浮法玻璃生产过程中的节能途径
玻璃行业是一个高能耗行业,玻璃熔窑是玻璃生产线能耗最多的设备,在玻璃成本中燃料成本约占35%~50%.我国自行设计的大部分浮法玻璃熔窑玻璃液单耗可以达到6500kJ/kg~7500kJ/kg玻璃液,国外大的浮法玻璃企业只有5800kJ/kg玻璃液,我们与国际先进水平有一定差距。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%.熔窑结构设计和保温措施不合理,使用的耐火材料质量档次低是存在这种差距的重要原因之一。其次,国内浮法玻璃工艺操作技术落后、管理不够完善等也是造成能耗高、熔化质量差、窑炉寿命短的原因。
到目前我国已拥有浮法玻璃生产线140余条,玻璃产能增加较快,市场竞争逐步白热化。做为玻璃主要燃料的重油,价格持续走高,在玻璃成本中所占比例越来越大。因此,降低玻璃能耗,对降低生产成本,提高企业的市场竞争力,减少环境污染,缓解能源短缺等都具有巨大意义。
玻璃企业的节能是一个长期任务,国内外技术人员积极进行研究,如优化窑炉结构设计、富氧燃烧、全氧燃烧电助熔、重油乳化技术等。目前很多企业已开始在生产过程中实施节能措施,并对玻璃生产过程控制等方面的节能措施进行探索。
配合料水分、温度与油耗众所周知,水分在配合料中的状态与配合料的温度密切相关。配合料温度大于35℃时,绝大多数水分以游离态附着在难熔的砂粒表面,从而可以粘附较多的纯碱加强助熔效果。当配合料温度小于35℃时,配合料中的水分会与纯碱形成Na2CO3?10H2O或Na2CO3?7H2O,与芒硝形成Na2SO4?10H2O结晶水化合物,使砂粒表面失去水分显得干燥,使助熔作用减弱。
北方地区在冬季由于气温较低,配合料温度一般低于35℃,有些地区甚至仅有20℃左右。为了保持配合料外观湿润,通常采取增加配合料水分的办法,虽然起到一定作用,但也会带来较多弊端,如料仓壁结块现象加重、油耗增加等。有人通过计算,得出进入窑内的水需要消耗的油量为0.085kg油/kg水。因此,提高配合料温度,合理控制含水量是减少重油消耗的手段之一。为了保证配合料的温度始终大于35℃,可以采取在混合机中加入热水或通入蒸汽的方式,同时要做好皮带廊的保温并增设采暖设施。
碎玻璃的比例碎玻璃是玻璃生产的必然产物,也是一种不可缺少的玻璃原料。碎玻璃与配合料按一定比例均匀混合加入熔窑,能起到较好的助熔作用。据介绍,熔化1kg碎玻璃并升温到1500℃约需1460kJ热量,而熔化同等数量的钠钙硅玻璃则需2300kJ~2510kJ热量。所以,在合理范围内尽量多用碎玻璃对降低油耗会起到一定效果。通过实践,认为400吨/天~600吨/天熔窑碎玻璃比例变化为2%,油耗可增加或减少0.1吨/天~0.5吨/天。
合理的熔化温度制度合理的熔化温度制度不仅可以提高熔化质量,减少玻璃缺陷,同时也可以达到节能降耗、提高窑龄的目的。
现在浮法玻璃熔窑的温度曲线一般有三种,即“山”形、“桥”形和“双高”曲线。采用不同的温度曲线时温度分布和燃料分配见表1.“山”形曲线是过去国内平板玻璃厂主要采用的温度曲线,其特点是热点突出,热点与1#小炉及末对小炉间的温差大,缺点是难以充分利用熔窑的潜力。“桥”形曲线与“山”形相近,其特点是热点前后小炉间温度与最高温度相差不大,熔化高温带较长,有利于提高玻璃配合料的熔化速度和玻璃液的澄清。
以上两种温度曲线对节能和熔窑寿命不利。
“双高”曲线即“双高热负荷”温度制度,其特点是在配合料较多的1#、2#小炉投入较多的燃料,加强配合料的熔化;减少泡沫区的3#、4#小炉燃料量,降低此处热负荷;增大5#小炉燃料量,以利于玻璃液的高温澄清和均化;6#起到调节成型温度需要。由于“双高”曲线合理分配了燃料,因而能够降低燃料消耗。但在采用“双高”曲线时一定要把握好油量的集中和分散的程度,过于集中会造成熔窑烧损加剧。
国内某厂600吨/天熔窑两种温度曲线实际消耗对比验证了以上观点,“桥”形曲线时消耗为74.6kg/min,“双高”曲线时消耗为71.4kg/min.熔窑密封熔窑的密封是否完好对油耗的影响较大。熔窑各部位的胀缝一般在烤窑完毕后需要进行密封处理,如果密封不好,一方面会通过这些缝隙散发出大量热能,另一方面也会从池壁与胸墙间、烟道、蓄热室等缝隙中吸入大量外界冷空气,造成燃料的浪费。国内某厂400吨/天浮法玻璃生产线由于池壁与胸墙间缝隙过大出现冒火现象,同时大量池壁冷却风通过缝隙不断进入窑内,重油消耗达83吨/天左右,通过密封池壁间隙,重油消耗降低到约76吨/天,由此可见熔窑密封对节能的重要性。
熔窑的密封包括窑体胀缝的密封、蓄热室的密封、烟道的密封、操作孔的密封等,特别是投料口、胸墙与池壁之间、蓄热室及烟道、各种观察孔的密封十分重要。
资料来源http://www.shpuen.com/
页:
[1]