２００６国际玻璃电熔技术研讨会论文集
１、玻璃熔化需要的能耗
熔化玻璃一般采用大型火焰窑炉，有时也用电熔炉。在大型火焰窑炉中，通过燃料在燃烧室的燃烧发出的热量，在配合料加热，配合料熔化，石英砂熔解，气泡的上升和均化等各个过程中传递给玻璃配合料和玻璃液。在全电熔或电助熔窑炉中，能源通过玻璃液的电导性而自身发热，常常比火焰窑炉有更高的热效率。
在过去的一个世纪里，从低发热值的煤到高热值的天然气和石油，电熔ＡＺＳ材料取代低级耐火材料以提高窑炉的使用温度，这些都有利于提高窑炉的熔化速率，炉体保温和延长炉龄，以及窑炉设计和操作的改进，导致了玻璃能耗的大大降低，如图１所示【?１。玻璃窑炉的数学模拟已经广泛应用于优化玻璃窑炉的设计和操作，如在合适部位加鼓泡器来提高热传递；在料毯下方设置一定数量的电助熔电极；优化窑炉燃烧分布和减少换料时间等。如果经济可行或有严格的环保要求，使用全氧燃烧和电助熔技术对提高玻璃熔化的热效率是非常有效的。
为了获得所需的玻璃质量和产量，需要消耗一定数量的能源来熔化玻璃，而实际能耗往往比理论能耗要大得多。例如，熔化钠钙玻璃的理论能耗为２５００千焦／从斤玻璃，然而，热效率最高的玻璃窑炉的能耗大约为３５００千焦／公斤玻璃。对大多数的玻璃窑炉，其能耗范围在４０００－－－８０００千焦／公斤玻璃，具体见图２【２ｌ。
图１八一卜年玻璃能耗的变迁
Ｆｉｇ．１ＳｐｅｃｉｆｉｃＥｎｅｒｇｙＣｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｉｎ８０Ｙｅａｒｓ．
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２００６国际玻璃电熔技术研讨会论文集进一步提高全氧燃烧玻璃窑炉热效率，可以利用先进的全氧燃烧喷枪和优化全氧比来提高燃烧效率以及回收烟气余热。虽然窑炉燃烧废气的体积降低了，但是从全氧窑炉里排出的废气仍然具有很高的温度。利用废气对玻璃配合料和熟料进行预热是一个既便利又经济的方法，在提高玻璃熔化速度的同时，也提高了玻璃窑炉的热效率【６ｌ。
作者曾对全氧替代助燃空气时，在预热配合料和熟料对降低玻璃熔制能耗方面做过比较，来评估该技术的节能程度。对带有蓄热室的传统窑炉，假定蓄热室热效
率为６０％，如果将该窑炉改为全氧燃烧，可以节约５％的能量。如果结合全氧燃烧技术，并用热效率为５０％的玻璃配合料和熟料预热器，这样至少可以达到节能２０％的效果１７】。
４、玻璃窑炉的模拟与先进工艺过程控制
在窑炉设计、解决玻璃熔化过程中的生产问题和提高玻璃熔化质量和热效率方面，玻璃窑炉的数学模拟已经成为非常有用的工程手段。在从传统的空气助燃玻璃窑炉向全氧燃烧熔炉转变时，数学模拟起着重要的作用，例如为了提高热效率和玻璃质量，通过模拟来进行工程设计与选择玻璃窑炉的最优工作状态。通过先进的工艺过程控制，玻璃窑炉操作会更加稳定。可以通过控制窑炉的燃料分布工作制度、温度分布、玻璃液面和其它许多过程参数，使能量消耗达到优化。
Ｍｕｉｊｓｅｎｂｅｒｇｌ８】曾经将数学模型和先进工艺过程控制技术结合起来，在保证玻璃质量的同时对能源的利用进行优化，通过玻璃池窑和燃烧空间的组合模拟来寻求窑炉最合适的燃料分布工作制度。在这个例子中，评估的标准是熔化指数。窑炉数学模拟的结果表明，调整窑炉的燃料分布，可取得更好的熔化性能（图３和图４）。图中的方案３显示了最好的熔化性能，其熔化指数最高（表１）。对于一个典型的窑炉，在保持相同玻璃质量的同时，通过窑炉燃料分布的最优化，可以达到３－５％的节能效果。
表１不同燃料分布的模拟结果
Ｔａｂｌｅ１．Ｍｏｄｅｌｒｅｓｕｌｔｓｏｆｖａｒｉｏｕｓｆｕｅｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ
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图３不同情况下在燃烧器平面的温
度分布图
Ｆｉｇ．３Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｐｒｏｆｉｌｅａｔｂｕｒｎｅｒ
ｌｅｖｅｌｆ’ｏｒｖａｒｉｏｕｓｃａｓｅｓ【８ｌ５．先进的玻璃熔化技术
图４组合模型的纵向切面温度和液流分布Ｆｉｇ．４ＴｅｒｎｐｅｒａｔｕｒｅｓａｎｄＦｌｏｗｓｉｎｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｃｕｔｏｆｃｏｕｐｌｅｄｍｏｄｅｌｆ８１
