Nagy hatékonyságú és gazdaságos égők az üvegipar számára

Átírás

1 Nagy hatékonyságú és gazdaságos égők az üvegipar számára

2 Tartalom Tüzeléstechnikai kompetencia-központ bemutatása A tüzelés elmélete Új Oxy-fuel égő technológia 2

3 Égő tesztelő központ Nyitott égő tesztelő állvány Égő kamra

4 Messer Kompetencia Központ Gumpoldskirchen, Ausztria Gyakorlati kutatás + Szimulációk 4

5 Égő kamra Messer Koncepció Méretek: 1.25 x 1.25 x 2.5 m Tesztelhető égők: 500 kw Földgáz-O kw Földgáz-Levegő Építette: APB-Schweißtechnik GmbH. Tűzálló anyag Al 2 O 3 szálas tűzálló anyag modul gyártó: Rath Tűzállóanyag Max. hőmérséklet 1600 C-ig

6 Égő kamra Ajtó Nyomásmérés Égő pozíció Benéző nyílások 1db 450x150mm 1db 150x150mm Vízhűtés Füstgáz rendszer elemzőkkel CO,CO 2,O 2,NO,NO 2

7 Nyitott égő tesztelő állvány Méretek: 4 x 4 m Vízhűtéses falak Max. lánghosszúság 4 m kb. 30 %-al rövidebb lánghosszúság mint a kemencékben Építette: Messer Austria GmbH.

8 A tüzelés elmélete

9 Miért oxigénes tüzelés? A nitrogén lecsökkenti a lánghőmérsékletet, mert az inert gázt is fel kell melegíteni A tiszta oxigén megnöveli a parciális nyomásokat, a lánghőmérsékletet, a molekulák fajlagos tartózkodási ideje a tüzelő zónában meghosszabbodik a magasabb fokú hőmozgás miatt A tiszta oxigén megnöveli a tüzelés hatásfokát 10

10 Tapasztalat nélkül nincs kemence optimalizálás Oxyfuel eljárás hatással van a Kemence működésére Anyagminőségre Tűzálló anyagra és Termelékenységre Költségekre Különböző Oxyfuel eljárások Oxigénes dúsítás Égéslevegőbe történő injektálás Alulról történő lándzsázás Oxyfuel égő Költség megtakarítás

11 Csökkentett emisszió Nincs NOx Oxyfuel- Technológia Ha nincs N 2 a földgázban és az oxigénben Kevesebb CO 2 keletkezik A kevesebb füstgáz képződés miatt NOx [ppmv] NOx [ppm] Ofentemp. [ C] 0 mm Ofenraumtemp. [ C] 0 mm 25 mm 25 mm 0 mm Sauerstoffanteil [Vol.-%]

12 Mik az előnyök? A magasabb tüzelési hatásfok jó hatással van a folyamatokra Magasabb folyamat hőmérséklet Magasabb reakciós arány Alacsonyabb tüzelőanyag fogyasztás Kevesebb füstgáz Csökkentett emisszió Olvasztási teljesítmény növelés Üzemeltetési költségek csökkenése 13

13 Égő technológiák

14 Oxipyr -égő típusok -P Előre megtervezett láng profil -Flex Változtatható lánghosszúság -PLon/F-Li Hosszú láng és alacsony impulzus -F Lángnélküli tüzelés és magas impulzus Egyenletes hőmérsékleteloszlás -Flat Lángnélküli lapos láng 15

15 Oxijet -FE technológia Forró levegő boosting A regenerátor vagy a rekuperátor hideg oldalára oxigén injektálásra csővezeték telepítése Oxigénes előmelegítés 1300 C-ig Jobb termék minőség Oxigénes dúsítás 50%-ig Alacsony beruházási költségek

16 Oxigénes égők alkalmazása a regenerátorok felújítása alatt 2x2 db regeneratív égő cseréje 4 db oxy-fuel égőre Regenerátor felújításának időtartama 6 hét Az időhiány miatt az égők tervezésére és legyártására 2 hét állt rendelkezésre Az égők a vevő igényéhez mérten lettek legyártva, ezért nem volt szükség az égőblokk és a foglalat cseréjére Az égők cseréje 30 perc alatt megtörtént

17 Oxigénes égők alkalmazása a regenerátorok felújítása alatt 2x2 db regeneratív égő cseréje 4 db oxy-fuel égőre Ugyanazt a termelési szintet értük el, mint az égőcsere előtt Egyenletes termékminőség A nitrogén bündel és a szünetmentes tápegység révén áramkimaradás esetén is működtek az égők Nem volt negativ hatással a tűzálló anyagra A hűtőlevegő nem volt hatással az égő lángjára (gyakori probléma, hogy az alacsony impulzusú láng felszívódik a boltozatra)

18 Oxigénes égők alkalmazása a regenerátorok felújítása alatt Füstgáz elvezetés

19 Oxigén boosting O2 injektálás / Oxigén boosting Termelékenység növelés Jobb termékminőség

20 A B C D Égő Oxipyr -P-LON Lágy láng A GWI a Schott cégnél Essen-ben méréseket végzett és a legalacsonyabb NOx értékeket itt mérték Referencia NOx határérték Németországban (TA-Luft) 200 mg/nm³ NOx 12% maradék O2 tartalomnál L 3 L4 L 1 L 2 Oxygen Natural Gas

