玻璃池窯高效節(jié)能高效栽培技術

玻璃池窯高效節(jié)能高效栽培技術

1確定池爐生產技術指標我們公司的85m池是由兩條10組雙滴式擴散器制成的池池。常年生產翠綠料各種葡萄酒瓶和啤酒瓶,以滿足中國長城葡萄酒、天津王朝葡萄酒、通化葡萄酒、北京燕京啤酒、沈陽雪化啤酒以及哈爾濱啤酒等著名品牌的包裝需要。該爐是在原有廠房內進行改造設計的,為節(jié)省投資全部采用國產耐火材料。由于當前重油、純堿供應渠道多變,質量不夠穩(wěn)定,為使85m2池爐投產后實現(xiàn)產品為名優(yōu)品牌配套、穩(wěn)定高產、節(jié)能降耗和爐齡“保六爭七”等項目標,我集團公司確定該窯綜合經濟技術指標如下:⑴玻璃液熔化質量:氣泡<50個/30g,密度差≤10×10-4g/cm3,環(huán)切均勻度C+級以上。⑵熔化率:2.1t/m2·d⑶能耗:125kg標油/t玻璃液⑷爐齡:≥72個月2主要技術措施2.1池壁材質及厚度熔化池是玻璃池窯重要組成部分,熔窯產量、質量、能耗、爐齡及窯爐造價均與窯池結構設計密切相關。85m2池爐熔化池長取11800mm,寬7200mm。長寬比為1.64;池深:熔化區(qū)1275mm,澄清區(qū)1375mm。為了確保池壁各部位壽命平衡,并考慮日常維護容易,該窯在材質選配方面及池壁的不同部位厚度方面進行了認真研究,確定如下:熔化區(qū)兩側及小爐下面后池墻采用AZS36ZWS-Y磚,澄清區(qū)兩側及前池墻采用AZS33ZWS-Y磚,流液洞前延伸池壁磚為AZS41WS-Y磚,流液洞入口處上部池壁采用AZS36WS-Y磚,加料池拐角磚采用AZS41WS-Y磚,加料池池壁采用AZS33QX-Y磚。池壁厚度為250mm。但小爐下部后池墻、窯池的前池墻、流液洞上部池墻及流液洞前延伸池壁厚度300mm,加料口拐角磚厚為325mm。池底為多層及復合保溫結構,并采用標型磚砌筑。池底總厚度960mm,其結構由池底鋼板向上依次為厚406mmQN-1.0磚,203mmNZ-40磚,133mmLZ-48磚,28mm鋯質搗打料,75mm鋯英石-65磚,40mmAZS搗打料和75mmAZS33WS-Y鋪面磚(鼓泡區(qū)厚為150mm)。這種結構的池底經久耐用,保溫效果好,而且施工方便。2.2石膏、窯坎、鼓泡的應用窯坎和池底鼓泡技術都是玻璃熔制過程中的強化手段,兩者配合起來用于熔化作業(yè)中。由于鼓泡的動態(tài)強化作用與窯坎的靜態(tài)強化作用二者相輔相成,可有效地擋住尚未熔融好的料液流向澄清區(qū),也促進了玻璃液的攪拌均化作用,加快了玻璃液之間的熱交換,提高池底的玻璃液溫度,使玻璃液的均勻度顯著提高,特別是當熔制熱輻射透過率低的顏色玻璃時,窯坎和鼓泡技術的應用更為必要。脈沖鼓泡可以控制泡頻,可以調整泡徑大小,根據作業(yè)情況可以暫停鼓泡,當需要時隨時可以恢復鼓泡,根據需要,還可以改變?yōu)檫B續(xù)鼓泡方式或脈沖和連續(xù)配合的鼓泡方式,總之它是更加完善的鼓泡技術。鼓泡點設在窯池長四分之三處,安裝10只鼓泡器,每只鼓泡器中心距離600mm。窯坎采用雙排(厚200mm×2)錯縫式結構,窯坎高600mm。窯坎與鼓泡器中心距為1050mm。窯坎磚、鼓泡磚選材為AZS41WS-Y磚。2.3流液洞運行效果流液洞結構對于保證池爐壽命、提高玻璃液質量及降低能耗均起到十分重要的作用。本設計除保證爐齡周期中運行安全可靠外,重點解決減少玻璃液回流問題,重視它的節(jié)能效果。流液洞長×寬×高為1400×650×300mm,截面積為19.5dm2(即1950cm2)。出料量與流液洞負荷(即流量系數)、回流系數n見表1。由于流液洞前澄清區(qū)窯池加深100mm,相當于流液洞沉降100mm。