在研究如何克服传统玻璃熔炉的缺点时，ＢｅｅｒｋｅｎｓＥ９１提出了玻璃分段式熔化的新概念，这样既可以提高对玻璃液的传热，又降低了玻璃熔化时间和均化过程。加热配合料到１２５０～１３０００Ｃ需要大量能量，大概是理论所需能量的８０％－９０％。配合料加热完成以后，石英砂的分解和熔化应被限制在进入窑炉最高温度带以前。在澄清区域，活塞流和浅池结构能使气泡快速消除。为了快速达到玻璃熔体的均化，可以采用机械搅拌，这种机械搅拌目前常用于显像管玻壳、光学玻璃和浮法玻璃的熔制，这样可以大大降低均化时间。为了降低能耗，在传统玻璃熔炉里常见的玻璃液回流应加以限制。下图为典型的分段式熔炉的温度梯度及加热程序。
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图５、分段式玻璃熔炉一１
Ｆｉｇ．５ＡＳｅｇｍｅｎｔｅｄＧｌａｓｓｍｅｌｔｅｒ［９１
前面所提到的对配合料进行预热和预反应的选择性配料，可与这种分段式加热相结合来进一步提高对配合料和玻璃熔体的传热。这种分段式玻璃熔化，可以对配合料处理、高密度熔化、快速澄清及热量回收进行逐一优化。据估计，这种分段式玻璃熔化技术可以将玻璃液总滞留时间降低８０％，同时也能降低能耗和减少有害物质的排放。
先进玻璃熔化技术的另一个发展是浸入式燃烧熔化。开发这种技术的出发点是降低玻璃窑炉建设的高资金成本和在保证玻璃质量的基础上降低能源成本。浸入式燃烧熔化是一个将燃料和助燃剂直接注入到所要熔化的配合料里燃烧的过程，燃烧气泡流过配合料和玻璃液有利于热量的传递及配合料和玻璃液的剧烈混合。如图６所示¨ｏ．，所需的玻璃液在底部附近的出料１：３排出。这种浸入式燃烧窑炉的外墙用水来冷却，无需任何价格昂贵的耐火材料。
据粗略估计，同传统的玻璃窑炉相比，采用浸入式燃烧熔化，玻璃窑炉的尺寸约为传统玻璃窑炉的１５％，熔化率可高达２０－３０ｎ屯／ｍ２．ｄ，可以减少大约８０％的投资成本。如果不回收外墙冷却水的热量，这种窑炉可比目前最好的全氧燃烧窑炉节能５％左右。如果回收利用２０％９ｂ墙冷却水的热量，则节能率可提高到７．５％１１０１。６．结论
玻璃行业的能源消耗已经显著改善，因此当务之急是关键技术的突破。为了行业的长远发展，最近的一些技术突破，其中包括配合料的预反应或选择性配料，带配合料和熟料预热的全氧燃烧，数学模拟的应用以及玻璃窑炉的先进工艺过程控制手段，还有采用分段式熔化或浸入式燃烧熔化等先进熔制技术，已经引起广泛的关注。随着这些技术的进一步发展和采用，玻璃熔制的能耗可以大大降低，从而提高玻璃窑炉的热效率。
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ＲＥＦＥＲＥＮＣＥ：
图６、浸入式燃烧熔化１Ⅲ
［１】．Ｙ．Ｗｕ：ＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＨｅａｔＲｅｃｏｖｅｒｙｉｎＧｌａｓｓＭｅｌｔｉｎｇ，Ｐｈ．Ｄ．Ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ，ｐ３，ＣａｓｅＷｅｓｔｅｒｎＲｅｓｅｒｖｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊａｎｕａｒｙ１９９４
［２】．Ｃ．Ｐ．ＲｏｓｓａｎｄＧ．Ｌ．Ｔｉｎｃｈｅｒ：ＧｌａｓｓＭｅｌｔｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ：ＡＴｅｃｈｎｉｃａｌａｎｄＥｃｏｎｏｍｉｃＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔ．ｐｕｂｌｉｓｈｅｄｂｙＧｌａｓｓＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＩｎｄｕｓｔｒｙＣｏｕｎｃｉｌ，Ａｕｇｕｓｔ２００４［３】．Ｃ．Ｊ．ＨｏｙｌｅａｎｄＤ．Ｈ．Ｄａｖｉｓ：ＩｓＴｈｅｒｅＡｎｙＦｒｕｉｔＬｅｆｔｏｎｔｈｅＥｎｅｒｇｙＳａｖｉｎｇＴｒｅｅ？ＣｅｒａｍｉｃＢｕｌｌｅｔｉｎ，８５（８），２９—３２，Ａｕｇｕｓｔ２００６
［４】．ｗ．Ｍ．Ｃａｒｔｙ．Ｕ．ＫｉｍａｎｄＣ．Ｗ．Ｓｉｎｔｏｎ：ＳｅｌｅｃｔｉｖｅＢａｔｃｈｉｎｇｆｏｒｈｎｐｒｏｖｅｄＣｏｍｍｅｒｃｉａｌＧｌａｓｓｍｅｌｔｉｎｇ，ＣｅｒａｍｉｃＢｕｌｌｅｔｉｎ，８３（１０），２８－３２，Ｏｃｔｏｂｅｒ２００４
