Производство на стъклени изделия с кислородна горелка

Efficacité et réduction des émissions grâce à l'utilisation d'oxygène dans la fusion du verre

Les cuves de verre conventionnelles sont principalement chauffées au gaz naturel et à l'air de combustion. Or, l'air contient environ 79 % d'azote, qui doit être chauffé en même temps que le ballast et qui retire ainsi de la chaleur au processus de fusion. L'utilisation d'oxygène pur à la place de l'air augmente l'efficacité de la combustion, principalement en raison de la réduction des quantités de gaz d'échappement chauds. Comme les gaz de combustion de l'oxyfuel sont pratiquement exempts d'azote, le transfert de chaleur par rayonnement thermique plus efficace prédomine - l'énergie du combustible est mieux utilisée. Résultat : une réduction significative de la consommation spécifique de gaz naturel. La réduction de la consommation de combustible entraîne également automatiquement une diminution des émissions de CO2. L'absence quasi-totale d'azote dans la flamme des cuves en verre Oxyfuel permet de réduire jusqu'à 80% les émissions de NOx.

Profitez des avantages de la combustion à l'oxygène pour votre processus :

  • Économies de combustible grâce à un meilleur rendement de combustion
  • Augmentation possible de la production
  • Réduire les émissions en :
  • Un volume de gaz d'échappement considérablement réduit
  • Réduction des émissions de CO2 (empreinte carbone)
  • Réduction des émissions de NOx grâce à la teneur réduite en azote dans la flamme

Pour plus d'informations sur la combustion oxyfuel, consultez la brochure Combustion oxyfuel : principes de base et exemples d'application.

Hautes performances de fusion : fusion du verre avec l'oxy-boosting

Възможности за въвеждане на кислород във ваната със стопилка

L'oxygénation des cuves en verre vous permet d'augmenter considérablement votre production et d'économiser du combustible. Vous améliorez également la productivité en optimisant la distribution d'énergie. L'oxygène peut être utilisé de trois manières différentes pour la fusion du verre :

  • Enrichissement global de l'air de combustion
  • Utilisation locale via des lances à oxygène
  • Passage au brûleur à oxygène

Enrichissement global de l'air de combustion

Lors de l'enrichissement global de l'air de combustion, de l'oxygène est mélangé dans la conduite d'air de combustion en amont des brûleurs via une lance à oxygène (Oxynator™). L'oxynateur garantit un mélange rapide et homogène. Le débit d'air peut être réduit grâce à l'augmentation de la teneur en oxygène et la combustion devient plus efficace. Le niveau d'enrichissement global est limité à 25 pour cent pour des raisons de sécurité, car les brûleurs et les canalisations en aval ne sont généralement pas conçus pour l'oxygène.

Utilisation locale via des lances à oxygène

Un enrichissement plus important de l'air de combustion en oxygène peut être réalisé par l'introduction de lances à oxygène directement dans la flamme. Selon le positionnement de la lance, il y a une influence locale sur la température de la flamme et un réglage ciblé du transfert de chaleur.

Passage au brûleur à oxygène

Des brûleurs oxyfuel sont utilisés pour la combustion à l'oxygène pur. Les brûleurs ALGLASS, spécialement développés pour l'industrie du verre, assurent un apport de chaleur ciblé et de faibles émissions. Les cuves dites oxyfuel ne nécessitent pas de préchauffage d'air régénératif ou récupératif. Les coûts d'investissement sont donc considérablement réduits.

Applications typiques de boosting par oxyfuel dans la fusion du verre

  • Prolongation du voyage de la cuve en cas de régénérateurs ou de récupérateurs endommagés
  • Port 0 Boosting pour maintenir la puissance de fusion
  • Utilisation temporaire d'oxygène lors d'une réparation intermédiaire de régénérateur

Oxy-boosting pour maintenir ou augmenter la puissance de fusion

Кислородно копие до газовите горелки на „U-образна вана“

Pour atteindre efficacement les températures élevées du verre (environ 1.600 °C), on utilise généralement des régénérateurs pour préchauffer l'air de combustion. Au fil des ans, il peut arriver que les grilles maçonnées s'encrassent ou s'effondrent partiellement. Il en résulte une baisse des volumes et de la température de l'air, et une diminution de la capacité de fusion de la cuve.
L'utilisation de lances à oxygène à côté des brûleurs à gaz permet de réinjecter l'oxygène de combustion nécessaire sans augmenter le volume des gaz d'échappement. La puissance de fusion peut être maintenue de manière fiable - par exemple à la fin d'un voyage en cuve.