為減輕流液洞上蓋磚向上侵蝕作用,流液洞上傾角取120°。流液洞前向熔化池延伸500mm,流液洞后又向工作池延伸400mm。使流液洞外部環(huán)境大為改善,以便于運行中對流液洞結構的日常維修保養(yǎng)。流液洞側壁和上蓋用AZS41WS-Y磚。2.4水冷卻器+擺動加料設一個加料池,單側加料。采用梯形料池,預熔室上部由主碹和外部副碹組成,在副碹的外下方安裝一個可上下調整擋火的水冷卻器,在加料池上方安裝一個輕體耐火混凝土密封罩,JHGJ400×300單臂裹入式擺動加料機在里邊工作,因而有效地減少了輻射和溢流熱損失及揚塵量,大大地改善了作業(yè)環(huán)境。加料口主碹用雙掛鉤磚托砌,加料池拐角磚用調節(jié)螺桿牽引固定在主柱上。2.5兩種分配料道的組合及分配效率隨著高速制瓶機的發(fā)展,對料滴溫度的穩(wěn)定性與料滴粘度的均勻性要求越來越高。傳統(tǒng)的工作部結構改革是這一發(fā)展的必然趨勢。為使工作部能夠較好的實現(xiàn)玻璃液的均化、調溫和分配功能,工作部采用了分配料道結構形式,火焰空間全分隔,不受熔化室內火焰干擾,為滿足不同產品的溫度要求,分配料道的空間再用隔墻分離,以分區(qū)進行各自溫度調節(jié)。分配料道長6540mm,寬1100mm,液深425mm。工作池的每小時取容比85%～90%,料液在分配料道內存留時間65～70min,分配料道能耗0～1.254×104kJ/d,除生產小產品外,多數情況下不用補充熱量。上部空間用優(yōu)質硅磚砌筑,池壁為AZS33PT-Y磚,池底鋪面磚為AZS33WS-Y磚。2.6表面保溫效果火焰空間總高度為2572mm?；鹧婵臻g容積為207.6m3,火焰空間熱負荷18.8×104kJ/m3·h(4.5×104kcal/m3·h)。熔化室大碹為蜂窩狀優(yōu)質硅磚結構,外部采用太原高科耐火材料有限公司保溫方式,由碹表面向外依次是:5mmXM10B硅質泥漿,40mmXM500A硅質密封料,90mmGGFT-Ⅰ(1400℃)保溫涂料,90mmGGFT-Ⅱ(1100℃)保溫涂料。外表面溫度平均為90℃,碹表面散熱量為4023kJ/m2·h(966kcal/m2·h)。四周胸墻用AZS33PT-H槽型復合磚砌筑,該磚性能相當于法國西普公司ER-1681SI和日本旭硝子公司ZB-1681W磚。其耐用情況與AZS33PT磚相當,但其重量減輕四分之一,隔熱效果可提高2.5倍。復合磚的外面再依次保溫:115mmLZ-48,180mmQN-1.0及30mmGGFT-Ⅱ。胸墻外表面溫度平均為70℃,散熱量為3324kJ/m2·h(556kcal/m2·h)。2.7噴火口熱負荷小爐火焰覆蓋率61%,火口寬高比2.57,斜坡碹下傾角20°,小爐底板下傾角10°,小爐向心角6°,火口面積與熔化面積比1.95%,噴火口熱負荷為2.360×104kJ/m2·h(565×104kcal/m2·h)。噴火口、碹、側墻及底板均為AZS33PT-H磚。2.8國內模塊與設備采用箱式蓄熱室,碹頂及墻體的上部用優(yōu)質硅磚砌筑并進行強化保溫。關于格子體的設計,實踐證明完全依據格子體體積和熔化面積成正比例的概念,即蓄熔比越大越好是不切實際的。原則應是既節(jié)省能源又要經濟合理。必須結合運行周期內熔窯實際可能達到的熔化率范圍、單位時間耗能量及所需的助燃空氣量而定。一般情況下馬蹄焰池爐1m3/s助燃空氣需格子體體積50～60m3。85m2池爐經常出料量在180t/d左右,平均能耗125g標油/kg玻璃液,需助燃空氣量為3.3m3/s,因此一側格子體體積為200m3便已夠用了。