[發明專利]利用燃氣輪機和熱交換器從熔化爐的煙氣回收能量

在審

• 申請號: 201380065871.5
• 申請日: 2013-12-05
• 公開（公告）號: CN104870382A
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發明（設計）人: B·達維迪安;Y·約馬尼;J·勒狄拉克;J-P·特拉尼耶
• 申請（專利權）人: 喬治洛德方法研究和開發液化空氣有限公司
• 主分類號: C03B5/235
• 分類號: C03B5/235;C03B5/237;F23L15/04;F23R3/00;F25J3/04;F27D17/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 牛曉玲;吳鵬

1.一種用于在包括熔化室的爐(10)中進行熔化的方法，在該方法中：

·從氧氣(52)和氣態燃料中選出的至少一種燃燒反應物在熔化室的上游通過與主熱交換器(20)中的傳熱氣體熱交換而被預熱，從而獲得至少一種已預熱的燃燒反應物和中等溫度的空氣，

·熔化室借助于利用至少一種已預熱的燃燒反應物的燃燒而被加熱，從而在熔化室中產生熱能和煙氣，

·所述煙氣從熔化室排出并被引入次熱交換器(30)以使壓縮空氣通過與從熔化室排出的煙氣熱交換而被加熱，

其特征在于：

·借助于燃氣輪機(41，42)產生機械能和/或電能以及氣態排出物，所述燃氣輪機利用來自次熱交換器(30)的已加熱的壓縮空氣作為用于燃氣輪機的氧化劑，以及

·來自燃氣輪機(41，42)的氣態排出物被用作傳熱氣體，用于預熱主熱交換器(20)中的助燃氧(52)和/或氣態燃料。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，由所述燃氣輪機(41，42)產生的機械能和/或電能至少部分地供給至一個或多個空氣壓縮機(34)。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，由所述燃氣輪機(41，42)產生的機械能和/或電能的至少一部分被供給到至少一個選自下列的空氣壓縮機：供給次熱交換器(30)的空氣壓縮機(34)；供給空氣氣體分離單元(50)的空氣壓縮機；以及另一空氣壓縮機。

4.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述熔化爐(10)是玻璃爐，優選是用于浮法玻璃的玻璃爐。

5.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，來自主熱交換器(20)的已預熱的氣態燃料的一部分被用作燃氣輪機(41，42)的氧化劑。

6.一種熔化設備，包括：

·爐(10)，該爐限定了通過燃燒加熱的熔化室，所述熔化室包括用于由燃燒產生的煙氣(13)的至少一個出口，

·用于在熔化室的上游通過與傳熱流體熱交換對助燃氧(52)和/或氣態燃料進行預熱的主熱交換器(20)，所述主熱交換器(20)具有(a)用于傳熱流體的入口(21)和出口(22)以及(b)用于助燃氧(52)的入口(23)和出口(24)和/或用于氣態燃料的入口(25)和出口(26)，

·用于通過與來自熔化室的煙氣進行熱交換來加熱壓縮空氣的次熱交換器(30)，所述次熱交換器(30)具有(a)用于壓縮空氣的入口(35)和出口(36)以及(b)用于煙氣的入口(31)和出口(32)，

·第一空氣壓縮機(34)，所述第一空氣壓縮機連接至所述次熱交換器(30)的壓縮空氣入口，

在所述設備中：

·所述次熱交換器(30)的煙氣入口(31)連接至所述熔化室的煙氣出口(13)，

·所述主熱交換器(20)的助燃氧出口(24)連接至所述熔化室的至少一個氧化劑噴射器和/或所述主熱交換器(20)的氣態燃料出口(26)連接至所述熔化室的至少一個氣態燃料噴射器，

并且，所述設備的特征在于：

·所述設備還包括具有空氣進氣噴嘴和排氣口的燃氣輪機(41，42)，所述次熱交換器的壓縮空氣出口(36)連接至所述燃氣輪機(41，42)的空氣進氣噴嘴，所述燃氣輪機的排氣口連接至所述主熱交換器(20)的傳熱流體入口(21)，從而通過傳熱流體將來自燃氣輪機(41，42)的廢氣供給到主熱交換器(20)。

7.根據權利要求6所述的設備，其特征在于，所述燃氣輪機(41，42)向至少一個空氣壓縮機(34)提供機械能和/或電能。

8.根據權利要求7所述的設備，其特征在于，所述燃氣輪機(41，42)借助于傳動軸(45)向至少一個空氣壓縮機(34)提供機械能。

9.根據權利要求7或8所述的設備，其特征在于，所述燃氣輪機(41，42)向選自以下的至少一個空氣壓縮機供給機械能和/或電能：第一空氣壓縮機(34)；供給空氣氣體分離單元(50)的第二空氣壓縮機；以及另一空氣壓縮機。

10.根據權利要求9所述的設備，其特征在于，所述燃氣輪機(41，42)向空氣氣體分離單元(50)提供機械能或電能，所述空氣氣體分離單元具有連接至熔化室的至少一個氧化劑噴射器的氧氣出口(52)。