21 Oxipyr P-LON égő

22 Mi a lángnélküli tüzelés? - az Oxipyr -F bemutatása Lángnélküli Oxyfuel tüzelés Oxygen Fuel Oxygen

23 Oxipyr -F-lángnélküli tüzelés fix kemencékhez Láng mód: Magas vagy alacsony impulzusú Burner length ca. 500 mm Furnace wall ca mm Tűzállóanyag kisebb mértékű túlhevítése Kisebb gőzképződés Thermal Compensator 65Nm³/h 145Nm³/h Nincs láng amely alacsony NOx képződéshez vezet 64 mg/nm³ NOx 5% maradék O 2 tartalomnál 88x4 300 mm 35 25x4 Tuyerer maintainable 24

24 Flameless Oxyfuel Combustion Hideg kemence Kemence hőmérséklet >900 C NOx: <70 mg/nm³ (5%O2) 1500 C-on

25 Lángnélküli Lapos Lángú Oxyfuel tüzelés Lapos láng a legalacsonyabb NOx értékkel Láng szöge tervezhető alacsony égőmagasság Jó hőátadás Tűzállóanyag kisebb mértékű túlhevítése O2 Sekundär O2 Primär Brennstoff

26 Oxipyr -Flex Folyamatosan változtatható O 2 -égő Alacsony-NOx Szabadalmaztatás alatt Teljesítmény: 0,05-5 MW Lángnélküli mód Flammenlänge kurz Flammenlänge lang Flame Länge length in in c cm Felső határ max. 5MW Brennerleistung Burner Power in in kw kw 27

27 Oxipyr -Flex a BULMET-nek, BG Inhalt Teljesítmény: 900 kw 90 Nm³/h földgáz 185 Nm³/h oxigén Lánghosszúság 1 m - 2,5 m között változtatható

28 Oxipyr - Égők oxigénnel és oxigénnel dúsított levegő módban Oxipyr -Air Folyamatos keveredésű Oxigén-Levegő-Gáz égő Alacsony-NOx lángnélküli tüzeléssel Szabadalmaztatás alatt Teljesítmény: 0,05-10 MW Lángnélküli mód levegővel és oxigénnel NOx [ppm] Ofentemp. [ C] 1200 NOx [ppmv] mm Ofenraumtemp. [ C] TA Luft Limit 0 mm 25 mm 25 mm 0 mm Sauerstoffanteil [Vol.-%]

29 Messer Égő Technológia áttekintése Minden típusú tüzelőanyaggal Földgáz, Olaj, Szén,... Égő anyaga Acél, Nemfémes anyagok és Kerámia égők Változtatható láng méretek Hosszúság, Alak, Impulzus, Sebesség Hűtés Víz vagy önhűtéses Begyújtás Belső vagy külső Láng szabályzó rendszer és automatizálás Minden Partnernek személyre szabott megoldásra van szüks ksége 30

30 Messer Széleskörű szakmai tapasztalat Több mint 500 db oxyfuel égőt építettünk az üvegiparnak Számos típusú kemencéhez 5t/nap-tól 250t/nap-ig Olvasztókád Üveg típusa Kihozatal (t/nap) Oxyfuel Oxy-fuel égők Égők száma Előnyök Kereszt tüzelésű rekuperatív Nátrium-szilikát %-al megnövelt kihozatal Kereszt tüzelésű rekuperatív Kereszt tüzelésű rekuperatív U-tüzelésű rekuperatív U-tüzelésű regenerativ Kereszt tüzelésű rekuperatív Nátrium-szilikát Nátrium-szilikát Nátrium-szilikát Boroszilikát Üveggyapot %-al megnövelt kihozatal; 25% tüzelőanyag megtakarítás; Minőség fejlesztés 20%-al megnövelt kihozatal 25% tüzelőanyag megtakarítás; Minőség fejlesztés 25%-al megnövelt kihozatal 25% tüzelőanyag megtakarítás; Minőség fejlesztés 15%-al megnövelt kihozatal 15%-al megnövelt kihozatal 25. Oktober

31 Alkalmazások kereszttüzelésű üvegolvasztó kemencékben

32 Lángnélküli Oxipyr - megoldások üvegolvasztó kemencékhez Olvasztási zóna Lángnélküli égők magas impulzus - Oxipyr -F Bemeneti zóna - Lángnélküli égők alacsony impulzus - Oxipyr -F LI Zone 1 Zone 2 Zone 1 Zone 2 Zone 3 Zone 3 Zone 4 Zone 5 Glasflox meeting

33 Lángnélküli Oxipyr - megoldások szimulációval (1) Alacsonyabb hőmérséklet Kisebb terhelés Nincs láng Kisebb gőzképződés Glasflox meeting

34 Lángnélküli Oxipyr - megoldások szimulációval (2) Glasflox meeting

35 Alkalmazások bazaltolvasztó kemencében

36 Lángnélküli Oxyfuel tüzelés Hideg kemence Kemence hőmérséklet >900 C

37 Oxipyr bazaltolvasztó kemencében O2 lángnélküli tüzelés Magasabb termelékenység Hőmérséklet eloszlás ±20 C a kemencében 1500 C-on NOx <70 mg/nm³ (5%O2) 1500 C-on Égő: Propán/Földgáz Oxigén Cserélhető égőkő (cirkónium-dioxid mullit)

38 Számítógépes modellezés egy fritt olvasztó kemence oxigénes tüzelésénél

39 Hőmérséklet eloszlás a levegő Oxigénes dúsításánál

40 Hőmérséklet eloszlás O 2

41 Gázáramlások összehasonlítása a kemencében

42 Köszönjük figyelmüket! A Messer Csoport nagy tapasztalattal rendelkezik a következő területeken is: Üveg polírozás Helyszíni gázellátás