Herdofen
Prozessbeschreibung
Fritten werden hauptsächlich hergestellt, indem man die Ausgangsstoffe in einem Wannenschmelzofen bei hohen Temperaturen von 1.350 bis 1.550 °C schmilzt. Das Material wird an der hinteren Wand durch einen Schneckeneinleger zugeführt, geschmolzen und dann in Wasser abgeschreckt. Hierdurch wird daraus ein festes, unlösliches fragmentiertes Material. Im Vergleich zur Glasindustrie sind diese Wannen mit 8 - 15 m² eher klein und produzieren im Schnitt etwa 20 Tonnen am Tag. Die Verbrennungsluft weist eine niedrige rekuperative Luftvorwärmung von 350 - 500 °C auf.
gASEANWENDUNG
Neben der herkömmlichen Verbrennung mit natürlicher Luft und Gas kommt in einer erheblichen Zahl von Öfen die Oxyfuel-Verbrennung zum Einsatz (hauptsächlich in Italien und seit kurzem auch in der Türkei). Hierauf entfallen rund 25 % aller Öfen in Europa. Die Anreicherung der Verbrennungsluft mit unterschiedlichen Mengen Sauerstoff, um eine höhere Temperatur im Schmelzofen zu erreichen und letztendlich die Produktionsrate zu erhöhen, ist besonders in Spanien weit verbreitet. Oxyfuel befeuerte Öfen weisen niedrigere energetische Werte auf. Aufgrund der sinkenden Emissionswerte werden die meisten neuen Öfen mit Oxyfuel betrieben. Für die Oxyfuel Verbrennung sprechen mehrere Gründe:
- Der Stickstoff wird aus dem Verbrennungsprozess verbannt
- Das Abgasvolumen wird um 75 % reduziert
- Der Wärmeverlust über das Abgassystem ist geringer
- Weniger Gemengeverluste durch die niedrigere Abgasgeschwindigkeit, weniger Staubemissionen
- Abgaskanalbereich kann reduziert werden
- Höhere Flammentemperatur
- Bessere Wärmeübertragung durch die 3-atomigen Moleküle während der Verbrennung
- Bessere Wärmeverteilung
- Höhere Produktionsleistung (bis zu >200 %)
Sauerstoffanreicherung
Im Verbrennungsprozess des Herdofens kann das gelieferte Oxidationsmittel mit Sauerstoff angereichert werden. Hierdurch werden die Sauerstoffdurchsatzrate in Abhängigkeit der Abgastemperatur und/oder anderer Prozessparameter spezifisch gesteuert.
Oxyfuel-Verbrennung
Luft-Brennstoff-Brenner werden durch Oxyfuel-Brenner ersetzt, die reinen Sauerstoff verwenden. Außerdem werden Oxyfuel-Brenner genutzt, um die Wärme des Fließstroms zu regulieren. Die Umstellung dieser Öfen auf Oxyfuel führt zu:
- einer erheblichen Kapazitätserhöhung (bis zu einer Verdoppelung)
- einer besseren Produktqualität
- niedrigeren Emissionswerten
Messer-Lösung
In der Tabelle werden Beispiele für die Kapazitätserhöhung und Emissionsreduzierungen im Falle eines Herdofens gezeigt. Die Daten stammen aus einer Frittenproduktionsanlage, in der rekuperative Luft-Brennstoff-Brenner durch Oxyfuel-Brenner vom Typ Oxipyr ersetzt wurden.
Ergebnisse beim Ersatz von Luft-Brennstoff durch die Oxyfuel-Technologie in einem Herdofen.
- Oxipyr - F
- Oxipyr - Flex3
- Oxipyr - P / P LON
- Oxipyr - Advanced Regelung
- Oxipyr - Basic+, Basisregelung
- Oxipyr - 400 Regelung