Oxy-fuel technieken

Een overzicht van zuurstofverrijkingsmethoden voor het smelten van glas

Vergroot het oorspronkelijke zuurstofgehalte in de lucht van 21% Verhoogt de vlamtemperatuur bij elke brandstof aanzienlijk. Zo heeft aardgas dat in lucht wordt verbrand een vlamtemperatuur van 3520 °F, terwijl de vlamtemperatuur van aardgas verbrand in 23% O2 3640 °F bedraagt.

Dit effect wordt getoond in de onderstaande afbeelding.

Vergroot het zuurstofgehalte in de lucht Verhoogt de vlamtemperatuur aanzienlijk.

Een hogere vlamtemperatuur in de glasoven verbetert de warmteoverdracht naar de batch en het glas. De reden hiervan is dat alle drie de overdrachtsmechanismen, geleiding, convectie en straling, afhankelijk zijn van de vlamtemperatuur:

Geleiding    Q µ (Tf - Tp)
Convectie    Q µ (Tf - Tp)
Straling Q µ (Tf - Tp)

waarbij:

Tf = vlamtemperatuur
Tp = producttemperatuur (kalk)

Bij glassmelttemperaturen is straling de belangrijkste wijze van warmteoverdracht. De snelheid van de warmteoverdracht voor geleiding en convectie is lineair ten opzichte van het verschil tussen de glas- en de vlamtemperatuur. De snelheid van de warmteoverdracht voor straling is proportioneel ten opzichte van het verschil tussen de glas- en de vlamtemperatuur, elk tot de vierde macht verheven. Zuurstof verhoogt de vlamtemperatuur, waardoor de straling, die reeds de belangrijkste wijze van warmteoverdracht is, aanzienlijk toeneemt. Bij zuurstofverrijking wordt derhalve meer warmte door het product geabsorbeerd, gaat er minder warmte verloren in de uitstromende verbrandingsgassen, en wordt het verbrandingsproces efficiënter.

Zuurstofverrijking

Zuurstofverrijking

Bij deze techniek wordt zuurstof geïnjecteerd in de hoofdbuis voor verbrandingslucht, ruim vóór het afleverpunt bij de oven. Dit voormengsel van zuurstof wordt vaak toegepast bij recuperatieve ovens of unit melters met een groot aantal van dergelijke afleverpunten (hete- of koudeluchtbranders) of bij regeneratieve smeltovens waarbij het wenselijk is om de zuurstof te gebruiken om het volledige verbrandingsproces op consistente wijze te verbeteren. Er is ervaring voor nodig om de juiste hoeveelheid warmte naar de juiste zones te voeren en te zorgen voor een veilige toepassing van de zuurstof.

Zuurstoflansen

Zuurstoflansen

Deze methode is historisch gezien de meest kostenefficiënte methode geweest om zuurstof te gebruiken ter aanvulling op lucht-brandstof-verbranding. De strategische injectie van zuurstof naast, onder of in lucht-brandstof-vlammen heeft glassmelters in staat gesteld om specifieke campagnedoelstellingen te bereiken voor wat betreft trekrendement, brandstofefficiëntie en glaskwaliteit. De voordelen van zuurstoflansen zijn gebaseerd op het feit dat het zuurstofmengsel met brandstof op de plaats wordt gebracht waar dit het meeste nodig is, namelijk in zuurstofarme gedeelten van de verbrandingsruimte of aan de onderzijde (glasoppervlak-zijde) van de lucht-brandstof-vlammen, waar de vlamtemperatuur de grootste invloed heeft op de warmteoverdracht naar de gesmolten massa. Omdat we weten hoeveel lansen er zijn, waar ze moeten worden geplaatst en welke debietwaarden moeten worden toegepast, kunnen we de meest kostenefficiënte oplossing bieden.

Zuurstof-boosting

Deze methode voor het gebruik van aanvullende zuurstof is relatief nieuw voor glasfabrikanten en is mogelijk gemaakt dankzij de beschikbaarheid van betere oxyfuel-branders, die speciaal zijn ontwikkeld voor de volledige oxyfuel-conversie van smeltovens. Het boosting-concept maakt gebruik van oxyfuel-branders in de lucht-brandstof-smeltoven om de productiviteit, efficiëntie en ovenstabiliteit te vergroten. Afhankelijk van de behoeften van onze klanten, kunnen we de werking volledig afstemmen op de gewenste voordelen. Oxy-fuel boosting wordt vaak gebruikt om het trekrendement te vergroten van een oven die de maximale capaciteit heeft bereikt, of van een oven die niet goed meer werkt als gevolg van een defect of een verminderde effectiviteit van het lucht-brandstof-verbrandingssysteem. De terugverdientijd voor de technologie bedraagt vaak minder dan drie maanden. De voordelen van onze boost-technologie zijn zo duidelijk, dat veel ovens die gebruik maakten van de boost-methode van Air Products aan het einde van de vorige campagne om beperkingen van de oven te verhelpen, zijn omgebouwd en nu gebruik maken van boost.

Zuurstof-boosting

Hier worden de vlammen met hoge temperatuur van de oxyfuel-verbranding over de koude batch gevoerd om een zeer hoge mate van warmteoverdracht te creëren. Het resultaat is een vroeg inbranden van de batch en een aanzienlijk verbeterde afvoer van de gesmolten massa. Deze superieure smeltsnelheid maakt een grotere productie of een reductie van het totale brandstofverbruik mogelijk. Neem contact met ons op om na te gaan welke van deze, of andere, technieken geschikt is voor u. We blijven nieuwe technologieën ontwikkelen om de glasproductie te verbeteren.

Contactgegevens

Er is een fout opgetreden. Corrigeer de gemarkeerde velden.
To request a quote or for more information about Air Products, please fill out the form below, and an Air Products representative will contact you shortly.
Please use the form below to contact us.

Wat kunnen wij voor u beantwoorden?

  1. Welk type aanvraag?

X

Deze website gebruikt cookies om informatie op uw computer op te slaan. Sommige zijn essentieel voor het functioneren van de website, andere gebruiken we om meer inzicht te krijgen in de bezoekers van de website. Als u op deze website blijft, geeft u toestemming voor het gebruik van deze cookies. Lees onze juridische notitie voor meer informatie.

Sluit deze melding