浮法窑炉节能实用技术

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1、浮法窑炉节能实用技术摘要：本文围绕窑炉结构中小炉喷火口改造、增大蓄热室格子体体积，提高助燃风和雾化介质风温度、窑体的保温和密封以及熔化部蜂窝碹和阶梯状池底的使用等方面分析窑炉的节能效果。关键词：浮法玻璃，窑炉，节能1、前言浮法工艺已经发展成为相当成熟的平板玻璃生产工艺。浮法玻璃窑炉无论从哪个角度讲，都是耗能大户。为进一步节能降耗，保护环境，提高经济效益，减少CO2等温室气体的排放，人们想方设法地在浮法工艺生产的各个环节进行节能技术改造，主要是降低玻璃熔窑能耗，减少环境污染。晶华集团浮法玻璃一线窑炉已经成功运行六年，窑炉保温也取得了成功，在国产窑中尚处于节能窑的前列，

2、但与国外先进水平相比，还有一定差距。2、现状分析在国际、国内能源形势日益紧张的前提下，原材燃料价格节节攀升，浮法玻璃的生产成本居高不下。玻璃熔窑是玻璃生产线能源消耗最多的装备，玻璃制造成本中约一半是燃料成本。国内设计的浮法玻璃熔窑玻璃液单耗已经可以达到7500kJ/kg的水平，但国外大型的浮法玻璃熔窑可达到5800kJ/kg，与国际先进水平相比，我们尚有一定的差距。发达国家玻璃熔窑的热效率一般在30～40%，我国玻璃熔窑的热效率平均只有25～35%，以日熔化量400～500吨级浮法生产线为例，国内熔窑玻璃液单耗水平（7～8MJ/Kg）比国外先进水平（5.8MJ/Kg

3、玻璃液）高出30%。与国外先进窑炉相比，我国玻璃熔窑差距表现在浮法玻璃熔窑结构和保温措施不尽合理、使用的耐火材料档次低、窑炉操作技术落后、管理维护不够完善等，从而造成能耗高、熔化质量差、窑炉寿命短等后果。另外，国外设计的窑炉目前有很多成熟的节能辅助手段，如：窑底鼓泡技术、窑炉电助熔技术、电坝技术、窑坎技术、富氧燃烧技术、新型窑炉结构、新型缓冲泥浆等，这些新材料、新结构、新技术正逐步被国产窑炉所使用。近年来，国内的浮法玻璃窑炉在设计方面也有较大改进。迫于燃料成本上升和环境保护的压力，企业本身在节能降耗方面不断地进行改进和完善。根据浮法窑炉运行的实际情况，借鉴国内外同行

4、的先进经验，笔者认为对小炉喷火口及蓄热室进行结构改进，提高助燃风和雾化介质风温度、加强窑炉的保温和密封，以及熔化部蜂窝碹和阶梯状池底的使用等简便易行，可以达到很好的节能效果。本文就围绕这几方面改造分析窑炉的节能效果，供业界同仁参考。3、改造项目及措施3.1小炉喷火口及蓄热室改造国内浮法玻璃横火焰熔窑小炉喷火口有一传统的设计方法，即小炉喷火口平碹与小炉斜坡碹呈一定角度（如图）。助燃风在蓄热室预热后，经小炉平碹、斜碹在小炉喷火口平碹处进入窑内与燃料混合燃烧，实际上，助燃风在喷火口平碹的进口端受到较大的阻力，助燃风会变向、变速，进入窑炉内不能很好地与燃料混合，造成燃油燃烧

5、不彻底，窑内工况不理想。主要原因是这种小炉结构受当时电熔耐火材料制造技术的限制，无法制作出理想的形状。           图1                                                                       图2（注：图1为改造前示意图，图2为改造后示意图）借鉴先进的设计理念，把浮法窑炉的喷火口平碹改造成与小炉斜碹呈零度角，小炉底板不再是水平形状，而是设计成斜坡状（蓄热室方向偏高，见图1，图2），也就是顺应助燃风的自然流向，尽量减小助燃风在流动过程中的阻力与扰动，稳定助燃风的流速流向。合理的助燃风空气流动

6、，能优化助燃风和燃料混合度，提高燃料的燃烧率，可以有效地降低空气的过剩系数；另外，小炉底板呈一定斜度设计，加大了小炉底部的操作空间，更加有利于操作人员对油枪及管路阀门的维修维护和保养，有利于“帮砖”操作。从燃烧效果来看，小炉喷火口采用这种结构会更好。  小炉喷火口结构改造后，小炉斜碹尾部升高，小炉底板呈斜坡状设计，增加了小炉底板的高度（小炉后部与蓄热室接触处），蓄热室格子体的高度可相应增加，格子体体积相应增大，助燃风预热效果加强，蓄热室的热效率进一步提高。3.2提高助燃风及雾化介质风温度3.2.1助燃风管道及采风口改造我们在实际生产中非常重视窑炉工况稳定。晶华浮法二

7、线助燃风采风原设计基本是室外风，空气进入蓄热室经过热交换后，夏季和冬季室外温差较大，助燃风温度也有较大的差别。在冬季我们临时在窑底利用帆布组成风管道，采风口设在熔化部熔化区底部，此处空间温度比冬季室外风高出30℃左右，到达窑内的助燃风空气提高了20℃左右，火焰燃烧状况良好，节能效果比较好。（附表1）表1：助燃空气的温度对玻璃液熔化的单位热耗量影响3.2.2提高雾化介质风的温度雾化介质风温度不足，有一种弊端：高压的雾化介质风在喷出的瞬间出现绝热膨胀会吸收大量的热量，造成热量损耗，温度低的雾化风不足以克服这个吸热过程，影响燃料雾化，造成燃料浪费和窑内工况不理想。目前