浮法玻璃企業(yè)節(jié)能途徑探討

1、浮法玻璃企業(yè)生產(chǎn)中的節(jié)能途徑Energy-saving approaches during the course of float glass production.孫保華（德州晶華集團(tuán)振華有限公司 德州市253007 ）摘要：本文對玻璃企業(yè)能耗情況做了簡約介紹，并對浮法玻璃生產(chǎn)過程中的節(jié)能途徑和措施進(jìn)行了 探討。關(guān)鍵詞：能耗生產(chǎn)過程溫度密封風(fēng)量平板玻璃行業(yè)發(fā)展與節(jié)能玻璃行業(yè)是一個高能耗行業(yè)，玻璃熔窯是玻璃生產(chǎn)線能耗最多的設(shè)備，在玻璃成本中燃料成 本約占3550%。我國自行設(shè)計(jì)的大部分浮法玻璃熔窯玻璃液單耗可以達(dá)到65007500kJ/kg玻璃 液，國外大的浮法玻璃企業(yè)可以達(dá)5800 kJ/k

2、g玻璃液，我們與國際先進(jìn)水平有一定差距。發(fā)達(dá)國家玻璃熔窯的熱效率一般在3040%，我國玻璃熔窯的熱效率平均只有2535%。熔 窯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和保溫措施不合理，使用的耐火材料質(zhì)量檔次低是存在這種差距的重要原因之一。其次， 國內(nèi)浮法玻璃工藝操作技術(shù)落后、管理不夠完善等從而造成能耗高、熔化質(zhì)量差、窯爐壽命短等。到2005年底，我國已擁有浮法玻璃生產(chǎn)線140余條，玻璃產(chǎn)能增加較快，市場競爭逐步白熱 化。做為玻璃主要燃料的重油，價(jià)格持續(xù)走高，在玻璃成本中所占比例越來越大。因此，降低玻璃 能耗，對降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的市場競爭力，對減少環(huán)境污染，緩解能源短缺等都具有巨大意 義。玻璃企業(yè)的節(jié)能是一個長期任務(wù)，

3、國內(nèi)外技術(shù)人員積極進(jìn)行研究，如優(yōu)化窯爐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、富氧 燃燒、全氧燃燒電助熔、重油乳化技術(shù)等，本文僅從玻璃生產(chǎn)過程控制方面對節(jié)能措施進(jìn)行探討。浮法玻璃企業(yè)生產(chǎn)過程中節(jié)能措施2.1配合料水分、溫度與油耗眾所周知，水分在配合料中的狀態(tài)與配合料的溫度密切相關(guān)。配合料溫度大于35。時，絕大 多數(shù)水分以游離態(tài)附著在難熔的砂粒表面，從而可以粘附較多的純堿加強(qiáng)助熔效果。當(dāng)配合料溫度 小于35C時，配合料中的水分會與純堿形成NaCO - 10HO或NaCO 7HO,與芒硝形成NaSO - 10HO323242結(jié)晶水化合物，使砂粒表面失去水分顯得干燥，使助熔作用減弱。北方地區(qū)在冬季由于氣溫較低，配合料溫度一般低于

4、35C，有些地區(qū)甚至僅有20C左右。 為了保持配合料外觀濕潤，通常采取增加配合料水分的辦法，雖然起到一定作用，但也會帶來較多 弊端，如料倉壁結(jié)塊現(xiàn)象加重、油耗增加等。有人通過計(jì)算，得出進(jìn)入窯內(nèi)的水需要消耗的油量為 0.085kg油/kg水。因此，提高配合料溫度，合理控制含水量是減少重油消耗的手段之一。為了保證 配合料的溫度始終大于35r，可以采取在混合機(jī)中加入熱水或通入蒸汽的方式，同時要做好皮帶 廊的保溫并增設(shè)采暖設(shè)施。2.2碎玻璃的比例碎玻璃是玻璃生產(chǎn)的必然產(chǎn)物，也是一種不可缺少的玻璃原料。碎玻璃與配合料按一定比例 均勻混合加入熔窯，能起到較好的助熔作用。據(jù)介紹，熔化1kg碎玻璃并升溫到15

5、00C約需1460kJ 熱量，而熔化同等數(shù)量的鈉鈣硅玻璃則需23002510 kJ熱量。所以，在合理范圍內(nèi)盡量多用碎玻 璃對降低油耗會起到一定效果。通過實(shí)踐，認(rèn)為400600噸/天熔窯碎玻璃比例變化為2%油耗可 增加或減少0.10.5噸/天。2.3合理的熔化溫度制度合理的熔化溫度制度不僅可以提高熔化質(zhì)量，減少玻璃缺陷，同時也可以達(dá)到節(jié)能降耗、提 高窯齡的目的?，F(xiàn)在浮法玻璃熔窯的溫度曲線一般有三種，即“山”形、“橋”形和“雙高”曲線。采用不同的溫度曲線時溫度分布和燃料分配見表1表1溫度曲線及燃料分配小爐序號1#2#3#4#5#6#“山形曲線溫度分布/C1430148015301550152014

