DE4244068C1 - Brenneranordnung für Glasschmelzwannen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brenneranordnung für Glasschmelzwannen mit einem Brennerhals, dessen wannenferne Eintrittsfläche mit Verbrennungsluft beauf­ schlagbar ist und durch dessen wannenseitige Austritts­ fläche Verbrennungsluft in die Glasschmelzwanne einleitbar ist, und zumindest einem Brennstoffeinlaßport, dessen Öffnungsfläche außerhalb des Außenrands der wannenseitigen Austrittsfläche des Brennerhalses angeordnet ist. Eine derartige Brenneranordnung ist beispielsweise in DE-B: Trier Glasschmelzöfen, Springer Verlag, Berlin, 1984, Seiten 32 bis 34 beschrieben, aus der zusätzlich eine weitere Brenneranordnung bekannt ist, bei der eine Schwelle im Brennerhals vorgesehen ist; bei der letztgenannten Brenner­ anordnung sind die Öffnungsflächen der Brennstoffeinlaßporte nicht außerhalb des Außenrands der wannenseitigen Austritts­ fläche des Brennerhalses sondern in der Wandung des Brenner­ halses angeordnet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs geschilderte gattungsgemäße Brenneranordnung für Glasschmelz­ wannen derart weiterzubilden, daß bei der Verbrennung in der Glaswanne weniger umweltschädliche Stickoxide (NOx) ent­ stehen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einer Wandungsfläche des Brennerhalses ein Stufen­ abschnitt ausgebildet ist, der durch zumindest eine in einer seitlichen Wandungsfläche des Stufenabschnitts angeordnete Brenngasdüse mit einem Brenngas beaufschlagbar ist.

Mittels der im Stufenabschnitt angeordneten und mit einem Brenngas beaufschlagten Brenngasdüse wird eine Vorverbren­ nung unter Luftmangel erreicht. Die durch den Brennerhals strömende Verbrennungsluft erzeugt am Abriß des Stufenab­ schnitts eine Verwirbelung und nimmt die Rauchgase der Flammen der Brenngasdüse in Richtung zum Verbrennungsraum der Glasschmelzwanne mit. Dabei legen sich die Rauchgase und die Flammen als Trennschicht zwischen die durch den zumindest einen Brennstoffeinlaßport eingebrachten Brenn­ stoff und die durch den Brennerhals einströmende Verbren­ nungsluft. Hierdurch wird die eigentliche Verbrennung des durch den zumindest einen Brennstoffeinlaßport eingebrachten Brennstoffs verzögert, was zu einer gleichzeitigen Herab­ setzung der Spitzentemperaturen und somit zu einer Redu­ zierung der Stickoxidentwicklung führt.

Wenn in den beiden seitlichen Wandungsflächen des Stufen­ abschnitts jeweils eine Brenngasdüse angeordnet ist, wo­ bei die eine Brenngasdüse gegenläufig zu der anderen Brenngasdüse gerichtet ist, bewirken die gegenüberliegenden Brennerlanzen, daß deren Brennstoffimpulse sich durch das Gegeneinanderströmen praktisch aufheben und damit ein Anfeuern der gegenüberliegenden Wandungsflächen des Brennerhalses vermieden wird. Die so entstehende Feuerwalze wird durch die durch den Brennerhals strömende Verbren­ nungsluft in den Verbrennungsraum der Glasschmelzwanne ein­ gebracht.

Vorteilhaft ist der Stufenabschnitt in der unteren Wandungsfläche des Brennerhalses ausgebildet.

Als besonders zweckmäßig hat sich eine Ausgestaltung er­ wiesen, bei der der Brennerhals und die untere Wandungs­ fläche des Brennerhalses abwärts geneigt sind.

Sofern der zumindest eine Brennstoffeinlaßport unterhalb des Unterrands der wannenseitigen Austrittsfläche des Brenner­ halses angeordnet ist, läßt sich ein optimales Mitnehmen der Feuerwalze bewerkstelligen und eine gute Trennwirkung zwischen der Verbrennungsluft und dem durch den zumindest einen Brennstoffeinlaßport eingeführten Brennstoff erreichen.

Eine gleichmäßigere Verteilung des in den Verbrennungs­ raum eingeführten Brennstoffs läßt sich erreichen, wenn drei Brennstoffeinlaßporte vorgesehen sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Ausführungs­ form unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Brenneranordnung im Vertikalschnitt; und

Fig. 2 die Brenneranordnung gemäß Fig. 1 im Horizontalschnitt.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Brenneranordnung 1 dar­ gestellt, die zur Aufheizung einer Glasschmelzwanne 2 dient.

Zur Versorgung mit Verbrennungsluft ist die Brenneranordnung 1 an eine im weiteren nicht näher erläuterte übliche Ver­ brennungsluftkammer bzw. -zuleitung 3 angeschlossen.

Zwischen der Verbrennungsluftkammer bzw. -zuleitung 3 und der Glasschmelzwanne 2 sitzt die Brenneranordnung 1, deren Brennerhals 4 mit seiner Eintrittsfläche 5 an die Ver­ brennungsluftkammer bzw. -zuleitung 3 und mit seiner Aus­ trittsfläche 6 an die Glasschmelzwanne 2 angeschlossen ist und somit die Einleitung von Verbrennungsluft in die Glasschmelzwanne 2 ermöglicht.

