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湖北華窯恒賓熱能設(shè)備有限公司
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為什么你的玻璃窯爐不節(jié)能?看看你做沒做這幾點

2019年07月03日舉報編輯打印
為什么你的玻璃窯爐不節(jié)能?看看你做沒做這幾點
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玻璃窯  玻璃熔爐  玻璃生產(chǎn)線  
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   我國玻璃工業(yè)產(chǎn)能已連續(xù)多年高居世界*位。我國玻璃工業(yè)熔窯節(jié)能潛力是很大的。大力提倡玻璃熔窯節(jié)能,是我國玻璃窯爐科學(xué)工作者和企業(yè)的共同責任,玻璃窯爐節(jié)能新技術(shù)的開發(fā)和推廣,將玻璃工業(yè)完成“工業(yè)企業(yè)普遍節(jié)能20%”的節(jié)能減排目標,具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益。

目前,工業(yè)發(fā)達國家玻璃熔窯的熱效率一般在30%~40%,我國玻璃熔窯的熱效率平均只有25%~35%。燃料在玻璃制造成本中,已超過1/3的比重,能源價格的不斷攀升,已經(jīng)在嚴重影響著行業(yè)的經(jīng)濟效益。因此,利用發(fā)生爐煤氣代替目前的主要燃料重油有很大的市場應(yīng)用前景。

發(fā)生爐煤氣及其應(yīng)用發(fā)生爐煤氣的產(chǎn)生方法是將煤在發(fā)生爐中燃燒后,將爐底的空氣加以限制,使煤不能燃燒,因而產(chǎn)生大量的一氧化碳,這就是發(fā)生爐煤氣。這種燃燒法使爐中排出的氣體主要是CO、CO2和N2.在一般的煤氣發(fā)生爐中,煤是由上而下、氣化劑則是由下而上地進行逆流運動,它們之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和熱量交換。這樣在煤氣發(fā)生爐中形成了幾個區(qū)域,一般我們稱為“層”。按照煤氣發(fā)生爐內(nèi)氣化過程進行的程序,可以將發(fā)生爐內(nèi)部分為6層,即灰渣層、氧化層(又稱火層)、還原層、干餾層、干燥層、空層。

根據(jù)煤在氣化過程中氣化劑不同,可以得到成分和性質(zhì)不同的發(fā)生爐煤氣。煤氣化常用的氣化劑或空氣或水蒸氣或者兩者合用,得到的發(fā)生爐煤氣相應(yīng)稱為空氣煤氣、水煤氣、混合煤氣。

在蓄熱室馬蹄焰中的應(yīng)用馬蹄焰窯的優(yōu)點一是熱利用率高。馬蹄形火焰在窯內(nèi)呈“U”形,長度可達熔化池長度的1.3~1.5倍,行程較長,因而燃料燃燒充分,同時窯體表面積小,熱散失量較少,這可提高熱利用率,降低燃料消耗。目前的大型馬蹄焰窯比相同熔化面積的橫焰窯熱耗量低15%~20%。二是結(jié)構(gòu)簡單,造價低,建一座馬蹄焰窯的費用比建同等規(guī)模的橫焰窯低25%~30%。馬蹄焰窯的缺點是:(1)沿窯長方向難以建立必要的熱工制度,火焰覆蓋面積小,在爐寬度上溫度分布不均勻。(2)一對小爐限制了爐寬,也就限制了爐的規(guī)模。(3)燃料燃燒噴出的火焰有時對配合料料堆有推料作用,不利于配合料的熔化澄清。

由于以上特點,馬蹄焰窯已被廣泛用于制造對玻璃質(zhì)量無特別要求的各種空心制品如瓶罐、器皿、化學(xué)儀器、玻管等。

在橫火焰平板玻璃池窯中的應(yīng)用在浮法玻璃的生產(chǎn)過程中,熔化是至關(guān)重要的工序之一,而要想有好的熔化效果,其前提條件是要有高熱值的燃料。經(jīng)過幾年來的發(fā)展,平板玻璃生產(chǎn)使用的燃料已由單一的發(fā)生爐煤氣,發(fā)展到現(xiàn)在根據(jù)能源條件因地制宜地進行選擇。除發(fā)生爐煤氣之外,有重油、天然氣、焦爐煤氣、燃料油和全電力等多種途徑。目前,玻璃企業(yè)已全面掌握了各種燃料的使用技術(shù)。

在各種燃料中,氣體燃料的燃燒過程較容易控制,也較容易實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)。另外,氣體燃料可進行高溫預(yù)熱,因而可以用低熱值燃料來獲得較高的燃燒溫度,以利于節(jié)約燃料、降低能耗。任何一種氣體燃料都是由一些單一的氣體混合而成的。其中可燃性的氣體成分有CO、H2、CH4和其他氣態(tài)碳氫化合物以及H2S;不可燃的氣體成分有CO2、N2和O2,此外,在氣體燃燒中還含有水蒸氣、焦油蒸氣及粉塵等固體顆粒。

目前的能量來源主要是重油和天然氣,而在我國能源的構(gòu)成中,煤的蘊藏量較豐富,所以如何利用煤氣或?qū)⒚恨D(zhuǎn)化為高熱值燃料如焦爐煤氣等,具有十分重要的意義。以煤氣為燃料的玻璃熔窯歷史悠久,在我國早期的平板玻璃熔窯中,大部分是以煤或發(fā)生爐煤氣為燃料。發(fā)生爐煤氣就是將固體燃料在煤氣發(fā)生爐中進行氣化而得到的人造氣體燃料,其熱值較低。隨著煤氣發(fā)生爐的不斷改進,燃煤氣熔窯的低成本優(yōu)勢日益體現(xiàn)出來。目前,平板玻璃市場競爭日趨激烈,市場比較低迷,而重油價格見漲,各生產(chǎn)廠家在提高玻璃質(zhì)量的同時,也都在想方設(shè)法降低玻璃的生產(chǎn)成本。

