[发明专利]蓄热式玻璃熔炉的同步氧燃料助燃系统和方法

说明书

一种用于蓄热式玻璃熔炉的同步氧燃料助燃的系统和方法，所述蓄热式玻璃熔炉包括第一组和第二组蓄热式空气燃料燃烧器、安装在第一壁中的第一双级氧燃料燃烧器和安装在第二壁中的第二双级氧燃料燃烧器，每个氧燃料燃烧器具有主氧气阀，用于在主氧气与分级氧气之间分配氧气流，以及分级模式阀，用于在相应燃烧器的上部分级端口与下部分级端口之间分配分级氧气流，以及控制器，被编程以控制第一和第二氧燃料燃烧器中的每一者的主氧气阀和分级模式阀，以根据炉的运行状态调整第一和第二氧燃料燃烧器的火焰特性。

相关申请的交叉引用

本申请主张于2020年10月19日提交的美国申请案第17/073,451号和于2019年10月25日提交的美国申请案第62/925,949号的优先权，其全部内容通过引用的方式并入本文，如同完全阐述一样。

技术领域

本申请涉及氧燃料助燃燃烧器在蓄热式玻璃熔炉中的使用，并且具体涉及提高那些燃烧器的效率。

背景技术

作为提高玻璃产量和/或提高效率的一种有价值的手段，零端口氧燃料助燃燃烧器已被广泛接受用于浮法玻璃熔炉中。然而，助燃燃烧器的有效性往往受到火焰与高度湍流空气燃料火焰相互作用的限制。此外，在每个蓄热器逆向循环后，这些氧火焰的强度和方向以及它们的空气-燃料火焰的相互作用都会发生显著变化。这些因素可能会造成负面影响，包括装料壁过热和火焰不稳定，导致靠近胸壁的集中热量释放和/或火焰向顶部倾斜。

氧燃料助燃燃烧器已在空气燃烧蓄热式炉中使用了几十年，并且其益处众所周知。主要的益处包括更高的炉效率和/或更低的燃料消耗、更高的生产率、更好的玻璃质量和更低的氮氧化物。尽管氧助燃有其益处，但也存在一些挑战，如保持稳定、高亮度的火焰，这能够承受空气燃烧蓄热式玻璃炉内产生的高水平湍流。蓄热式炉内燃烧方向的周期性特性会产生不断变化的气流和湍流模式，从而导致助燃燃烧器火焰倾斜、偏转，并在其他方面变得不稳定。不稳定的助燃燃烧器火焰可能会导致附近装料壁过热。此外，过早的火焰缩短或掐灭可能会导致极端的火焰条件，诸如，一方面，靠近胸壁的集中热量释放和/或火焰向顶部倾斜。这种情况通常会导致炉耐火材料(胸壁/顶部/装料端壁)过热，并降低火焰与玻璃表面之间的传热速率。另一方面，燃烧空间湍流也会中断燃料与氧气之间的混合，导致不完全燃烧。这一点在分级氧燃料燃烧器中尤其如此，在分级氧燃料燃烧器中，氧气与燃料的混合会因将一部分氧气重新定向到火焰上方或下方，从而产生更长、更明亮的火焰而固有地延迟。因此，燃烧空间湍流与分级氧燃料燃烧器之间的相互作用可能会导致通过炉烟管道排放的一氧化碳的高排放。