日用玻璃窑炉节能进展

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1、日用玻璃窑炉节能与减排山东轻工业学院胡昌盛教授1.引言节能的意义不但传统意义上的节能，降低生产成本，而且具有节能减排，保护环境的作用。因此，发展节能玻璃窑炉是势在必行的责任。2.玻璃工厂能耗分析熔化75%电7%料道7%锅炉3%印刷4%退火4%3.窑炉节能的途径1）燃烧控制(combustioncontrol)设计2）保温(furnacewallinsulation)设计3)废热回收（exhaustheatrecovery）设计4)热平衡（heatbalancing）设计5)电助熔（electricbooster）设计6)鼓泡（bubbling）设计7)富氧燃烧技术(richoxyge

2、ncombustion）设计8)料道加热（electricheatingofforehearth）设计9)碎玻璃（usingagreatnumberofcullet）工艺10)易熔玻璃配方（lowmeltingtemperaturebatchtechnique）工艺3.1控制合理的空气过剩系数燃料节约%预热空气/总的空气量冷空气降低1%，节能0.5%3.2高保温技术a)池底保温由89年的114度降到40度，主要是深澄清技术的采用，加大了池底保温。但在澄清区，温度也小于100度b)大碹保温现在的大碹保温多采用350硅砖，20mm的轻质密封料，114mm的轻质硅砖。65mm的耐火保温砖，

3、50mm的轻质保温砖，再涂以白泡石。大碹的温度在50度。实际上，窑体散热包含了对流辐射换热和气体逸出热量，气体的逸出热不但产生热损失，而且对窑炉的使用寿命也是有害的。所以现代窑体设计不但强调保温，更注意密封。c)池壁设计现代池壁设计倾向采用全保温技术一般采用250mm的AZS,230mm粘土耐火砖,50mm的陶瓷纤维。池壁温度一般在40-50度。d)胸墙的保温d)胸墙的保温国内与国外有很大的区别。国内一般采用硅砖，使用期限一般在4-6年。国外强调使用两个窑期，采用AZS.现代保温一般在60度。3.3废热回收排出气体的温度A）重油回收废热不但只看蓄熔比，重要的指标是看构筑系数。即蓄热室

4、的高度与蓄热室的截面积的比值。通过计算机模拟和实践可知，蓄热室的有效高度达到10米，再增加高度，预热温度不再增加。目前空气预热温度为1320℃，煤气为1280℃。LPG---液化石油气LNG---液化天然气•3.4热平衡•从热平衡的结果看：•热量来源主要是---燃料、废气回收的热量（多通道蓄热室）。•主要支出的热量是：热玻璃带出的热量、废气带出的热量、硅酸盐反应热、窑体散热，窑顶散失的热量比窑墙散失热量大。•由此分析：玻璃带出的热量是由工艺条件确定的。减少废气热量的方法主要有：(1）减少废气量（采用富氧燃烧技术）。（2）采用碎玻璃、长石、珍珠岩等硅酸盐材料，这些材料已经发生了硅酸盐反

5、应。减少原料的二氧化碳引入量。•窑体散热：大部分由胸墙和窑顶散热，减少散热的办法就是采用保温技术和深澄清池技术。深澄清技术增加熔化率。在等产量的情况下，散热面积减少。达到节能的目的。3.5窑炉内部的温度分布（鼓泡）理想澄清热点实际情况具有鼓泡和电助熔马蹄焰窑炉基本要求•鼓泡线和热点线一致。引入电极的目的是增加底部向上的力。增加涌泉区的稳定性。•这是因为：对于马蹄焰池窑来说，通过控制火焰分布控制热点位置是不可能的。•因为确定热点位置很难，最好用澄清区与熔化区的比值来确定窑坎和鼓泡的位置。根据国外研究，澄清区的玻璃液与熔化区的玻璃液的比值一般在14-20%。用该法能确保体积熔化率在较高的

6、水平。确定澄清区和熔化区的比例。一般来讲，短焰燃烧取大值，长焰燃烧取小值。也就是说，看产量的瓶颈在何处。•所以，燃煤马蹄焰窑炉的小炉设计十分重要，即可设计成短焰燃烧，也可设计成长焰燃烧，体积熔化率不同。鼓泡位置鼓泡的位置不是固定不变的。与流量有关；与玻璃窑炉深浅有关；与玻璃的品种有关；鼓泡可提高13%的产量，但技术参数要确定好。否则气泡难以解决，有鼓泡的还要注意澄清剂的选择。虽然在国际上，一些论文认为鼓泡位置在要看前的位置为池深的1/2，但是我认为，还要根据玻璃本身的特性相关。t1t23.7关于长宽比•从图上可以看出，中等平方的窑炉最宽。•从设计角度来讲，在等周长（围成熔化池AZS）

7、的情况下，以正方形的面积最大，也就是说，在化同样多钱的情况下，正方形的产量最大。但是这不是窑炉设计者刻意追求的。在满足一定条件下可以追求。要考虑火焰长度，小炉的结构等。长宽的比值，不能从教科书上得道规则。对于燃煤马蹄焰，重要的是考虑火焰的长度，通常情况下，火焰的有效长度（指大于1400度）小于11米。因为钠钙玻璃的熔化温度大于1400度。保证火焰向玻璃液传热，而不是玻璃液向废气传热，这样才能设计有大熔化率的窑炉。影响长宽比的因素1、窑炉的熔化面积2、小炉的