[發明專利]用燃氣輪機和換熱器從來自熔爐的煙霧中回收能量

在審

• 申請號: 201380067165.4
• 申請日: 2013-12-05
• 公開（公告）號: CN104870383A
• 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;F25J3/04;F27D17/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 唐秀玲;林柏楠

1.在包含熔化室(100)的爐中熔融的方法，在所述方法中：

●熔化室(100)通過燃燒加熱，因此在熔化室(100)中產生熱能和熱煙霧(20)，

●將熱煙霧(20)從熔化室(100)中除去，且作為傳熱氣體的空氣(30)通過與從熔化室(100)中除去的熱煙霧(20)熱交換而加熱，由此得到熱空氣(31)，

●至少一種選自氧氣(40)和/或氣態燃料(50)的試劑通過與熱空氣(31)熱交換而預熱，由此得到至少一種預熱試劑(41、51)和溫和空氣(32)，且至少一種預熱試劑(41、51)用作用于加熱熔化室(100)的燃燒試劑，

其特征在于：

●溫和空氣(32)在第一空氣壓縮機(110)中壓縮以得到經壓縮溫和空氣(33)，

●經壓縮溫和空氣(33)通過與熱煙霧(20)熱交換而加熱以得到經加熱經壓縮空氣(34)，和

●機械能和/或電能通過經加熱經壓縮空氣(34)在膨脹渦輪(12)中膨脹而產生。

2.根據權利要求1的方法，其中至少一種燃燒試劑(40、50)通過在初級換熱器(130)中與熱空氣(31)熱交換而預熱，且傳熱氣體(30)通過在二級換熱器(140)中與從熔化室(100)中除去的熱煙霧(20)熱交換而加熱。

3.根據權利要求2的方法，其中經壓縮溫和空氣(33)也通過在二級換熱器(140)中與從熔化室(100)中除去的熱煙霧(20)熱交換而加熱。

4.根據權利要求2的方法，其中經壓縮溫和空氣(33)在三級換熱器(150)中用從熔化室(100)中除去的熱煙霧(20)加熱。

5.根據前述權利要求中任一項的方法，其中將由膨脹渦輪(120)產生的能和/或電能至少部分地供入一個或多個空氣壓縮機(110)中。

6.根據前述權利要求中任一項的方法，其中熔爐為玻璃熔爐，優選用于將浮法玻璃熔融的爐。

7.熔化裝置，其包含：

●爐，其限定通過燃燒加熱的熔化室(100)且包含至少一個用于燃燒產生的煙霧(101)的出口，

●在熔化室(100)上游用于通過與作為傳熱氣體的空氣(31)熱交換而將燃燒氧氣(140)和/或氣態燃料(50)預熱的初級換熱器(130)，所述初級交換器(130)具有(a)傳熱氣體的入口(131)和出口(132)，以及(b)燃燒氧氣的入口(133)和出口(134)和/或氣態燃料的入口(135)和出口(136)，

●用于通過與來自熔化室(100)的煙霧(20)熱交換而加熱空氣(30)的二級換熱器(140)，所述二級交換器(140)具有(a)空氣的入口(141)和出口(142)，以及(b)煙霧的入口(143)和出口(144)，

在所述裝置中：

●二級交換器(140)的煙霧入口(143)與熔化室(100)的煙霧出口(101)連接，

●初級交換器(130)的燃燒氧氣出口(134)與熔化室(100)的至少一個氧化劑噴射器(102)連接和/或二級交換器(130)的氣態燃料出口(136)與熔化室(100)的至少一個燃料噴射器(103)連接，

且特征在于：

●初級換熱器(130)的空氣出口(132)與第一空氣壓縮機(110)的空氣入口(111)連接，所述第一空氣壓縮機(110)具有壓縮空氣出口(112)，所述壓縮空氣出口(112)與用于通過與在熔化室(100)中燃燒產生的煙霧(20)熱交換而加熱經壓縮空氣(33)的換熱器(140、150)的經壓縮空氣入口(143、153)連接，所述換熱器具有經加熱經壓縮空氣(34)的出口(146、153)，所述經加熱空氣(34)的出口與用于通過經加熱經壓縮空氣(34)在膨脹渦輪(120)中膨脹而產生機械能和/或電能的膨脹渦輪(120)的經壓縮氣體入口(122)連接。

8.根據權利要求7的裝置，其中二級換熱器(140)也用作用于加熱經壓縮空氣的換熱器。

9.根據權利要求7的裝置，其中稱為三級換熱器的第三換熱器用作用于加熱經壓縮空氣(33)的換熱器。

10.根據權利要求7-9中任一項的裝置，其中膨脹渦輪(120)將機械能和/或電能供入至少一個空氣壓縮機(110)中。