[发明专利]玻璃熔炉中的热化学再生和热回收

说明书

本发明提供了来自玻璃熔炉的气态燃烧产物在通过再生器后被用于加热玻璃制造进料并热解所述进料上的有机材料。将气态热解产物和所述燃烧产物与重整燃料结合并通过在先前循环中经加热的再生器以形成合成气，将所述合成气进料到所述熔炉中并燃烧。

技术领域

本发明涉及在诸如玻璃熔炉的熔炉中的燃烧，其中材料被进料到熔炉中并且通过在熔炉内发生的燃烧的热量被加热和/或熔化。

背景技术

已经为高温炉开发了许多不同的来自热烟气的废热回收系统。它们包括用以预热用于燃烧的氧化剂(诸如空气和氧气)的再生器和换热器，用以产生蒸汽的废热锅炉，用以将材料固体进料到熔炉中的预热器以及用于加热和重整燃料的热化学换热器和再生器。在用燃料和氧气烧制的玻璃熔炉中，诸如美国专利No.5,921,771所述的单个废热回收系统(诸如氧气加热再生器)可以仅回收热烟气中可用的一部分废热。通过将两个或更多个不同的热回收系统并联或串联组合，可回收来自热烟气的更多废热。例如，可将废热锅炉安装在初级高温热回收系统的下游以产生蒸汽并且冷却烟气。另一个示例是将氧气加热再生器和热化学换热器或热化学再生器合并。

美国专利No.6,113,874公开了可用于采用再生器的熔炉的热化学热回收方法，其中在熔炉中形成的燃烧产物流通过第一再生器以加热第一再生器并冷却燃烧产物，然后经冷却的燃烧产物的一部分与燃料合并以形成混合物，该混合物通过第二经加热的再生器，其中该混合物经历吸热反应以形成合成气，然后该合成气进入熔炉中并燃烧。

本发明包括通过在下游中合并批料或碎玻璃预热系统来改进该热回收方法，特别可用于玻璃制造。

发明内容

本发明的一个方面是在玻璃熔炉中进行燃烧的方法，该方法包括：

(A)在玻璃熔炉中燃烧燃料以产生气态燃烧产物，以及

(B)交替地

(1)(a)将来自熔炉的气态燃烧产物通入经冷却的第一再生器中并穿过经冷却的第一再生器以加热第一再生器并冷却所述气态燃烧产物，

(b)使来自所述第一再生器的所述经冷却的气态燃烧产物的至少第一部分(其意指至多100％)与包含有机物质的固体玻璃制造材料进行热交换，以进一步冷却经冷却的气态燃烧产物并加热玻璃制造材料，并且热解包含在其上的有机物质以形成热解产物，以及

(c)将经进一步冷却的气态燃烧产物、气态热解产物和燃料通入经加热的第二再生器中，并且在第二再生器中使气态燃烧产物、气态热解产物和燃料在吸热反应中反应以形成包含氢气和CO的合成气，并将来自第二再生器的所述合成气通入熔炉中并在熔炉中燃烧合成气，以及

(d)将所述经加热的玻璃制造材料进料到所述熔炉中；以及

(2)(a)将来自熔炉的气态燃烧产物通入经冷却的第二再生器中并穿过经冷却的第二再生器以加热第二再生器并冷却所述气态燃烧产物，

(b)使来自所述第二再生器的所述经冷却的气态燃烧产物的第一部分(其意指至多100％)与包含有机物质的固体玻璃制造材料进行热交换，以进一步冷却经冷却的气态燃烧产物并加热玻璃制造材料，并且热解包含在其上的有机物质以形成气态热解产物，以及

(c)将经进一步冷却的气态燃烧产物、气态热解产物和燃料通入经加热的第一再生器中，并且在第一再生器中使气态燃烧产物和燃料在吸热反应中反应以形成包含氢气和CO的合成气，并将来自第一再生器的所述合成气通入熔炉中并在熔炉中燃烧合成气，以及

(d)将所述经加热的玻璃制造材料进料到所述熔炉中。