Вана с напречно нагряване с Port 0 кислородна горелка

Dans les cuves de verre plat à chauffage transversal, la puissance de fusion est maintenue grâce au "Port 0 Boosting" : Un brûleur à oxygène supplémentaire est installé de chaque côté du brûleur, entre la paroi frontale et le premier port du brûleur. Les deux brûleurs Oxyfuel fonctionnent en permanence sans commutation. Résultat : l'énergie apportée en continu et de manière homogène compense la baisse d'énergie des brûleurs à air et le bassin peut à nouveau fonctionner à sa puissance nominale initiale.

Pour plus d'informations sur l'oxy-boosting, consultez la brochure Melting Oxy-Boosting (en anglais).

Oxy-Combustion - Fusion au chalumeau à oxygène

  • Une cuve Oxyfuel bénéficie de tous les avantages de la combustion d'oxygène pur :
  • Économies d'énergie maximales : jusqu'à 40 pour cent
  • Volume des gaz d'échappement considérablement réduit
  • Faibles émissions de CO2 et de NOx
  • Meilleure qualité du verre grâce à un transfert de chaleur uniforme
  • Coûts d'investissement réduits grâce à l'absence de régénérateurs
  • Encombrement réduit

Air Liquide a développé plusieurs brûleurs à combustible et à oxygène qui permettent d'obtenir des résultats optimaux en fonction des besoins. Selon le modèle, ils permettent par exemple d'alimenter des cuves en verre particulièrement grandes, de régler de manière flexible l'impulsion et la longueur de la flamme, d'alterner entre le gaz naturel, le gaz liquide et le fioul ou d'obtenir des émissions de NOX ultra-faibles grâce à une injection d'oxygène séparée à plusieurs reprises (combustion étagée). Les modèles sont disponibles dans différentes plages de puissance.

Pour plus d'informations sur l'oxy-combustion, consultez la brochure Melting Oxy-Combustion (en anglais).

Heat-Oxy-Combustion - Fusion avec préchauffage gaz naturel-oxygène

La combustion avec préchauffage du gaz naturel et de l'oxygène permet d'utiliser la chaleur dégagée par le processus de fusion : l'énergie du flux de gaz d'échappement est utilisée pour préchauffer l'oxygène à 550°C et le gaz naturel à 450°C via des échangeurs de chaleur. Cela améliore considérablement le rendement de la combustion d'oxyfuel et permet une réduction supplémentaire de la consommation d'énergie d'environ 10 pour cent par rapport à une combustion classique de combustible et d'oxygène. En outre, le préchauffage réduit les émissions de CO2, également d'environ 10 pour cent.

Oxyfuel стъклена вана с предварително подгряване на горивния газ и кислорода

Cuve en verre Oxyfuel avec préchauffage du gaz combustible et de l'oxygène

Si un bac en verre doit être utilisé comme bac entièrement alimenté en oxygène (oxy fuel), l'alimentation en oxygène est assurée par un réservoir ou une installation sur site (VSA ou SIGMA).

Équipement disponible :

  • ALGLASS Brûleur
  • Stands de vannes gaz naturel-oxygène
  • Échangeur de chaleur pour l'oxygène et le gaz naturel
  • Contrôles des brûleurs
  • Approvisionnement en oxygène

Pour plus d'informations sur le Heat-Oxy-Combustion, consultez la brochure Melting Heat-Oxy-Combustion (en anglais). 

L'utilisation d'oxygène augmente la capacité de fusion, réduit l'empreinte carbone et diminue les émissions de NOx. Les experts en verre d'Air Liquide développent des solutions et des concepts personnalisés pour l'utilisation de la technologie de l'oxygène dans votre ligne de production. L'équipe d'ingénierie des procédés verriers veille à ce que tout se passe bien, de la planification à la construction et à la mise en service jusqu'à l'optimisation du fonctionnement - sans oublier, bien sûr, la fiabilité de l'approvisionnement en oxygène technique.

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