玻璃池炉辅助电加热是节能的有效途径.pdf

《玻璃池炉辅助电加热是节能的有效途径.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、寺———————————————参全国玻璃纤维专业情报信息网第二十八次工作会议论文旁———————————————哮玻璃池炉辅助电加热是节能的有效途径吴嘉培(南京玻璃纤维研究设计院，南京210012)1技术概况能源问题已经成为影响国民经济发展的大问题，特别是到了2l世纪，以石油为主的矿物能源更是价格飞涨，节能已经成为大家的共识，节能已经成为当今的基本国策。熔制玻璃的主要装置～玻璃池炉是一个耗能大户，池炉的传统工艺，大多采用火焰，通过辐射传热的形式把能量从外部对玻璃体进行加热。其燃料主要是煤、天然气

2、和重油。在少数特种光学玻璃上也有用电的。要燃烧，就不可避免的要有庞大的燃烧系统、燃料与余热回收系统，而热效率一般大多在15％---,28％之间。玻璃池炉除了热效率较低，耗能大以外，还有单位面积熔化率不高、占地面积大、建设投资大、粉料中的一些助熔剂、着色剂飞损严重、环境温度高、排出废气对空间污染严重等缺点。为了提高玻璃池炉的热效率与改善熔制质量，人们做了大量工作，至今比较有效的途径有5条：①辅助电加热；②鼓泡；③余热回收再利用；④窑炉全保温；⑤窑炉全自动控制；⑥全氧燃烧等。本文着重介绍辅助电加热。所

3、谓辅助电加热(或辅助电熔)就是在现有的玻璃池炉上，一般用电极经过池炉的侧墙或池底，送入一定的电能以帮助玻璃熔制、澄清或成型，这样的一个工艺过程我们称作辅助电加热。如果这个炉子全用电能直接加热，就是全电熔炉。众所周知，玻璃在常温下是绝缘体。而变成熔融态的玻璃液，却是可以导电的液体。其电阻率一般在4"--60Q·cm，属于半导体区域，为离子型导电。电能在玻璃液体内流过时，发出焦尔热：自己发热，自己熔制的工艺与外部加热有根本的不同。打一个通俗的比喻，传统的火焰窑就好象我们用煤火煮饭，而电熔就好象用微波烧

4、饭。正是由于内部加热，因而电熔的突出优点足热效率高，对环境污染少或极少，见表l。表1各种窑型的一般热效率◇37◇就辅助电熔而言，一般只要通入0．6～1-0kwh电，就可以增产出ikg的玻璃，也就是说用2157"--3595kJ的热可获lkg的玻璃。对于颜色较深的玻璃，其传热甚差，电熔的优点就更加突出。采用了辅助电加热玻璃液流速度得到提高，玻璃液内部温度一般平均提高30℃左右，进入到流液洞的玻璃液气泡数减少，产量可以加大20％"--50％。内部加热效应，除了上述的热效率高之外；对玻璃熔制工艺还带来一

5、系列的好处：①单位面积熔化率高，一般在1～3t／mz．d；②内部造成热泉效应，加速对流，玻璃质量好；③占地面积小，环境温度低；④辅助电加热的窑炉生产灵活性大，通电就增产，不通电就恢复原生产状态；⑤据美国欧文斯一伊利诺斯公司的报导与国内九江玻纤厂的实际生产计算，在同样的窑炉上用扩大窑炉与燃烧系统增产和引入辅助电加热增产相比，后者要节约投资3／5；⑥辅助电加热是在原窑炉的基础上引入部分电謦————————————————夸全国玻璃纤维专业情报信息网第二十八次工作会议论文姆———————————————

6、’务能来达到增加产量和改善质量，对原来的燃烧系统和窑炉几乎无需过大的改动，因而上马快，改造方便：⑦如果采用全电熔炉熔制玻璃，其表面可以做到全粉料状态，熔制足在深层进行因而热效率极高，粉料飞损小(是全火焰的1／10)。没有对周围污染的废气，特别适用于特种玻璃；⑧对电加热部分，工艺参数只有电压、电流和温度，因而操作简便，极易为工人所掌握。2辅助电加热的热效率讨论自然，电熔使用的足二次能源，而现有的玻璃池炉足用一次能源，从耗能的角度采用电助熔足否合理?简要讨论如下：发一度电，需要1l955kJ。一度电的

7、热值是3595kJ。从国内外的大量实践证明，辅助电加热的电热效率可以看作100％。如果认为辅助电加热前后的火焰热效率'7不变，和电加热前后玻璃体得到的功率不变，那么：'7兄D=犯+岛(1)通电后节约的功率为(考虑到发电效率)：AP吨一最一等忍(2)联立(1)与(2)方程，得：AP2等一3·33PE‘(3)若取△尸=O，即没有节能，那么’7=30．0％这里：BD一无电加热时火焰的功率；B一有电加热时火焰的功率；最一电加热的功率：△P一电加热前后的功率差；'7一原火焰窑的热效率：从上面计算可得：如果火

8、焰窑的原来热效率达◇38◇至1]30．0％的话，则引入的电能就无节能效益。说简明一点，如果玻璃池炉的原热效率与发电厂的热效率相当时，则辅助电加热就不能节能。事实上，我国目前绝大多数窑炉都远没有达到这水平，所以电辅助加热技术可使玻璃池炉节能。另外国外还有一种观点，认为电助熔加速了玻璃液的对流，也就加速了火焰对下层玻璃液的热交换，同样也提高了火焰的热效率。3案例计算现以一座2万t级的无碱拉丝池窑为例计算。条件：(1)单元窑，E玻璃，68t／d，重油燃料；(2)计算内容为熔窑、燃油、助燃