［５】．Ｏ．Ａ．Ｐｒｏｋｈｏｒｅｎｋｏ：Ｅｎｅｒｇｙ－ＳａｖｉｎｇＧｌａｓｓｍｅｌｔｉｎｇ．ＣｅｒａｍｉｃＢｕｌｌｅｔｉｎ，８５（１０），２９—３４，０ｃｔｏｂｅｒ２００６
【６】．Ｙ．ＷｕａｎｄＡ．Ｒ．Ｃｏｏｐｅｒ：ＢａｔｃｈａｎｄＣｕｌｌｅｔＰｒｅｈｅａｔｉｎｇＣａｎＳａｖｅＥｎｅｒｇｙ，ＧｌａｓｓＩｎｄｕｓｔｒｙ．１０—１３。Ｊｕｌｙ１９９２
［７］．Ａ．Ｒ．ＣｏｏｐｅｒａｎｄＹ．Ｗｕ：ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＶａｒｉｏｕｓＭｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｓｏｎｔｈｅＴｈｅｒｍａｌＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＣｏｍｂｕｓｔｉｏｎＨｅａｔｅｄＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓＧｌａｓｓＭｅｌｔｉｎｇＦｕｒｎａｃｅｓ．Ｐｒｏｃ．Ｏｆ１６ｍＩｎｔ’ＩＣｏｎｇｒｅｓｓｏｎＧｌａｓｓ，６，５９—６４，Ｍａｄｒｉｄ，Ｓｐａｉｎ，Ｏｃｔ４－９，１９９２
【８】．Ｈ．Ｐ．Ｈ．Ｍｕｉｊｓｅｎｂｅｒｇｅｔａｌ：ＮｅｗＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍＩｎｃｒｅａｓｅｓＧｌａｓｓＱｕａｌｉｔｙａｎｄＰｒｏｄｕｃｔＹｉｅｌｄｓ．ＣｅｒａｍｉｃＢｕｌｌｅｔｉｎ，８５（５）．３７－４５，Ｍａｙ２００６
【９】．Ｒ．Ｂｅｅｒｋｅｎｓ：ＭｏｄｕｌａｒＭｅｌｔｉｎｇ．ＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＧｌａｓｓｍｅｌｔｉｎｇＰｒｏｃｅｓｓＡｎａｌｙｓｉｓ，Ｐａｒｔｌ，８３（４）。２８—３３，ＣｅｒａｍｉｃＢｕｌｌｅｔｉｎ，Ａｐｒｉｌ２００４
［１０】．Ｄ．Ｒｕｅ：ＳｕｂｍｅｒｇｅｄＧｌａｓｓＭｅｌｔｉｎｇ，ＣｅｒａｍｉｃＢｕｌｌｅｔｉｎ，８３（１０），Ｉ８－２０。Ｏｃｔｏｂｅｒ２００４
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提高玻璃窑炉热效率的最近进展
作者：邬永国
作者单位：
本文链接：https://www.doczj.com/doc/7e17967167.html,/Conference_6238519.aspx
利用热管蒸发器（余热锅炉）回收玻璃窑炉烟道废气余热综述天津华能北方热力设备有限公司：李宝江 一、前言 “节能减排”是当今国策，是可持续发展的重中之重。玻璃企业是耗能大户，它能耗的高低，也直接关联到“节能减排”国策在企业的贯彻执行力度的高低。 在玻璃融化过程中，窑炉产生的废（烟）气很多企业将它直截排放到空中，不仅浪费能源，还污染了环境。在原烟道旁设置旁路烟道，安装余热回收系统设备（热管余热锅炉），将500℃—220℃左右烟气余热进行回收利用，降到180℃—160℃左右进入下道工序（脱硫）或排空。回收这部分余热是玻璃企业行之有效的“节能减排”措施之一。每回收30（MJ）余热量，即可回收标煤约1（kg），同时可减少污染排放0.68（Kg）碳、1.9625（Kg）二氧化碳，社会效益不可估量。还可以获得政府“节能减排”奖励基金0.3元以上。 通过余热回收系统设备（热管余热锅炉）可产出一定表压力的、一定量的饱和蒸汽或过热蒸汽，用于发电、生产、生活使用，替代外供（燃煤、燃气、燃油）锅炉。 热管技术是一项成熟的技术，因它的独特的特点目前被广泛的应用于电器、空调、化工、石化、冶金、建材等众多领域。我在上世纪的九十年代，开始将热管技术应用到玻璃窑炉，回收烟道废气的余热，生产出一定压力的饱和（过热）蒸汽，用于生产和生活。目前已被众多公司企业认可并使用，收到较好的经济效益和社会效益。 二、余热回收系统概述。 根据窑炉烟气余热量的大小，余热回收系统的设计流程如下： 该系统由以下装置组成：热管余热回收系统装置设备（热管水加热器、热管余热锅炉等）、引风机、供水系统（软水处理装置）、输汽系统（储汽缸、分汽缸等）、外连管路和控制仪表等组成。 1、流程图示：