關于格子磚厚度,格子磚用于儲存與交換廢氣余熱時每側厚僅需大約20mm,即爐齡期內40mm的厚度是起作用的,因此筒形格子磚取厚度為40mm。而直形格子磚取厚度65mm時,這多余的實心部分厚度是為格子體穩(wěn)定的需要,而不是熱效率所要求。格子體上部與碹頂之間的空間高度應大于2.5m,以保證廢氣能均勻分布,箱式蓄熱室中,空間過低時,靠近爐子部分的格子體通常不會完全起作用,當廢氣流量低的情況下這部分格子體很容易堵塞。為使格子體在較長的爐齡期內保持暢通,便于日常清掃工作,在格子體溫度900℃以下部分采用西門子式格子體,格子孔135×135。900℃以上部分采用筒形磚結構,格子孔160×160。格子磚選材,由下往上依次為DN-13,低蠕變莫來石磚(過渡層)DM-92,DM-95,DM-97。一側蓄熱室格子體數據見表2。蓄熱室二次空氣預熱溫度為1250～1300℃。煙道內煙氣排出溫度為320～360℃。2.9合材料的組成供料道長7550mm,料槽寬910mm,料液深150mm。由后冷卻段、前冷卻端、勻化段和料盆4區(qū)組成。料道選材:料槽用AZS33PT-Y磚,側墻及頂部各種定型磚、元件磚為硅線石質磚,外部由復合保溫材料組成。料道結構在設計中與山東淄博嘉豐玻璃機械有限公司合作,在其AF系列電輻射加熱式供料道基礎上吸取了國外供料道的一些先進技術。如供料道各區(qū)段磚結構及控制系統(tǒng)吸取了英國BH-F公司和PSR公司的經驗,實現(xiàn)了“削峰填谷”的調溫方法;為使料道底部溫度分布均勻,吸取了美國EMHART540供料道的經驗,在料道冷卻段底部中間設冷卻風道,控制底層料液溫度;而料道的外部保溫結構則借鑒了英國ELECTROGLASS公司的復合保溫經驗。該料道溫度控制精度±1℃,雙滴料重量差小于5g,玻璃液勻化系數為90%～98%。每條料道用電量小于720kWh/d,合每噸玻璃小于8kWh。2.10空氣過剩系數油槍、池壁冷卻風系統(tǒng)⑴窯爐控制系統(tǒng)選用秦皇島玻璃工業(yè)設計研究院的玻璃窯爐微機控制系統(tǒng)。主要指標控制精度:熔化室溫度±3℃,窯內壓力±1Pa,工作室溫度±2℃,玻璃液面±0.5mm。⑵助燃空氣供應系統(tǒng)選用HYRF型助燃空氣系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括FUJIELECTRIC變頻調速器,BKJ66-11型No6.3礦井局部軸流通風機,ANB-65流量計,HYIR-S蝶閥,HY2R換向閥等,保證了燃燒系統(tǒng)中的油/風配比的自動控制?？諝膺^剩系數α穩(wěn)定在1.10～1.15范圍內。⑶油槍選用北京航空航天大學熱動力工程研究所的發(fā)展型GT-CPA節(jié)能油槍。⑷加料機采用JHGJ400×300型裹入擺動式加料機,該機由電機振動給料機和變頻器控制給料量,然后由推料機構將落入預熔池內的配合料在壓入玻璃液的同時推入熔化池內,并被下部的熱玻璃液包裹起來,形成一個個飄浮的料堆,由于該機可左右13°范圍擺動,使得料堆在熔化池內分布均勻,有利于吸收火焰空間的輻射熱量,同時與高溫玻璃液接觸面增大,加快了熔融速度,減少了料粉飛揚。⑸池壁冷卻風系統(tǒng)熔化池池壁和流液洞有各自的冷卻系統(tǒng)。熔化池壁冷卻風量為2500m3/h,風壓為1540Pa,流液洞冷卻風量為10000m3/h,風壓為2100Pa。每塊池壁磚上安設一個風嘴,以Φ150mm波紋軟管與主風道連接,在每個風嘴上安裝可調蝶閥,根據部位不同調節(jié)風量大小,風嘴與池壁距離80mm,與液面間上揚角度為30°。3設計、產品品質該窯2000年12月投產,至今已運行24個月,各項工藝指標穩(wěn)