从相同喷射器注入的所述混合物中的燃料完全燃烧所需的化学计量空气的30％至40％之间。30.根据权利要求26所述的方法，其中从每个氧气喷射器注入所述通道中的所述熔融玻璃上方的空间中的所述气态氧化剂以小于30英尺/秒的速度注入。31.根据权利要求26所述的方法，其还包括通过至少一个侧壁将氧化、还原或既不氧化也不还原的气体注入所述熔融玻璃上方的空间中或注入所述物理屏障上方的区域中。32.一种方法，所述方法包括：在前炉系统中，其中来自玻璃熔炉的熔融玻璃流动通过具有耐火侧壁的一个或多个通道，其中所述前炉系统包括在所述熔融玻璃上方的物理屏障，通过将在所述物理屏障上方的所述区域中进行的燃烧热间接传递到所述熔融玻璃，将所述通道中的所述熔融玻璃保持在熔融状态，其通过以下方法来进行：以大于50英尺/秒的速度，将空气和燃料的预混混合物从一个或多个空气-燃料喷射器注入所述物理屏障上方的区域中，所述空气-燃料喷射器中的每一个在所述通道的侧壁中在其自己的耐火端口处打开，其中从所述空气-燃料喷射器注入的所述混合物中的空气量介于从相同喷射器注入的所述混合物中的燃料完全燃烧所需的化学计量空气的25％至60％之间，以及以小于50英尺/秒的速度和提供足够氧气的速率，将含有至少80体积％氧气的气态氧化剂从一个或多个氧气喷射器注入所述物理屏障上方的区域中，所述氧气喷射器中的每一个在所述通道的侧壁中在其自己的耐火端口处打开，连同从所述空气-燃料喷射器注入的空气和燃料的混合物的氧气含量一起，完全燃烧从所述燃料喷射器注入的燃料，以及在所述屏障上方的区域中，将从所述空气-燃料喷射器注入的燃料与空气中的氧气以及从所述氧气喷射器注入的氧气一起燃烧，以便在所述烟道气中产生过量的氧气。33.根据权利要求32所述的方法，其中从每个空气-燃料喷射器注入的所述混合物中的空气量介于从相同喷射器注入的所述混合物中的燃料完全燃烧所需的化学计量空气的30％至50％之间。34.根据权利要求32所述的方法，其中从每个空气-燃料喷射器注入的所述混合物中的空气量介于从相同喷射器注入的所述混合物中的燃料完全燃烧所需的化学计量空气的30％至40％之间。35.根据权利要求32所述的方法，其中从每个氧气喷射器注入所述通道中的所述熔融玻璃上方的空间中的所述气态氧化剂以小于30英尺/秒的速度注入。36.根据权利要求32所述的方法，其还包括通过至少一个侧壁将氧化、还原或既不氧化也不还原的气体注入所述熔融玻璃上方的空间中或注入所述物理屏障上方的区域中。
37.一种方法，所述方法包括：从前炉系统，其中来自玻璃熔炉的熔融玻璃流动通过具有耐火侧壁的一个或多个通道，其中所述前炉系统包括在所述熔融玻璃上方的物理屏障，其中通过燃烧，通过将在所述物理屏障上方的区域中进行的燃烧热间接传递到所述熔融玻璃，将所述通道中的所述熔融玻璃保持在熔融状态，并且其中所述前炉系统包括燃烧区域，所述燃烧区域包括至少2个空气-燃料燃烧器，在此馈入所述空气-燃料燃烧器的空气和燃料燃烧以提供燃烧热，去除至少50％的所述空气-燃料燃烧器并用一个或多个混合燃烧器替换它们，所述混合燃烧器包括中心气态氧化剂喷射管以及用于空气和燃料的预混混合物的环形通道，其中每个混合燃烧器在所述通道的侧壁中在其自己的耐火燃烧器端口处打开并且从所述侧壁的所述热表面凹陷，并且每个混合燃烧器能够将气态氧化剂的可燃气体混合物以及空气和燃料的预混混合物注入所述通道中的所述熔融玻璃上方的空间中，其中所述气态氧化剂含有至少80体积％氧气，并且所述预混混合物中的空气量介于所述预混混合物中的燃料完全燃烧所需的化学计量空气的25％至60％之间，并且以每两个至十二个被替换的空气-燃料燃烧器一个混合燃烧器的比率，用混合燃烧器替换所述空气-燃料燃烧器，其中所述气态氧化剂以大于100英尺/秒的速度注入，其中从所述混合燃烧器注入的所述可燃气体混合物中的氧气总量足以完全燃烧从相同燃烧器注入的燃料，并且火焰长度小于所述通道的宽度，以及在所述物理屏障上方的区域中，使从所述混合燃烧器注入的所述燃料与所述燃料气体中的过量氧气一起燃烧。