浮法玻璃熔窑富氧燃烧与富氧气化煤气燃烧对比分析

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1、全国性建材科技期刊——《玻璃》2009年第６期总第213期浮法玻璃熔窑富氧燃烧与富氧气化煤气燃烧对比分析苑卫军陈玲郭健（唐山科源环保技术装备有限公司唐山市063020）摘要根据计算和实测数据，从助燃空气量、烟气量、煤气理论燃烧温度、单位产品燃料消耗及节能效果等几各方面，就浮法玻璃生产线利用系统副产氧气，采用熔窑富氧燃烧和富氧气化煤气燃烧两种方式，进行了简要的分析和比较，指出在熔窑上直接使用富氧燃烧可节煤1.26%，而使用同样的富氧来生产煤气，由于煤气热值的提高，可节煤5.7%。关键词浮法玻璃副产氧气富氧燃烧富氧气化燃

2、烧中图分类号：TQ171文献标识码：A文章编号：1003－1987（2009）06－0014－03为熔窑燃料。两种技术方法都可以达到降低熔窑热耗1引言的作用，但是，在有限的富氧资源条件下，采用哪种我国平板玻璃的产量和消量多年来均居世界首方法效果更好，需要进行综合的分析与比较。位，其中浮法技术主导了平板玻璃的发展。截至2分析比较的前提假设2007年底，中国已经建成并投产的浮法玻璃生产线共计178条，其中全部或主要采用我国浮法技术的生为便于更合理和更简便，将两种燃烧技术方法[1]的节能效果进行比较。首先需要作如下假设，然

3、后产线近150条，浮法玻璃总产量达4.4亿重量箱。我国的浮法玻璃虽然在规模上发展迅速，但就整体装再分别进行系统的分析和对比。备水平而言，与世界先进水平仍然存在着较大的差（1）浮法玻璃生产线的生产规模为400t/d；距，仅玻璃熔窑热效率一项，就与发达国家的水平（2）该生产线的氮气站副产的富氧空气折合3相差20%~30%，以生产能力为400~500t/d的浮法玻纯氧量为360Nm/h；璃生产线为例，每熔化1kg玻璃液，我国的熔窑耗热（3）熔窑每熔化1kg玻璃液耗热量为6500kJ。[2]量为7~8MJ，而国外先进炉窑热耗

4、仅为5.8MJ。系（4）富氧燃烧以发生炉煤气为燃料，发生炉统能耗一直是制约我国浮法玻璃产业健康发展的瓶煤气的成分及热值参见表1；颈。近年来，能耗在浮法玻璃生产成本中已经占到（5）富氧气化的发生炉煤气，在熔窑上以含了50％左右，玻璃熔窑的热耗在系统能耗中占有绝氧量为21%的空气助燃；对比例。优化熔窑燃烧系统，改进燃烧技术，是降（6）两种燃烧方式的助燃空气和煤气均不考低生产成本，提升产品竞争力的有效途径。虑预热。浮法玻璃生产需要以高纯N和高纯H按一定比[4]22表1发生炉煤气成分及热值CO/%CO/%H/%CH/%N/%

5、热值/kJ·Nm-3例配比组成锡槽保护气体，以防止空气进入锡槽内使224230.93.714.23.946.96955[3]锡发生氧化反应。高纯N22和高纯H由工厂自备的氮气站和氢气站提供，高纯N一般采用空分或变压吸附23富氧燃烧的方法从空气中分离得到，作为锡槽保护气体应用。（1）助燃富氧空气量、富氧程度及烟气量而同时被分离出来的O2则大多被排空浪费。有效利用3经计算，表1中每1Nm煤气燃烧时的理论需氧这部分系统副产富氧，可以减少熔窑热耗，降低生产3量为0.3Nm，每熔化1kg玻璃液需要煤气量为0.935成本。富氧的

6、利用可以采用富氧燃烧技术，也可以采33Nm，生产线需煤气量为15576Nm/h，利用系统氮用煤炭富氧气化技术，制取较高热值的发生炉煤气作14技术交流33气站可为每1Nm煤气燃烧补氧量Voxy＝0.023Nm。气成分和热值参见表2。将表1所列发生炉煤气分子式以CHm表示，＝[4]mn表2富氧气化煤气成分及热值CO/%CO/%H/%CH/%N/%热值/kJ·Nm-30.309＋0.039＝0.348，n＝2×0.142＋4×0.039＝224234.24.815.83.641.27437.70.44；取空气过剩系数l为1

7、.2；助燃空气富氧程度3（2）煤气燃烧助燃空气量及烟气量以ZV表示，每1Nm煤气助燃富氧空气量以表示，a＋o每1Nm3煤气富氧燃烧产生的烟气量以V表示。经计算，每熔化1kg玻璃液需要煤气量为0.874f33[5]Nm，生产线需要煤气量为14567Nm/h，将表2富氧根据公式Voxy＝lZ（mn＋/4）/0.79（21＋气化煤气分子式以CmnHm表示，＝0.342＋0.036＝ZZ），计算得出：＝0.72。[5]0.378，n＝＝2×0.158＋4×0.0360.46；取空气过剩系根据公式Va＋o＝100l（＋mn/4

8、）/（21＋3数l为1.2；采用空气助燃，取Z＝0；计算每1Nm煤Z），计算得出：3气助燃空气需求量Vairf和产生的烟气量V如下。V＝2.53m。a＋o[5]根据公式生产线助燃空气耗量：3＋Z），计算得出：V（a＋o）h＝2.53×15576＝39407m/h。3[5]Vair＝2.82m。根据公式Vf＝nV/4＋a＋o，计算得出：生产线助燃