燃燒空氣現(xiàn)在流經(jīng)預(yù)熱回?zé)崞?即，先前排放的一個回?zé)崞?并且熱爐排氣現(xiàn)在流出并流過熱貧回?zé)崞?即，先前焙燒的一個回?zé)崞?，以便回收廢能。
[0026]更具體地并且參考圖1，在運行時，由箭頭17表示的來自加料器16、18的原玻璃形成材料的進(jìn)料被供給熔爐10的燃燒室14，回?zé)崞?4在其端口 24A的燃燒器處提供進(jìn)入燃燒室14的火焰用于熔化該進(jìn)料。當(dāng)在端口 24A的燃燒器被致動時，噴槍20在焙燒口 24A在運行的時間期間以燃料氣體模式運行。示出一般地用于回?zé)崞?4的燃燒占位面積25或主火焰。與此并發(fā)的是，噴槍22以氧模式運行，以便盡可能完全燃燒自燃料氣體20和在端口 24A處的燃燒器的任何未完全燃燒剩下的任何燃料。此后，燃燒產(chǎn)物流27通過回?zé)崞?6的端口 26A除去。
[0027]在下面關(guān)于圖2所討論的過程反轉(zhuǎn)之前，這個過程將運行大約15-25分鐘。
[0028]參考圖2，在上面關(guān)于圖1所述的運行已耗去選擇時間量諸如例如20分鐘的時間內(nèi)，回?zé)崞?6現(xiàn)在設(shè)定在焙燒模式下運行，并且回?zé)崞?4現(xiàn)在設(shè)定在排放模式下運行。在回?zé)崞鞫丝?26A處的燃燒器將開始燃燒以在燃燒室14中形成火焰，以及在回?zé)崞鞫丝?24A處的燃燒器將熄滅。與此并發(fā)的是，噴槍22將以燃料氣體模式運行(非氧化)，而噴槍20將切換到氧化模式，使得燃燒室14中具有充足的氧以燃燒任何剩余燃燒產(chǎn)物。示出一般地用于回?zé)崞?6的燃燒占位面積29或主火焰。在回?zé)崞?4處于排放模式時，從燃燒室14產(chǎn)生由箭頭31表示的燃燒產(chǎn)物流。氣流31通過回?zé)崞?4的端口 24A去除。在選擇時間量之后，該過程反轉(zhuǎn)到關(guān)于圖1所討論的過程。
[0029]噴槍20、22可以安裝在爐胸壁中，就是說，沿熔爐10平行于回?zé)崞?4、26的初始火焰方向的側(cè)面和/或熔爐的頂部。另選地，噴槍20、22可以如圖20A、22A所示安裝在端壁12中，S卩，與端口 24A、26A相對并靠近排氣口 11。然而，它們可能不能安裝在與最接近壁12的熔爐一半(沿熔爐的長度測量)不同的任何位置。
[0030]噴槍28、30示出此類噴槍在熔爐10頂部的大致位置?？梢允褂醚厝蹱t頂部成對布置的一個或多個噴槍28、30。
[0031]給定的熔爐可能具有胸爐壁20、22和頂部安裝的噴槍28、30的組合。這具有提供更好混合和后續(xù)的燃料與氧氣流高效反應(yīng)的優(yōu)點。例如，在圖2中，當(dāng)端口 26處于焙燒模式時，來自噴槍20和噴槍28的氧氣流以及來自噴槍22和噴槍30的燃料氣體流將與燃燒產(chǎn)物流31在爐14內(nèi)更有效地反應(yīng)。這是因為無論是氧化噴槍20、28還是燃料氣體噴槍22、30基本上相互垂直而且還垂直于端口 26A中的燃燒器和熔爐14中的主燃燒產(chǎn)物流31。
[0032]在本發(fā)明中，在熔煉爐的焙燒側(cè)的任何噴槍將以燃料氣體運行，并且在排氣側(cè)的噴槍將以氧氣運行。
[0033]總之，在熔爐10的焙燒側(cè)將具有以燃料氣體方式即以不足以完全燃燒的氧氣焙燒的噴槍。在熔爐10用于排出燃燒產(chǎn)物的相對側(cè)，即該熔爐的排放側(cè)，在相對側(cè)的噴槍將以氧氣盡可能完全燃燒該熔爐焙燒側(cè)的未完全燃燒的任何燃料剩余部分?；?zé)崞?4、26與噴槍20、22之間的循環(huán)可以以例如15-25分鐘的時間間隔來進(jìn)行。
[0034]噴槍20、22中的至少一個將在熔爐10的焙燒側(cè)和排放側(cè)中的每一側(cè)運行。此類噴槍20、22應(yīng)當(dāng)與排氣口 24A，26A充分地隔開，以便來自熔爐10焙燒側(cè)的過量燃料與來自熔爐10排放側(cè)上的氧氣噴槍的過量氧具有可用于發(fā)生反應(yīng)的充足時間和空間。此外，燃料氣體噴槍可以設(shè)置在熔爐10的焙燒側(cè)，其經(jīng)定位在熔爐10的峰值溫度區(qū)域的燃燒占位面積25、29中的可用區(qū)域即熔爐到過熱點形成富燃料混合物。
