玻璃熔制效率的关键及熔窑大幅节能的方向.doc

全国性建材科技期刊 ) ) ) 《玻璃》 2 0 0 7 年 第 1 期 总第 1 9 0 期 玻璃熔制效率的关键及熔窑大幅节能的方向 杨志强1 杨 宏1 吴亚丽2 茅力佐2 ( 1 1 同济大学材料科学与工程学院 2 1 江苏华尔润集团有限公司) 摘 要 从熔制玻璃的工艺和熔窑运行的基本原理出 发, 研究玻 璃熔制 过程对 能量的 需求和熔 窑结构 对散热 能 耗的工艺需求, 探讨影响玻璃熔制效率的关键因素, 阐述了大幅节能降耗工艺变革方向的依据。 关键词 玻璃熔制 能耗 效率 节能 中图分类号: T Q 1 7 1 文献 标识码: A 文章编号: 1 0 0 3 - 1 9 8 7 ( 2 0 0 7 ) 0 1 - 0 0 1 4 - 0 7 1 前 言 节限制了节能效率? 本文认为, 熔窑的节能问题必须从玻璃熔制工 玻璃制造行业是典型耗能大户, 玻璃企业是影 艺入手, 理解从配合料到合格玻璃液的各个工艺阶 响各省市地方 G D P 单位能耗指标的热点部门。在 段对能量的需求指标。为匹配这些能量需求指标的 国民经济贯彻可持续发展、建立和谐社会的前提 熔窑结构形式和工艺制度安排, 是进一步节能的突 下, 在国际能源价格持续上涨的压力下, 玻璃企业 破口。即: 是否保证玻璃液制备工艺过程在分布上 面临的经济环境将日益苛刻, 降低能耗的工艺革新 能够充分达到各个制备阶段理想的能量需求指标, 将成为企业生死存亡的关键所在。 如温度和停留时间, 做到既不欠缺又不冗余。如果 玻璃熔窑节能问题由来已久, 国内外玻璃行业 欠缺, 则影响质量, 如果冗余, 则增加能耗和成本。 专家和工程师们为玻璃熔窑节能工艺进行了 2 0 多 在讨论节能措施之前, 应该充分理解玻璃液制 年的探索, 积累了丰富的经验。已经产生明显节能 备中必须的能耗, 例如: 效果的工艺革新有如熔窑的保温工艺, 高级耐火材 ① 玻璃液的理论能耗是必须的; 料的选用, 烟气余热的回收利用, 全氧燃烧等等。 ② 排出烟气无法回收的能量是必须的; 尽管玻璃熔制节能工艺取得了很好进展, 玻璃企业 ③ 维持耐火材料结构强度的表面散热是必须的。 的能耗依然居高不下; 玻璃制造的能耗指标依然引 提供这些必须能耗指标的数据可以从全窑热工 人注目; 能源价格的持续上涨时刻触动着玻璃企业 标定的工作中得到。 经营者的紧张神经。 ( 1 ) 当前玻璃熔窑的能耗指标 2 熔窑能耗指标全窑热工实测数据 玻璃液的理论能耗: 2 1 5 M J / k g = 0 1 7 k W # h / k g 为了制订玻璃熔窑节能策略, 必须对浮法玻璃熔 全电熔窑经济能耗: 4 1 3 ~ 5 1 4 M J / k g = 1 1 2 ~ 窑进行全窑热工测定和热平衡计算。对于每个熔窑进 1 1 5 k W # h / k g 行实际热工测定成本很高, 要耗费大量时间和人力物 6 0 0 t / d 浮法玻璃窑能耗: 6 1 4 ~ 7 1 5 M J / k g = 力。本文提供一个典型的 6 0 0 t / d 浮法玻璃熔窑热工 1 1 7 8 ~ 2 1 0 8 k W # h / k g 标定数据, 帮助体会当前玻璃熔窑的能耗分布。 ( 2 ) 进一步节能的目标 在热平衡计算中, 进出熔窑体系的空气与烟气 我们面临的问题是: 进一步的节能措施应该从 以烟道为界, 进出熔窑体系的玻璃以投料机处和投 何入手? 节能的幅度还有多大? 熔制工艺的那些环 料口处和出料口为界, 其它以进出窑体为界。 1 4  全国性建材科技期刊 ) ) ) 《玻璃》 2 0 0 7 年 第 1 期 总第 1 9 0 期 表 1 全窑热平衡数据 ( 耗重油 9 8 t / d , 产玻璃 6 0 0 t / d ) 的热工测定数据。 输出熔窑体系热量 输入熔窑体系热量 2 1 2 熔窑表面散热以及保温措施 项目 / % 项目 / % 表 2 熔窑表面散热热工测试数据 ( 耗重油 9 8 t / d , 产玻璃 6 0 0 t / d ) / % 烟气显热 Q1 3 1 1 5 2 燃料燃烧热 9 3 1 5 8 项目 表面散热 Q2 2 2 1 2 8 燃料显热 0 1 5 7 碹表面散热 3 0 1 0 5 熔化部碹: 2 0 1 8 5 % 冷却部碹: 9 1 1 9 % 玻璃液带出显热 Q3 1 9 1 2 助燃空气显热 0 1 8 6 池底表面散热 1 2 1 3 0 熔化部底: 8 1 2 4 % 冷却部底: 4 1 0 5 % 玻璃液带出潜热 Q4 8 1 8 7 配合料显热 0 1 7 1 孔口逸流气体显热 Q5 4 1 7 1 雾化蒸汽潜热 3 1 7 6 胸 墙、池 壁 表 面散热 1 3 1 1