38.根据权利要求37所述的方法，其中去除全部的所述空气-燃料燃烧器并用所述空气-燃料喷射器中的一个或多个替换。39.根据权利要求37所述的方法，其中所述空气-燃料燃烧器以每两个至六个空气-燃料燃烧器一个混合燃烧器的比率，用所述混合燃烧器替换。40.根据权利要求37所述的方法，其中从每个空气-燃料喷射器注入的所述混合物中的空气量介于从相同喷射器注入的所述混合物中的燃料完全燃烧所需的化学计量空气的30％至50％之间。41.根据权利要求37所述的方法，其中从每个空气-燃料喷射器注入的所述混合物中的空气量介于从相同喷射器注入的所述混合物中的燃料完全燃烧所需的化学计量空气的30％至40％之间。42.根据权利要求37所述的方法，其中所述气态氧化剂以大于200英尺/秒的速度注入。43.根据权利要求37所述的方法，其中所述气态氧化剂以大于300英尺/秒的速度注入。44.根据权利要求37所述的方法，其还包括通过至少一个侧壁将氧化、还原或既不氧化也不还原的气体注入所述熔融玻璃上方的空间中或注入所述物理屏障上方的区域中。45.一种方法，所述方法包括：在前炉系统中，其中来自玻璃熔炉的熔融玻璃流动通过具有耐火侧壁的一个或多个通道，其中所述前炉系统包括在所述熔融玻璃上方的物理屏障，通过将在所述物理屏障上方的所述区域中进行的燃烧热间接传递到所述熔融玻璃，将所述通道中的所述熔融玻璃保持在熔融状态，其通过以下方法来进行：
将可燃气体混合物从一个或多个混合燃烧器注入所述熔融玻璃上方的空间中，每个混合燃烧器包括中心气态氧化剂喷射管以及用于空气和燃料的预混混合物的环形通道，其中每个混合燃烧器在所述通道的侧壁中在其自己的耐火燃烧器端口处打开并且从所述侧壁的所述热表面凹陷，并且每个混合燃烧器能够将气态氧化剂的可燃气体混合物以及空气和燃料的预混混合物注入所述通道中的所述熔融玻璃上方的空间中，其中所述气态氧化剂含有至少80体积％氧气，并且所述预混混合物中的空气量介于所述预混混合物中的所述燃料完全燃烧所需的化学计量空气的25％至60％之间，其中所述气态氧化剂以大于100英尺/秒的速度注入，其中从所述混合燃烧器注入的所述可燃气体混合物中的氧气总量足以完全燃烧从相同燃烧器注入的燃料，并且火焰长度小于所述通道的宽度，以及在所述熔融玻璃上方的空间中，使从所述混合燃烧器注入的所述燃料与所述烟道气中的过量氧气一起燃烧。46.根据权利要求45所述的方法，其中从每个空气-燃料喷射器注入的所述混合物中的空气量介于从相同喷射器注入的所述混合物中的燃料完全燃烧所需的化学计量空气的30％至50％之间。47.根据权利要求45所述的方法，其中从每个空气-燃料喷射器注入的所述混合物中的空气量介于从相同喷射器注入的所述混合物中的燃料完全燃烧所需的化学计量空气的30％至40％之间。48.根据权利要求45所述的方法，其中所述气态氧化剂以大于200英尺/秒的速度注入。49.根据权利要求45所述的方法，其中所述气态氧化剂以大于300英尺/秒的速度注入。50.根据权利要求45所述的方法，其还包括通过至少一个侧壁将氧化、还原或既不氧化也不还原的气体注入所述熔融玻璃上方的空间中或注入所述物理屏障上方的区域中。

技术总结
通过用较少数量的空气-燃料喷射器和氧气喷射器替换空气-燃料燃烧器来改善在玻璃制造设施的前炉中进行的燃烧的效率。设施的前炉中进行的燃烧的效率。设施的前炉中进行的燃烧的效率。


技术研发人员：W
受保护的技术使用者：普莱克斯技术有限公司
技术研发日：2020.10.01
技术公布日：2022/6/17