玻璃窑炉烟气余热回收发电 一、公司介绍 海蕲黄节能环保设备有限公司成立于2009年，是在上海蕲黄节能设备有限公司 （2004年）无法满足市场需求的基础上成立的，是国内较早开展余热回收的厂家之一，2010年被选为上海市节能协会服务产业委员会委员，并于2011年获批国家第三批节能服 务公司。通过近几年的发展，经我公司成功改造的锅炉、工业窑炉已有1000多台，公司 在锅炉及工业窑炉的余热回收利用及节能改造、纺织印染定型机的余热回收利用及节能改造、废气净化处理等领域处于国内先进水平。 公司坐落在璀璨的东方明珠——上海浦东新区，公司现有锅炉节能高级专家10名，产品研发工程师人员30多名，公司拥有国内先进生产、检测设备，拥有专业的运输、安装、售后服务队伍。公司是集锅炉余热回收、环保设备研发、设计、制造、配套、安装、调试及售后服务于一体的多元化高科技环保企业。 多年来，公司自主研发的波形给煤节能装置（国家专利号：ZL 3120.9）、热管余热蒸汽发生器（国家专利号：ZL 7839.9）在纺织印染、石油化工、金属冶炼等行业广泛运用，尤其在锅炉、玻璃窑炉、陶瓷窑炉、焦化炉、矿热炉、石灰窑炉、水泥窑炉、烧结炉、退火炉、定型机等高能耗领域，为用户创造了巨大的经济效益。由我公司承担的上海重型机械厂、上海华峰集团、上海五四助剂厂的锅炉余热回收节能改造项目被列入《2009年上海市重 点节能技术改造项目汇编》。另外公司在流化床锅炉改造、冷凝水回收、余热发电、锅炉富氧燃烧改造、烟气脱硫脱硝、除尘工程等方面也处于国内领先水平。 公司以“服务于企业，贡献于社会”为宗旨，长期致力于“电力、冶炼化工、纺织印染、造纸食品、电子电器、农业”等行业的节能降耗、锅炉余热回收、定型机余热回收、废气净化、烘干干燥等工业、农业领域的集成化治理工作，并全面开展合同能源管理（EMC） 项目的节能改造工程。 蕲黄人不断加大技术创新投入，始终采用国内领先的生产设备、生产工艺和科学管理方法，一如既往的以优质产品服务广大客户。在发展的道路上，我们始终奉行“一切为了节能、一切为了客户”的宗旨，为客户提供节能产品、节能诊断改造、节能规划与设计服务及合同能源管理项目服务，以实现企业节能增效、互惠互利、共获双赢的目标，与新老朋友携手共创辉煌的明天！ 、玻璃烟气余热利用的现状及发电潜力 我国的平板玻璃工业从自主开发成功第一条浮法玻璃生产线至今，已有30 余年的发展历史，到2006 年底，我国投产的浮法玻璃生产线160余条，产量已达到4.54 亿重箱，占全球产量的40％以上。 我国在浮法玻璃生产线数量快速增长的同时，其生产线的规模和技术水平也在发展，生产规模从第一条线的90t /d发展到现在最大的900t /d o
玻璃熔化窑炉节能技术改造项目 可行性研究报告
第一章总论 1.1 项目概况 1.1.1 项目名称：玻璃熔化窑炉节能技术改造项目 1.1.2 建设单位：某县恒生玻璃制品有限公司 1.1.3 法人代表： 男 1971年8月生，助理工程师职称，1988年高中毕业后一直在某县制砖厂工作，1991年任某县制砖厂聂家分厂厂长。 从2000年开始从事玻璃制品企业生产与管理。2003～2004年任某县恒生玻璃制品有限公司总经理助理。2005年任某县恒生玻璃制品有限公司副总经理，2006年至今任公司总经理。 1.1.4 建设规模和主要建设容 本项目对10条落后窑炉生产线进行改造，将生产玻璃制品用煤直接作燃料加热的半煤气双炫窑和池炉改造成全煤气蓄热室马蹄焰池窑，使用清洁能源煤气为燃料，同时建设煤气发生炉，新增设备34套。 项目技改方案是，对窑炉结构改进、燃烧系统改进，建设3座节能型玻璃熔化窑炉——全煤气蓄热室马蹄焰池窑，配套建设煤气发生炉3座。 全煤气蓄热室马蹄焰池窑为国最先进熔制技术，玻璃液熔制合格率99%、节能型结构，能耗低、环保型，同等规格窑炉燃烧系统设计更先进、造价低、日常维护方便及冷检修热检修费用低、综合性能与造价的性价比高。 项目实施后，同等的窑炉玻璃制品产品产量不变，可以显著减低能耗。年生产时间以300天计，年总产量达82000吨，其中：节能玻璃灯管21000吨，玻璃灯饰21000吨，玻璃制品40000吨。新老工艺比较，改造后达产窑炉年节约燃料折合标准煤34526吨（合原煤47388