熔窯設(shè)計結(jié)構(gòu)隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,通過數(shù)字和物理仿真,模擬玻璃熔窯實際工作狀態(tài),通過分析熔窯結(jié)構(gòu)對工作狀態(tài)的影響,可以設(shè)計出更加合理的熔窯結(jié)構(gòu),從而實現(xiàn)熔窯的節(jié)能。

在結(jié)構(gòu)上可以考慮以下幾個方面:

(1)增大蓄熔比,一般超過50比1,具體做法一是加高蓄熱室,或采用三三通道蓄熱室。二是采用高蓄熱效率的八角筒型或十字型格子磚,增加有效蓄熱面積。盡量提高空氣預(yù)熱溫度至l300℃以上,這樣可以提高燃料的燃燒速度,節(jié)約燃料以達到節(jié)能效果。

(2)燃燒器在窯爐前端橫向排列,小爐設(shè)汁合理,噴火口采用扁平式,燃燒,火焰覆蓋面積大。

(3)加料口采用預(yù)熔池結(jié)構(gòu),同時采用密封式投料技術(shù)。

(4)采用深澄清池傾斜流液洞結(jié)構(gòu)和小工作部結(jié)構(gòu),減少玻璃液回流和工作部散熱。

(5)窯爐進行全保溫,蓄熱室墻、小爐、大碹、池壁、池底、胸墻采用全保溫,蓄熱室墻、小爐、胸墻、大碹應(yīng)增加保溫涂料,以減少窯體散熱。

(6)在熔化部池底設(shè)置窯坎,通過窯坎穩(wěn)定窯池中投料回流和成型回流,避免因熔化溫度的波動而造成玻璃液的質(zhì)量不均。同時提高玻璃的澄清效果和均化質(zhì)量,減少熔化池底層往回流動的玻璃液量,降低能耗。

(7)在熔窯熱點部位設(shè)置鼓泡裝置,加速玻璃液的澄清和均化。

(8)流液洞與分隔墻將窯爐分隔成熔化池與工作池兩部分,這種形式允許在工作池用一定的加熱方式單獨調(diào)解溫度,穩(wěn)定玻璃液的成形溫度。

提高材料質(zhì)量,延長熔窯使用壽命選用優(yōu)質(zhì)、匹配良好的熔窯各部位耐火材料,是熔窯節(jié)能工作的基礎(chǔ)和**。

(1)空氣蓄熱室上部格子磚采用電熔再結(jié)合鎂磚較適應(yīng),小爐、胸墻、大碹須用96-A優(yōu)質(zhì)硅磚,大碹硅質(zhì)火泥要選擇得當,應(yīng)具有一定的黏結(jié)性和抗火焰侵蝕能力。

(2)池壁采用無縮孔或傾斜澆鑄AZS電熔磚,投料口拐角、流液洞、電極磚等關(guān)鍵部位采用無縮孔AZS電熔磚。熔化部、冷卻部均須用電熔磚鋪底。

(3)硅磚和電熔磚之間要有燒結(jié)鋯剛玉磚過渡,以避免發(fā)生接觸反應(yīng),另外黏土火泥和硅質(zhì)火泥不能混用。

目前,我國耐火材料行業(yè)已取得了長足進展,設(shè)計使用合理,采用國產(chǎn)耐火材料可以達到5年以上的熔窯使用壽命。

熔窯余熱利用在玻璃熔窯的各項熱損失中,由蓄熱室排出煙氣的余熱量占有很大比例。如何提高熔窯排煙余熱的回收利用,一直是國內(nèi)外熱門的研究課題。現(xiàn)階段,人們對排煙余熱回收的途徑主要有余熱發(fā)電、余熱制冷、余熱鍋爐和余熱預(yù)熱玻璃配合料等幾種途經(jīng)。

采用電輔助加熱技術(shù)可以解決顏色料或部分難熔料的熔化問題,同時在需要時達到提高玻璃質(zhì)量和產(chǎn)量的目的,而且可以延長熔窯使用壽命,節(jié)約能源。

采用富氧燃燒或純氧助燃節(jié)能新技術(shù)富氧燃燒的基本原理是:在燃燒時將助燃空氣中含氧量增加,一般在23%~32%的O濃度下進行燃燒,這樣可使燃燒速度加快和燃燒。富氧燃燒減少了N2及其他不參加燃燒反應(yīng)的氣體比例,減少了由廢氣帶走的熱量。同時,由于助燃氣體中N2含量降低,水蒸汽和CO2的含量和分壓增大,火焰黑度增加,富氧燃燒使燃料在火焰區(qū)域的燃燒度提高,火焰溫度提高,增加了火焰向配合料或玻璃液的傳熱能力。面靠近大碚火焰上部非富氧區(qū)溫度降低,大碹向外散失熱量減少,在減少熱損失的同時提高了熔窯熔化率,從而實現(xiàn)富氧燃燒熔窯的節(jié)能。另外,燃燒產(chǎn)物中的NOx含量降低,減少了廢氣污染,改善了環(huán)境。一般來說玻璃熔窯采用局部增氧-梯度燃燒富氧燃燒節(jié)能專利技術(shù),預(yù)計可以取得6%以上的節(jié)能效果。
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