燃煤气浮法玻璃熔窑的小炉蓄热室技改设计

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1、燃煤气浮法玻璃熔窑的小炉蓄热室技改设计沈志方陈申昌杨安吉(杭州浙大玻璃新技术有限公司杭州市310012)摘要：燃煤气浮法玻璃搭窑燃烧的好坏与小妒及蓄热室的设计有直接的关系。本文结合以往的设计经验阐述了小炉蓄热室设计的基本思路和设计中注意的几个重点。关键词：煤暴浮法玻璃熔窑小炉蓄热室1概述目前我国的浮法玻璃熔窑以重油为燃料的居多，主要是重油的热值高，火焰刚性好，射程远，适合浮法玻璃熔窑不断扩大的发展趋势，而且使用重油为燃料的玻璃熔窑结构简单，工艺流程简洁．附属设施少。操作控制容易，尤其是烤窑至过大火，此后室内温度较之烧煤气窑容易控制。然而，以煤气为燃料的玻璃熔窑

2、历史悠久，在我国早期的平板玻璃熔窑中，大部分是以煤或发生炉煤气为燃料的。随着煤气发生炉的不断改进，如二段炉，燃煤气熔窑的低成本优势日益体现出来。目前平板玻璃市场竞争日趋激烈，市场低迷，而重油价格见涨(1700元／吨)，各生产厂家在提高玻璃质量的同时，也在想方设法降低玻璃的生产成本，努力使企业安然度过平板玻璃市场的萧条期。在这种形势下，一些以发生炉煤气为燃料的浮法玻璃熔窑开始进行技术改造，在满足生产要求的同时，要使熔窑的各项指标与燃油的熔窑相接近，以体现出燃煤气熔窑低成本的优势，使企业立于不败之地。2箱式蓄热室在上世纪九十年代以前，我国的燃煤气熔窑的空、煤气蓄热

3、室均为上升道结构。此类蓄热室的空、煤气预热温度较低，蓄热室热效率差，熔窑的能耗很高，一般每公斤玻璃液需耗0．50～O．65公斤标准煤。九十年代初，杭玻率先在浮法一线上尝试将上升道空气蓄热室改成箱式蓄热室，并获得成功。从而将燃煤气熔窑的能耗降低了约10％。由于箱式蓄热室取消了空气蓄热室的半圆碹和承重碹，使蓄热室的结构更简单，寿命更长。如杭玻的燃煤气350t／d浮法熔窑在不热修格子体的情况下寿命达到了六年，能耗约为0．40公斤标准煤／每公斤玻璃液。3小炉蓄热室的设计燃煤气浮法玻璃熔窑技改设计中的最大难点就是小炉和蓄热室的设计，这也是燃油熔窑和燃煤气熔窑的根本区别。

4、3．1小炉的设计在浮法玻璃熔窑的煤气小炉设计中，目前已形成了一些定式，如小炉斜坡碹的下倾角是25’，底板上倾角约3‘，小炉舌头伸出长度为400～450蚴等(如图1)。但在小炉喷火口截面、小炉斜坡碹形式及材质选用上有很大不同。小炉喷火口截面可依据下面公式校核”’：弓端笋观s以。％一般煤气小炉口的高度为400～500mm，拱的股高比为1／10，小炉间距为3100mm，这样就能确定小炉口的宽度。而对于箱式空气蓄热室的浮法玻璃熔窑小炉斜坡碹形式目前有两种，一种是直通式，另一种是喇叭型。倾向于直通式小炉的理由是：煤气呈扁平状出上升道，容易与助燃空气混合；混合气体对小炉侧

5、墙的冲刷小，而且小炉结构简单，施工方便。倾向喇叭型小炉的理由是：喇叭形状将火焰强制性的形成扩散状。提高火焰的覆盖面：能改善因煤气上升道间距较小而造成的维修恶劣环境；为窑老期的热修创造条件。笔者倾向于喇叭状小炉结构。对于200t／d～350t／d的浮法玻璃熔窑，其小炉口宽度一般在1500mm～1600mm，如果采用直通式结构，那么煤气上升道间的维修净空为：3100(小炉中心距)一1500(小炉口宽)-2×465(上升道墙厚)-2×140(小炉立柱)=390mm，如此小的空间很难进行蓄热室的维修。而且，空、煤气的截面决定空、煤气的速度，空、煤气的速度比应服从于空气

6、、煤气的动量比，计算式如下。1：=-=动重比阢％Y式中：w。、w广_空气、煤气的出口速度(米／秒)V。、V广_空气、煤气的流量(标米3／秒)Y。、Yr一空气、煤气的重度(公斤／标米3)对于200t／d～350t／d的浮法玻璃熔窑，空煤气的动量比一般取1．3，在小炉喷火口截面确定的情况下，如果设计成直通式小炉，那么煤气上升道将成一个非常扁平的狭窄通道，这样既加剧了煤气上升道四周墙体的冲刷侵蚀，又因煤气层过薄而影响火焰的传热效果。圉1燃爆气塔g小炉结构图当然，是否设计成喇叭状也可以通过计算来确定。例如：一条350t／d燃煤气熔窑，小炉口宽度为1600mmX5个，1

7、200mm×2个，小炉喷火口高500rm，股高150rⅧ，煤气消耗总量5．47Nm3／s，助燃空气消耗总量8．84Nm3／s，假定空气预热温度为1200"C，煤气预热温度为1100"C，则每个小炉的v。：(8．84×_1200．，+，273)／6=7．95m。／s(按实际使用6个小炉计)，vf-(5．47×坚!罂：孑翌)／6：4．59m。／s(按实际使用6个小炉计)，Y。：(1．29×!!!1200+273Yf=(1．12×婴1100+273取空气、煤气的动量比为1．3。那么耽：1．3×4．59。0．22I氍／；0．69W)7．95×0．24设w．-6．OOm

8、／s，则wf=6．ooi0．69=8．