提高玻璃窑炉热效率的最近进展(1)

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1、2006国际玻璃电熔技术研讨会论文集提高玻璃窑炉热效率的最近进展邬永国(美国)摘要：在玻璃工业中，用于玻璃熔化的能耗占整个工业总能耗的30---75V0，根据玻璃品种的不同，能源成本占总成本的10～25740。因此，提高玻璃窑炉热效率对降低玻璃制造成本有极其重要的影响。能源价格的急剧上升，全球气候变暖和对二氧化碳排放的限制，以及投资成本的增加等都推动了玻璃熔化技术的发展。本文讨论了玻璃窑炉的热效率，并介绍了选择性配料，对配合料和熟料进行预热的全氧燃烧的技术发展。此外，还介绍了一些非传统先进熔化系统的开发，如分段式熔化技术，浸入式燃烧技术，以及通过数学模拟来优化燃料分布达到节能的目的。关键

2、词：玻璃窑炉；能耗；全氧燃烧；配合料预热；分段式熔化；浸入式燃烧；热效率；数学模拟RecentDevelopmentinImprovingEnergyEfficiencyofGlassFurnaceYongguoWu(USA)Abstract：Theenergyrequiredforcontinuousglassmeltingusuallyaccountsforabout30～75％ofthetotalenergyconsumptionssuppliedtotheglassindustry．andtheenergycostcontributestoabout10^。25％oftotalg

3、lassmanufacturingCOStdependinguponthetypeofglassandmanufacturingefficiency．Typically，energyefficiencyofglassfurnacesoffersmajoropportunitiesformanufacturingCOStreduction．Significantrisingofenergycost．environmentalrequirementsforcleanairandpressureforredtlcingglobalwarmingandcarbondioxideemissions

4、．aswellasthecostofcapitalsaremaindriversforthetechnologydevelopments．Inthispaper，energyefficiencyofglassfurnacesisdiscussed．Technologydevelopmentsinselectivebatching，oxy·fuelfiringwithpreheatingbatchandcullet，non—conventionaladvancedmeltingsystems．suchassegmentedglassmeltingandsubmergedcombustion

5、melting，aswellasusingmathmodelingtooptimizefueldistributionforenergysavingsarepresented．Keywords：GlassFurnace；EnergyConsumption；Oxy—FuelFiring；BatchPreheating；SegmentedGlassMelting；SubmergedCombustion；EnergyEfficiency；MathModeling第31页：共186页；2006国际玻璃电熔技术研讨会论文集1、玻璃熔化需要的能耗熔化玻璃一般采用大型火焰窑炉，有时也用电熔炉。在大型火

6、焰窑炉中，通过燃料在燃烧室的燃烧发出的热量，在配合料加热，配合料熔化，石英砂熔解，气泡的上升和均化等各个过程中传递给玻璃配合料和玻璃液。在全电熔或电助熔窑炉中，能源通过玻璃液的电导性而自身发热，常常比火焰窑炉有更高的热效率。在过去的一个世纪里，从低发热值的煤到高热值的天然气和石油，电熔AZS材料取代低级耐火材料以提高窑炉的使用温度，这些都有利于提高窑炉的熔化速率，炉体保温和延长炉龄，以及窑炉设计和操作的改进，导致了玻璃能耗的大大降低，如图1所示【·1。玻璃窑炉的数学模拟已经广泛应用于优化玻璃窑炉的设计和操作，如在合适部位加鼓泡器来提高热传递；在料毯下方设置一定数量的电助熔电极；优化窑炉燃

7、烧分布和减少换料时间等。如果经济可行或有严格的环保要求，使用全氧燃烧和电助熔技术对提高玻璃熔化的热效率是非常有效的。为了获得所需的玻璃质量和产量，需要消耗一定数量的能源来熔化玻璃，而实际能耗往往比理论能耗要大得多。例如，熔化钠钙玻璃的理论能耗为2500千焦／从斤玻璃，然而，热效率最高的玻璃窑炉的能耗大约为3500千焦／公斤玻璃。对大多数的玻璃窑炉，其能耗范围在4000---8000千焦／公斤玻璃，具体见图2【2l。图1八一卜年玻璃能