6、40燃料分配/ %161820211689“橋”形曲線溫度分布/C149015101540157015501500燃料分配/ %1520.320.721.7193.3“雙高”曲線溫度分布/C147515101550157515451500燃料分配/ %1818.5162019.57.0“山”形曲線是過去國內(nèi)平板玻璃廠主要采用的溫度曲線，其特點(diǎn)是熱點(diǎn)突出，熱點(diǎn)與1# 小爐及末對小爐間的溫差大，泡界線清晰穩(wěn)定，缺點(diǎn)是難以充分利用熔窯的潛力。“橋”形曲線與 “山”形相近，其特點(diǎn)是熱點(diǎn)前后小爐間溫度與最高溫度相差不大，熔化高溫帶較長，有利于提高 玻璃配合料的熔化速度和玻璃液的澄清。以上兩種溫度曲線對節(jié)

7、能和熔窯壽命不利?！半p高”曲線 即“雙高熱負(fù)荷”溫度制度，其特點(diǎn)是在配合料較多的1#、2#小爐投入較多的燃料，加強(qiáng)配合 料的熔化；減少泡沫區(qū)的3#、4#小爐燃料量，降低此處熱負(fù)荷；增大5#小爐燃料量，以利于玻 璃液的高溫澄清和均化；6#起到調(diào)節(jié)成型溫度需要。由于“雙高”曲線合理分配了燃料，因而能 夠降低燃料消耗。但在采用“雙高”曲線時一定要把握好油量的集中和分散的程度，過于集中會造 成熔窯燒損加劇。國內(nèi)某廠600噸/天熔窯兩種溫度曲線實(shí)際消耗對比驗(yàn)證了以上觀點(diǎn)，“橋”形曲線時消耗為 74.6kg/min，“雙高”曲線時消耗為71.4kg/min。表2不同溫度曲線實(shí)際油耗對比小爐序號1#2#3#

8、4#5#6#7#“橋”形曲線溫度分布/C1470152015601580158015601510油量/kg/min14.815.212.65.614.510.61.3燃料分配/ %19.820.416.97.519.414.21.7“雙高”曲線溫度分布/C1455150015401560157515601500油量/kg/min14.414.414.22.014.511.90燃料分配/ %20.220.219.92.820.316.702.4熔窯密封熔窯的密封是否完好對油耗的影響較大。熔窯各部位的脹縫一般在烤窯完畢后需要進(jìn)行密封 處理，如果密封不好，一方面會通過這些縫隙散發(fā)出大量熱能，另一方面

9、也會從池壁與胸墻間、煙 道、蓄熱室等縫隙中吸入大量外界冷空氣，造成燃料的浪費(fèi)。國內(nèi)某廠400噸/天浮法玻璃生產(chǎn)線 由于池壁與胸墻間縫隙過大出現(xiàn)冒火現(xiàn)象，同時大量池壁冷卻風(fēng)通過縫隙不斷進(jìn)入窯內(nèi)，重油消耗 達(dá)83噸/天左右，通過密封池壁間隙，重油消耗降低到約76噸/天，由此可見熔窯密封對節(jié)能的重 要性。熔窯的密封包括窯體脹縫的密封、蓄熱室的密封、煙道的密封、操作孔的密封等，特別是投 料口、胸墻與池壁之間、蓄熱室及煙道、各種觀察孔的密封十分重要。2.5熔窯正常燃燒時各種風(fēng)量的控制與節(jié)能燃料經(jīng)壓縮空氣霧化后與一定量的助燃空氣混合才能完全燃燒。如果助燃空氣量較小，由于 氧氣不足會使燃料燃燒不完全，熱量隨

10、煙氣排出。如果助燃空氣量太多，就會使廢氣量增加，隨廢 氣帶走的熱量也會增多，同樣會影響熱效率。因此，確定合理的風(fēng)油比例，保持一定的空氣過剩系 數(shù)，對節(jié)能降耗有較大作用。在生產(chǎn)中，操作工一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)對風(fēng)油比例進(jìn)行調(diào)整，以使燃燒狀況 達(dá)到相對理想狀態(tài)。如果采取有效的檢測和控制手段，可以對空氣過剩系數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。在14% 范圍內(nèi)，空氣過剩系數(shù)每減少1 %可節(jié)約燃料2%。為了保證管路暢通，每次換火后需對吹掃閥及槍前油管進(jìn)行吹掃，但吹掃的時間長短對油耗也 會造成影響。吹掃時間短會使管路中的余油吹掃不干凈，吹掃時間過長則使進(jìn)入窯內(nèi)的冷空氣增加， 消耗部分熱量。每次換火后，為了保護(hù)不燃燒一側(cè)的油槍不被燒壞，在一個換火周期內(nèi)需始終通入 一定量的風(fēng)進(jìn)行冷卻，必然會消耗熱量。國內(nèi)某廠600噸/天生產(chǎn)線重油消耗約為1