吨）；增加用电63.675万度，折标准煤223吨；项目技改后年总共节约燃料折合标准煤34303吨，每年可以减少排放烟尘2058.2吨，减少二氧化硫384.2吨，减少一氧化碳46.7吨，减量减少碳氢化合物(CnHm) 15.4吨，减少氮氧化物311.5吨，减少产生煤渣10290.8吨。 1.1.5 总投资和资金筹措 估算总投资2300.0万元，其中：固定资产投资2251万元，铺底流动资金49万元（取整至万元）。 固定资产投资2251万元，其中：工程费用1848万元，其他费用205万元，基本预备费103万元，建设期贷款利息95.0万元。 资金来源为：申请银行贷款800万元，企业自筹1500万元。 1.1.6 建设期限：2年（2009年7月－2011年6月） 1.1.7 项目主要效益预测 项目建设后，生产期年平均节能效益2590万元，年平均净利润2276万元。总投资收益率100.2%，资本金净利润率138.4%，融资前税前全部投资财务部收益率71.2%、财务净现值8719万元、回收期2.4年，贷款期限6年，利息备付率79.55，偿债备付率10.25，盈亏平衡点8.35%。项目经济效益较好，抗风险能力较强。 1.2 项目建设单位简介 某县恒生玻璃制品有限公司成立于2000年3月，厂址位于某县城东部，距县城3公里的金川镇瓦桥村某县赣中玻璃工业城，公司总占地面积96亩，用地紧邻公路新七线，交通便捷。年设计生产能力为玻璃灯饰21000吨、节能玻璃灯管21000吨，玻璃制品40000吨。 某县恒生玻璃制品有限责任公司2008年产值15900万元，税金346万元，利润546万元。 1.3可行性研究报告编制依据 （1）《中华人民国环境保护法》
摘要介绍了260～300td一窑四线平拉玻璃熔窑的设计情况，包括：熔化部设计，分支通路的布置原则，分支通路长度尺寸的设计，全窑池底结构形式和不同池深的窑底结构处理。 关键词平拉玻璃熔窑设计 天津玻璃厂是我国采用平拉工艺(格法)生产平板玻璃的重点骨干企业。该厂于1986年全套引进了比利时格拉威伯尔公司(Glaverbe1)的平拉玻璃生产技术及主要设备。建设初期为一窑二线，并留有可热接第三线的接口。后来在不停产的情况下，成功地热接了第三线，建成了国内第一条一窑三线的平拉玻璃生产线。长期稳定地生产2 mm厚优质薄玻璃，工厂取得了良好的经济效益，同时为国内多家平拉玻璃企业提供了技术支持。 随着天津市城市建设的发展和环境保护的要求，该生产线所在的地理位置已被规划为商住区，玻璃厂需要搬迁到新址。由于原一窑三线已经完成了两个窑期近17年的运行，拆后可利用的设施已不多，以及要扩大生产能力的考虑，工厂决定新建一条一窑四线平拉玻璃生产线。设计熔化能力260～300t／d，燃料为重油，窑龄8年，玻璃原板宽 度4000 mm，耐火材料立足于全部国产，现将有关设计情况介绍如下： 1 熔化部设计 在80年代引进的一窑三线平拉玻璃熔窑，从窑型尺寸到各部位细部结构看，该熔窑的熔化部在现在看来仍是一座200 t／d级的技术比较先进的熔窑。本次工厂搬迁需要新建同样技术先进的一窑四线，熔化能力为260～300 t／d的熔窑，并要积极采用近年来的各项熔窑新技术。 本设计确定一窑四线平拉玻璃熔窑的熔化部，采用近年来在国内浮法玻璃熔窑上广泛采用的熔化部结构形式，并以某建成投产多年的300 t／d浮法线熔窑做为参照，进行熔化部设计。 1．1 熔化部主要尺寸的确定 按照熔化部的池宽尺寸计算公式： B=9000+ (P-300) ×7 求得该熔窑(按P=300 t／d)的熔化部池宽为：B=9 000 mm。 对于浮法玻璃熔窑来说，熔化部和熔化区的长宽比分别为：K1=3～3.3；K2=1.8～2.0。对于平拉玻璃熔窑来说，为了保证长通路末端玻璃液的成形温度，这两个比值要取得小一些，初步设定熔化部的长宽比为：K1=2.9；熔化区的长宽比为：K2=1．85。计算出熔化部和熔化区池长的初步尺寸： 熔化部池长：L=9 000×2．9=26100 mm， 熔化区池长：Ll=9 000×1．85=16650 mm。
玻璃窑炉节能改造项目可行性研究报告
目录 1 概况 (1) 1.1 项目名称 (1) 1.2 项目承办单位及负责人 (1) 1.3 项目建设地点 (1) 1.4 项目背景 (1) 1.5 可行性研究报告的编制依据和原则 (5) 1.6 可行性研究范围 (5) 1.7 改造工程总体目标 (6) 1.8 项目投资及主要数据 (6) 2 承办单位基本情况 (8) 2.1 公司基本情况 (8) 2.2 近几年的经营情况 (9) 2.3 项目前期工作 (9) 3 改造地点及建设条件 (10) 3.1 改造地点 (10) 3.2 建设条件 (10) 4 改造的必要性 (14) 4.1 国家节能减排政策的要求 (14) 4.2 工业窑炉存在的问题及改造的方向 (15) 4.3 电机系统运行存在的问题及改造的方向 (16) 4.4 康盛公司玻璃瓶罐生产系统耗能现状及改造的必要性 (17) 4.5 改造后的效果 (18) 5 主要原辅材料及燃料的供应 (19) 5.1 主要原辅材料及供应 (19) 5.2 燃料的供应 (19)