[0035]燃料氣體噴槍和氧氣噴槍20、22設(shè)置在熔爐最接近壁12的一半位置。在這個位置，爐頂溫度處于或接近它們在熔爐10中的最大值，其通常稱為爐內(nèi)的過熱點。在過熱點，通常有低密度加熱玻璃從熔爐10底部(未示出)上涌。在過熱點處的玻璃槽(未示出)表面上，玻璃被進(jìn)一步加熱并且上涌玻璃被迫部分涌向焙燒口 24A和排氣口 26A，以及部分涌向玻璃排放口 11或喉部。涌向焙燒口 24A和排氣口 26A的熔化玻璃的表面移動有助于在所述批料已充分熔化前限制任何批料涌向玻璃排放口 11的移動。玻璃的這種上涌和由此在玻璃槽中導(dǎo)致的熔爐高性能運行所需的對流通過維持過熱點來提升。通過使用在過熱點處或接近過熱點的燃料氣體和氧氣噴槍20、22，額外的能量被直接傳遞到期望的過熱點，從而保持熔爐運行變化期間焙燒循環(huán)的過熱點的位置。熔爐穩(wěn)定性通過保持和控制過熱點來改善。過熱點是用于添加來自燃料氣體和氧氣噴槍的氧-燃料能量的有效位置，因為它另外改善或增強熔爐的燃燒室14中的自然熔化過程。
[0036]然而，在爐頂上部構(gòu)造溫度過度上升之前，氧-燃料能量的最大量能被引入到過熱點。另外，燃燒產(chǎn)物27、31的流動路徑表示該流動路徑是從圖1的噴槍20可以被引入到接近過熱點的焙燒側(cè)上的富燃料區(qū)域，該燃料氣體區(qū)域?qū)⒈幌拗圃谙鄬Χ痰膮^(qū)域，因為富燃料燃燒產(chǎn)物掠過流動路徑27、31的燃燒室14。
[0037]關(guān)于此類系統(tǒng)中的NOx，富燃料區(qū)中由于部分缺氧抑制了 NOx的形成，因此，如果富燃料區(qū)域的大小得以增加，則所產(chǎn)生的NOx的最終量將減少。因此，為了減少NOx形成，富燃料區(qū)域的大小要增加，這通過使用更接近焙燒口和排氣口 24A、26A的燃料氣體和氧氣噴槍20、22來實現(xiàn)。
[0038]作為需要燃料高效運行的結(jié)果，在燃燒產(chǎn)物27、31排到相應(yīng)的排氣口 24A、26A之前基本完成燃燒反應(yīng)。因此，來自燃料氣體和氧氣噴槍的額外能量未被引到接近排氣口，因為發(fā)生燃燒和完成燃燒需要空間和時間。此外，遵循路徑27、31的富燃料燃燒產(chǎn)物需要與富氧流在熔爐的排氣側(cè)盡可能完全地混合、相互作用和反應(yīng)，以便富燃料燃燒產(chǎn)物中的過量燃料盡可能在熔爐內(nèi)消耗掉。
[0039]通過分階段的方式使用燃料氣體和氧氣噴槍20、22，本發(fā)明的熔爐和系統(tǒng)將減少來自(例如)熔爐端口的NOx排放。該系統(tǒng)避免需要安裝到熔爐10的成本高昂的二次NOx抑制設(shè)備。
[0040]利用熔爐中的氧氣，能進(jìn)一步增加熔爐10的生產(chǎn)率，并允許熔爐在主空氣-燃料燃燒正在惡化的情況下繼續(xù)運行。使用該系統(tǒng)的實施方案，減少NOx排放量的影響，允許熔爐設(shè)備的更大利用率以及帶給客戶更多的利潤，同時避免與熔爐改進(jìn)或修復(fù)相關(guān)的資本支出。
[0041]噴槍20、22從燃料氣體切換到氧氣能避免打開或關(guān)閉噴槍20、22的需要，并因此減少可能導(dǎo)致失效的部件的熱循環(huán)和用于噴槍20、22 二次冷卻介質(zhì)的需要。
[0042]氧-燃料燃燒器可以定位在熔爐內(nèi)與所示位置20和22類似的位置以增加拉伸率，這對于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員來說是眾所周知的。在這個區(qū)域中的焙燒氧-燃料燃燒器的含義是由于氧的局部高分壓/濃度而產(chǎn)生泡沫。增加泡沫層的影響是隔絕玻璃體并減少熱傳遞。在熔爐反轉(zhuǎn)期間，氧-燃料燃燒器用噴射氧和燃料來繼續(xù)運行是很常見的。在該區(qū)域噴射100%的燃料氣體減少了局部化濃度和氧的分壓并在過熱點位置形成局部化的富燃料區(qū)。這種燃料的小局部化區(qū)域具有抑制泡沫層從而降低絕緣效果并增加熱傳遞的作用。噴射的大宗氣