Steine & Erden

Entwicklung eines stickoxidmindernden und energiesparenden Gasbrenners

Für den Glasschmelzprozess war der Gasbrenner so zu entwickeln, dass eine deutliche Energieeinsparung und NOx-Minderung erzielt werden konnte.

Im Rahmen des Projekts wurde ein Brenner entwickelt, der einen ungestörten und niederturbulenten Freistrahl erzeugt und in seiner horizontal und vertikal Position verstellbar ist. Dadurch kann eine optimale Mischung von Brenngas und Brennluft eingestellt werden.

Der Brenner ermöglicht eine Senkung der Flammtemperatur, was zu einer Reduzierung der NOx-Emissionen von 2000mg/Nm3 auf 800 bis 500mg/Nm3 führte, je nach Ofenkonstruktion, wobei gleichzeitig die Schmelzleistung erhöht werden konnte. Dadurch konnte ein aufwendiger Umbau des Ofens oder einer nachgeschalteten Abgasbehandlung zur NOx-Minderung vermieden werden.

 

Zusammenfassung

Die Konstruktion des Brenners, insbesondere die Ausbildung der Mündungsöffnung und spezielle Positionierung des Brenners, ermöglicht die Zuführung des Gases in den Ofen in einem weitgehend ungestörten und niederturbulenten Freistrahl. Brenngas und Kühlluft (Kühlluftführung und verschiebbare Gasdüse) sind zur Einstellung der Turbulenz- und Mischungsbedingungen zur Erreichung optimaler Flammparameter individuell einstellbar. Konstruktiv wurde dies durch innere und äußere Turbulenzvorrichtungen und ein axial verschiebbares Gasführungsrohr innerhalb des Brennkörpers gelöst. Der Brenner wird luftgekühlt, die Mündung ist mit einem zusätzlichen wassergekühlten Vorsatzring ausgerüstet. 

Die Brennerkonstruktion und Positionierung ermöglicht eine verzögerte Mischung von Brennstoff und Verbrennungsluft. Hierdurch wird die Flammentemperatur abgesenkt und die Wärmeübertragung zur Schmelze intensiviert, was zu einer Steigerung der Schmelzleistung bei gleichzeitig verminderter Bildung von NOx führt. Die niedrigere Ofentemperatur hat darüber hinaus als positiven Langzeiteffekt eine längere Ofenstandzeit zur Folge. 

Die Technik ist allgemein in der Glasindustrie einsetzbar. 

Umweltvorteile:

  • -durch verbesserte Wärmeübertragung geringere Belastung des Ofengewölbes
  • Minderung der NOx-Emissionen um bis zu 50 %
  • Energieeinsparung von 4 bis 6 %
  • Erschließung von Schmelzleistungsreserven von 4 bis 7 %

Weitere Projektdaten

Projektnummer: MVI 1247

Projektzeitraum: 2000 - 2001

Projektort: Deutschland (Brandenburg)

Projektansprechpartner:

Sandra Leuthold

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Quelle: Software & Technologie Glas GmbH Cottbus (STG GmbH Cottbus)