6 技术方案 (20) 6.1 工艺现状 (20) 6.2 技术改造内容 (20) 6.3 本次改造主要设备明细 (26) 6.4 改造投资估算 (26) 7 总图运输、土建及辅助工程 (27) 7.1 总图 (27) 7.2 土建 (28) 7.3 给水排水及消防 (28) 7.4 电气 (31) 8 节能 (32) 8.1 用能标准及节能设计规范 (32) 8.2 能源消耗种类 (32) 8.3 节能 (32) 8.4 项目节能量计算 (34) 9 环境保护 (36) 9.1 设计依据 (36) 9.2 设计范围 (36) 9.3 主要污染源及污染物 (36) 9.4 技改后主要污染源治理措施 (37) 9.5 环境保护投资估算 (37) 10 职业安全卫生 (38) 10.1 设计依据 (38) 10.2 对职工劳动安全的主要危害点 (38) 10.3 职业安全卫生措施 (38) 10.4 职业卫生设计 (39) 10.5 职业安全卫生投资估算 (39) 11 组织结构与人员培训 (40)
玻璃有限责任公司余热发电项目 技术方案
二零一一年一月
玻璃余热综合利用发电项目技术方案 目录 一、玻璃余热回收概况 (1) 二、本厂窑炉尾气状况 (3) 三、装机方案及主机参数 (4) 1、烟气状况 (4) 2、装机方案 (4) 3、主机参数 (4) 四、工程设想 (5) 1、厂区规划及交通运输 (5) 2、热力系统及主厂房布置 (5) 3、供排水系统 (8) 4、电气系统 (9) 5、给排水系统 (9) 6、消防系统 (9) 7、热力控制系统 (10) 8、土建部分 (10) 五、项目实施计划 (11) 1、项目实施条件 (11) 2、项目实施进度 (12) 六、经济效益分析 (13) 1、技术技经指标 (13) 2、经济效益评估 (13)
一、玻璃余热回收概况 我国目前160余条浮法玻璃熔炉大量排放的400～500℃高温烟气，所携带的热能相当于总输入热量的35～50%，因此多数玻璃企业都会安装热管式余热锅炉来回收部分烟气热能，产生蒸汽，用于重油燃料加热和北方地区冬季供暖。即便如此，烟气余热的利用率也只有20%左右，仍有大量的高温烟气直排烟囱，烟气所带走的热损失非常惊人，既污染了环境，又浪费了宝贵的烟气余热资源，尤其是在南方地区或以天然气为燃料的玻璃生产企业这种现象就更为突出。 利用玻璃熔炉高温烟气余热进行发电的设想：为进一步提高余热利用率，可通过设置高效的发电用立式水管余热锅炉来充分回收玻璃熔炉的高温烟气余热资源，将其转换成过热低压蒸汽，通入汽轮发电机发电，产生使用方便、输送灵活的清洁电能，扩大余热利用途径。 玻璃熔炉余热发电工程设计应遵循的原则：不影响玻璃的正常生产，整个热力发电系统应以稳定可靠为前题，不改变常年运行的玻璃生产企业的生产工艺和参数，不因余热发电而影响玻璃产品质量。树立“玻璃生产是主业，发电是副业，副业不能影响主业，主业应兼顾副业”的工作指导思想。无论项目施工，还是发电运行，都不能停止重油加热所需蒸汽的供应。 发电效益最大化：对于中低温余热利用，关键在于工艺和设备允许范围内充分利用余热，并使设备的使用效率最高，使余热发电最大化。对于低参数汽轮发电机组而言，影响其发电量的是三个主要参数：过热蒸汽流量、压力和温度，其中流量对发电量起决定性影响，压力和温度对单位质量蒸汽的焓和汽轮机的内效率（热能转化为机械能的效率）有影响，但其
第二章结构设计 2.1熔化部设计 2.1.1熔化率K值确定 瓶罐玻璃池窑设计K值在2.2—2.6t/m2.d为宜。熔化率取的过小，窑炉不节能，取得过大，熔化操作困难，或是达不到设计容量，本次取2.5t/（m2·d）。理由如下：目前国外燃油瓶罐玻璃窑炉熔化率均在2.2以上，而我国却在2.0左右，偏低的原因： （1）整个池窑缺少有助于强化熔融的配套设计。 （2）操作管理，设备，材料等使得窑后期生产条件恶化。 由于这些影响熔化能力的因素，现在瓶罐玻璃K值偏小。在全面改进窑炉结构和有关附属设备后，根据国内耐火材料配套情况和玻璃原料量与制备情况。采取了K=2.5 t/（m2·d）。 2.1.2熔化池设计 （1）确定来了熔化率K值：熔化部面积 100/2.5=40m2。 （2）熔化池的长、宽、深：L×B×H=8000mm×5000mm×1200mm 本设计取长宽比值为1.6。 长宽比确定后，在具体确定窑池长度时，要保证玻璃液充分熔化和澄清，并考虑到砖窑材料的质量以及燃烧火焰的情况，一般要求火焰转向点在窑长的2/3处。窑长应≥4m 。 在确定窑池宽度时，应考虑到火焰的扩展范围，此范围取决于小炉宽度、中墙宽度（两个小炉的间距，小炉的间距，既要便于热修，又不要降低火焰的覆盖面积，一般小炉之间的通道宽度取0.9~1.2 m ）。窑池宽度约为2~7m。 长宽选定后，当然具体尺寸还要按照池底排砖情况（最好是直缝排砖）作出适量调整，池底一般厚为200~300m。具体的池底排列会在后面设计的选材方面进行说明。这里先不做细讲。 综上，本次选用L=8m ，B=5m。 窑池深度一般根据经验确定。池深一般在900—1200mm为宜。池深不仅影响到玻璃
焦炉气，又称焦炉煤气。是指用几种烟煤配制成炼焦用煤，在炼焦炉中经过高温干馏后，在产出焦炭和焦油产品的同时所产生的一种可燃性气体，是炼焦工业的副产品。焦炉气是混合物，其产率和组成因炼焦用煤质量和焦化过程条件不同而有所差别，一般每吨干煤可生产焦炉气300~350m3（标准状态）。其主要成分为氢气（55%~60%）和甲烷（23%~27%），另外还含有少量的一氧化碳（5%~8%）、C2以上不饱和烃（2%~4%）、二氧化碳（%~3%)、氧气%~%))、氮气(3%~7%)。其中氢气、甲烷、一氧化碳、C2以上不饱和烃为可燃组分，二氧化碳、氮气、氧气为不可燃组分。 两炉用一个烟囱排烟，烟囱内径3600mm，一炉一昼夜燃烧煤气20000Nm3，煤气含硫（硫化氢）小于1000mg/Nm3，一昼夜烧玻璃原料75t，原材料由石英砂、长石、碳酸钠、硼砂等原料组成，原材料含水率6%，窑炉压力+，一条窑配备一个助燃风机，助燃风机功率为，风量1500～1800m3/h，全压为5000Pa，转速2900，烟道为砖圈，从地下接入烟囱，烟气入烟囱温度为400℃，压力为500Pa，烟囱高度40m。 以下为烟气量计算过程： －反应计算 煤气燃烧发生的主要化学发应： 2H2 + O2 = 2H2O CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O 2CO + O2 = 2CO2 2H2S + 3O2 = 2SO2＋2H2O H2O（液）＋热量= H2O（气）（原料中的水气化） 入口空气和煤气温度按20℃计算， 为便于计算，根据煤气成分含量对各组分进行计算： 氢气含量按57％计算（体积分数）； 甲烷含量按27％计算（体积分数）； 一氧化碳含量按8％计算（体积分数）； 二氧化碳为3％计算（体积分数） 氮气含量按5％计算（体积分数）；
湖州大享玻璃制品有限公司玻璃窑炉全氧助燃节能技改项目 施工方案 编制： 审核： 批准： 昆山正兴深冷工程有限公司二0一三年十月二十号
目录 1、工程概况 2、工程特点 3、实物工程量 4、编制依据 5、工程目标 6、施工组织机构 7、施工方法 8、质量体系及质保措施 9、安全体系及保证措施 10、施工机具使用计划 11、劳动力使用计划 12、交工资料表式
1.工程概况 本工程为湖州大享玻璃制品有限公司向厂区内输送氧气的管道安装工程,地点在湖州市大享路1号，大享玻璃制品有限公司厂区内。管道为DN 40碳钢管20米，设计压力为0.7Mpa。 2.工程特点 2.1.管道数量较少。 2.2管道皆为20#，标准为国标GB/T8163-2008,采用全氩焊接，管路按照GB50235-97检测。 2.3工程施工工序齐全，高空作业多，交叉作业多。 3.主要实物工程量 工程工程量一览表 4.编制依据
5.工程目标 5.1.质量目标 合格率为100%，优良率达到95%以上，杜绝质量事故的发生。 5.2.工期目标 工期为20个工作日。 5.3.安全目标 杜绝伤亡事故的发生，一般事故率小于千分之一点五。
6.项目组织机构 6.1该工程按项目法组织施工，按照“公司服务控制，项目授权管理，专业施工保障，各方通力协作”的项目管理模式，达到高效组合和优化生产要素，严格按照以ISO9002模式为标准建立的质量保证体系实施，确保对业主的承诺实现，详见组织机构图。 项目部管理网络图 7.施工方法
