احتراق مرسوم[1]

4-1 روش احتراق مرسوم            

در این روش سوخت گاز و هوا برای فرآیند احتراق مورد استفاده قرار می گیرند . برای تأمین دمای شعله مورد نیاز و به دست آوردن هزینه های انرژی قابل قبول ، هوا بایستی پیش گرم شود . در این قسمت موازنه انرژی و محاسبات گرمایی بر ای احتراق گاز ودر حالت های زیر در نظر گرفته می شود :

a)   بدون هیچ گونه گرم کردن

b)   با ریجنراتور

c)    با ریکوپراتور

d)   با ریجنراتور و پیش گرم نمودن خوراک

اصول کار ریجنراتور و ریکوپراتور در بخش مقدمه (2-2-3) توضیح داده شده است .

مشعل ها برای تزریق سوخت به کوره مورد استفاده قرار می گیرند . سوخت از طریق مشعل وارد کوره و سپس با هوای پیش گرم ترکیب می شود . به سبب دمای بالا و حضور سوخت و اکسیژن     ( در هوا ) مخلوط جرقه می زند . انرژی حاصل شده از این فعل وانفعال ، برای واکنش های شکل دهی شیشه و گرم کردن سوخت ،گرم کردن هوای لازم برای واکنش های گاز و انرژی گرمایی برای گرم کردن و واکنش های خوراک مصرف می گردد .و قسمت اعظم این انرژی به وسیله گازهای احتراق از کوره خارج می گردد . استفاده از ریجنراتور و ریکوپراتورها می تواند این گرما را حدود %55-65برایریجنراتورها و % 25-40 برای ریکوپراتورها بازیابی نماید و قسمت کوچکی نیز به وسیله پیش گرم خوراک بازیابی می گردد.

انتخاب معیارها

• طول عمر مورد انتظار

طول عمر نرمال برای کوره های شیشه مرسوم حدود 10 سال است که در نهایت خوردگی در خط تولید و یا خوردگی در ریجنراتورها باعث پایان عمر فیریکی کوره می شود .

اقتصادی : هزینه بالای انرژی در پایان عمر کوره به دلیل پرت زیاد انرژی و همچنین کاهش کیفیت شیشه تولیدی می تواند پایان عمر تولید باشد .

• نشر ( NO_x و سایر )

استفاده از کوره ذوب U-tern ، که احتیاج به طول شعله نسبتاً زیاد است ، باعث هدر رفتن انرژی زیادی می شود بنابراین سوختن آرام مورد نیاز است که می توان به وسیله تنظیم موقعیت و زاویه مشعل ها آن را بهبود داد . این طول بلند شعله باعث کاهش دمای شعله ( به دلیل مقدار افزایش تشعشع ) و غلظت اکسیژن موضعی شده و از این رو کاهش تشکیل NO_x را به دنبال دارد. انتشار SO₂ در کوره های با سوخت گازی بسیار کمتر می باشد . به دلیل اینکه مقدار سولفور گاز تقریباٌ در حد صفر است . بیشتر نشر SO₂ به دلیل فرآیند تصفیه Na₂SO₄ است .

نشر گرد و غبار همچنین به دلیل چگالش بخارات خوراک ( تبخیر از ذوب شیشه ) و محصولات واکنش یا کری اور ذرات ریز مواد اولیه به وجود می آید . این گرد و غبار، کوره را همراه جریان گازها ترک می نماید .

• ·        هزینه ها

مبلغ سرمایه گذاری :   

کوره های ذوب شیشه خیلی گران می باشند مخصوصاً کوره هایی که دارای ریجنراتور و ریکوپراتور می باشند . قیمت ریجنراتور به تنهایی تقریباً برابر با ارزش خود کوره می باشد . اما این هزینه در کوره های بزرگتر نسبتاً کمتر می باشد . به دلیل هزینه بالای سرمایه گذاری ریجنراتورها معمولاً در کوره های ذوب با تناژ بیشتر از 100 تن در روز به کار گرفته می شوند .

• ·        انرژی

موازنه انرژی ( 4-5 ) برای تعیین انرژی مورد نیاز برای ذوب شیشه های مظروف می باشد. میزان انرژی مورد نیاز ذوب شیشه Mw 4/15 برای تولید 250 تن در روز می باشد. ( % 0ری سایکل خرده شیشه ، % 3 آب و 1/1  n =  و 60 درصد بازگشت انرژی از گازهای حاصل از احتراق است ).

• ·        کنترل جلوگیری از آلودگی هوا

نشر NO_x باعث به وجود آمدن مشکلات زیست محیطی می گردد . بهترین راه حل جدایش NO_x از گازهای احتراق با NH₃ ( SNCR / SCR ) یا روش 3R است که در حال حاضر خیلی گران هستند و شرکت های تولید کننده شیشه تلاش می کنند نشر NO_x را به وسیله کاهش دمای ماکزیمم شعله کنترل نمایند .

• ·        دور نما ي [3] تکنولوژی

در آینده مقررات زیست محیطی سخت تر خواهد شد ( 3-3-6 ) . وبایستی با استفاده از روش های حذف، NO_x به وجود آمده   ( ^mg/_m3 1600-4000 ) را به حدود ^kg/_{ton glass} 1 ویا 225^mg/_m3 )کاهش داد.با توجه به مقرراتی که اعمال خواهد شد در سال 2010  سیستم های پاکیزگی جهت جلوگیری از نشر ( مثل DENOX ) مورد نیاز خواهد بود.وباتوجه به اینکه قیمت انرژی در آینده افزایش خواهد یافت بنابراین عملیات در این نوع کوره ها بسیار گران قیمت تر از کوره های حال حاضر خواهد بود