In wesentlichen Bereichen ist die Hauptachse 7 des Brenner­ halses 4 abwärts geneigt ausgebildet, so daß auch seine untere Wandungsfläche 8 und seine obere Wandungsfläche 9 abwärts geneigt verlaufen. Die untere 8 und die obere Wandungsfläche 9 sind mittels seitlicher Wandungsflächen 10, 11 miteinander verbunden.

Unterhalb des Unterrands der wannenseitigen Austrittsfläche 6 des Brennerhalses 4 sind die Öffnungsflächen 12 dreier Brennstoffeinlaßporten 13 angeordnet, die sowohl mit flüssigen als auch mit gasförmigen Brennstoffen betreib­ bar sind und deren Hauptachsen 14 etwa waagerecht ange­ ordnet sind.

In der unteren, abwärts geneigten Wandungsfläche 8 des Brennerhalses 4 ist ein Stufenabschnitt 15 ausgebildet, in dessen beiden seitlichen Wandungsabschnitten 10a, 11a jeweils eine mit einem Brenngas, z. B. Stadtgas, Erdgas, Butangas od. dgl., betreibbare Brenngasdüse 16 bzw. 17 angeordnet ist.

Die beiden Brenngasdüsen 16, 17 sind gegenläufig und im wesentlichen in den durch den Stufenabschnitt 15 gebil­ deten, von der Verbrennungsluftströmung nicht vollständig ausgefüllten Raum gerichtet.

Mittels der beiden Brenngasdüsen 16, 17 und mittels des Stufenabschnitts 15 in der unteren Wandungsfläche 8 des Brennerhalses 4 wird eine Vorverbrennung erreicht, die unter Verbrennungsluftmangel stattfindet. Die durch den Brennerhals 4 strömende Verbrennungsluft erzeugt am durch den Stufenabschnitt 15 gebildeten Abriß eine Verwirbelung und nimmt die Rauchgase der von den Brenngasdüsen 16, 17 gebildeten Flammen in Richtung des eigentlichen, in der Glasschmelzwanne 2 befindlichen Verbrennungsraums mit. Dabei legen sich die am Stufenabschnitt 15 entstandenen Rauchgase und die Flammen als Trennschicht zwischen die durch die Brennstoffeinlaßporte 13 eingebrachte Brennstoff­ menge und die darüberliegende Verbrennungsluft. Damit wird die eigentliche Verbrennung des Brennstoffs im Verbrennungs­ raum verzögert, wobei gleichzeitig die Spitzentemperaturen erniedrigt werden und die Stickoxidentwicklung reduziert wird.

Eine gute Durchmischung zwischen der Verbrennungsluft und dem Brennstoff im Verbrennungsraum in der Glasschmelzwanne 2 wird dadurch gewährleistet, daß die Hauptachse 7 des Brennerhalses 4 abwärts geneigt ist und daß die Haupt­ achsen 14 der Brennstoffeinlaßporte 13 etwa waagerecht an­ geordnet sind.

Dadurch, daß die eine Brenngasdüse 16 gegenläufig und gegenüber der anderen Brenngasdüse 17 angeordnet ist, wird bewirkt, daß sich die Brenngasimpulse der beiden Brenngasdüsen 16, 17 durch das Gegeneinanderströmen praktisch aufheben, wodurch ein Anfeuern der gegenüber­ liegenden seitlichen Wandungsflächen 10, 11 des Brenner­ halses 4 vermieden wird. Die so im Bereich des Stufen­ abschnitts 15 des Brennerhalses 4 entstehende Feuerwalze wird durch die den Brennerhals 4 durchströmende Verbrennungs­ luft in den in der Glasschmelzwanne 2 ausgebildeten Ver­ brennungsraum eingebracht.

Claims (6)

1. Brenneranordnung für Glasschmelzwannen, mit einem Brennerhals (4), dessen wannenferne Eintritts­ fläche (5) mit Verbrennungsluft beaufschlagbar ist und durch dessen wannenseitige Austrittsfläche (6) Verbren­ nungsluft in die Glasschmelzwanne (2) einleitbar ist, und zumindest einem Brennstoffeinlaßport (13), dessen Öffnungsfläche (12) außerhalb des Außenrands der wannen­ seitigen Austrittsfläche (6) des Brennerhalses (4) an­ geordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Wandungsfläche (8) des Brennerhalses (4) ein Stufenabschnitt (15) ausgebildet ist, der durch zumindest eine in einer seitlichen Wandungsfläche (10a) des Stufenabschnitts (15) angeordnete Brenngasdüse (16) mit einem Brenngas beaufschlagbar ist.

2. Brenneranordnung nach Anspruch 1, bei der in den beiden seitlichen Wandungsflächen (10a, 11a) des Stufen­ abschnitts (15) jeweils eine Brenngasdüse (16, 17) ange­ ordnet ist, wobei die eine Brenngasdüse (16) gegenläufig zu der anderen Brenngasdüse (17) gerichtet ist.

3. Brenneranordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Stufenabschnitt (15) in der unteren Wan­ dungsfläche (8) des Brennerhalses (4) ausgebildet ist.

4. Brenneranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der Brennerhals (4) und/oder die untere Wandungsfläche (8) des Brennerhalses (4) abwärts geneigt sind.

5. Brenneranordnung nach einem der Ansprüche 1-4, bei der der zumindest eine Brennstoffeinlaßport (13) unterhalb des Unterrands der wannenseitigen Austrittsfläche (6) des Brennerhalses (4) angeordnet ist.

6. Brenneranordnung nach einem der Ansprüche 1-5, bei der drei Brennstoffeinlaßporte (13) vorgesehen sind.