7.1工艺管道安装 管道安装施工程序图如下： 管道安装施工程序图 7.1.1.管道的切割 本工程管道皆为碳钢管，大口径少（最大为DN40），管道宜采用机械切割，并打好坡口，其质量应符合下面要求： 切口表面应平整、切割平面倾斜偏差为管子口径的1%，但不超过3mm.管道坡口应按下表进行： 7.1.2管道的焊接 在管道施焊前，按工艺评定编制焊接工艺卡，并经主管部
玻璃窑炉的余热回收 一、我国玻璃工业窑炉能耗现况： 我国大约有4000～5500座各种类型的玻璃窑炉，其中熔化面积80m2以下的中小型炉数量大约占总量的80％左右，使用燃料种类分：燃煤炉约占63％，燃油炉约占29％，天然气炉、全电熔炉等约占8％。 2008年全国玻璃产量大约为2000～3000万吨。年耗用标准煤1700～2100万吨。其中平板玻璃产量为53192万重量箱，所用能耗折合标准煤1000万吨／年。平均能耗为7800千焦／公斤玻璃液，窑炉热效率20～25％，比国际先进指标30％≦低5％～1 0％。每年排放SO2约16万吨、烟尘1.2万吨、NOx14万吨。 玻璃熔窑在玻璃工厂中是消耗燃料最多的热工设备，一般占全厂总能耗的80～85％左右，目前我国玻璃工业所用的主要能源是：煤、油、电和天然气等燃料。由于燃料价格几年来持续上涨，企业燃料成本逐年增加，效益锐减，在此形势下，玻璃工业根据我国能源蕴藏品种结构、分布、数量和价格等不得不做使用调整。使以前规划设计推行的使用清洁、高热值能源的思路发生了一定的变化。即近几年来企业欲争取较大效益。有不少燃油炉改成燃煤炉，以此带来不小的环境保护问题。当然这几年随着我国电力工业的发展，全氧炉、电助熔、全电熔炉有了较大的发展。 玻璃企业的能耗主要在玻璃的熔制过程中消耗，熔制玻璃的目的，是在高温下将多种固相的配合料经熔融转变为单一的均匀玻璃
液，当然在实际生产中玻璃行业抓住了窑炉的节能就是抓住了行业节能的主题。 玻璃的熔制过程是一个非常复杂的过程，它包括一系列物理的、化学的、物理化学的现象和反应。这些现象和反映的结果，使各种配合料经机械混合后送入炉内，炉内配合料在加热过程中经过：硅酸盐形成(约在600～900℃)→玻璃的形成(普通玻璃约为1200～1250℃)→澄清(普通玻璃约为1400～1500℃，粘度η≈10帕·秒)→均化(玻璃液长时间处于高温下，其化学组成趋向均一)→冷却，澄清均化好的玻璃液在不损坏玻璃的质量前题下，需将温度降至加工工艺要求粘度的温度区域(一般降温200～300℃)进行成型加工制造出所需产品。就目前玻璃窑炉生产技术状况下分析，平均熔化每公斤玻璃能耗约为1500～4000千卡(理论值为576～624千卡／公斤玻璃)，由于炉型的差异、采用技术手段先进程度的不同、熔化玻璃品种不同、工艺技术、日常管理等因素，熔化玻璃能耗差距较大。玻璃窑炉有热效能利用率平均只有18～38％，而72～65％不能被有效利用。 国内比较先进的燃油玻璃窑炉经热测试的结论：70m2窑炉热能利用率58.84％，全窑热效率38.18％。
国外玻璃窑炉设计现状 １引言 玻璃窑炉设计实际上是综合考虑客户对玻璃窑炉投资，窑炉寿命和运行与维护成本的需求；对玻璃窑炉技术选择，节能和排放问题的设想；以及环境保护，卫生安全等相关法律规定。然后，按照一定的步骤程序提交完整的设计方案，确保窑炉所有重要的性能指标的过程。 由于全球经济相互融合，外国耐火材料企业集团不断以合资、独资、控股等方式进入中国市场，中国耐火材料企业也要走出去。即使在国内，企业最终面临的竞争对手也必然是外国企业。我国虽于2006年9月取消了包括耐火材料等产品的出口退税政策，但是参与国际竞争对激励耐火材料企业提高工艺技术和生产效率，提高耐火原料资源的利用率，强化社会节约意识，控制资源消耗等均起到积极推动作用。如果企业在未知国际化市场资源的情况下，贸然参与竞争是危险的。为此，从合同管理、工程设计和计算机仿真设计三个方面，介绍国外玻璃窑炉设计现状，有助于国内企业开拓窑炉耐火材料出口渠道，稳步进入国际市场。 ２玻璃窑炉设计合同管理 国外玻璃窑炉设计代表性的合同管理程序流程如图1所示，它表示出窑炉设计者必须处理的典型问题。 该管理流程有利于客户在招投标过程及合同签署前。获得所有供决策的信息，特别是涉及投标预算编制中有关设备、建筑材料和工程成本的详尽计算数值，尽管这类信息的收集要牵涉到合同签署后的一些程序。
合同管理要求工程文件清晰规范，所有文件诸如图纸、会议记录和概算必须归档便于查询。设计公司利用数据管理系统，集中存储一个工程的所有信息，通过内部电子通讯系统(局域网)等数据共享的管理方式，让专业人员随时查找工程设计数据、工程进度、专业衔接与改进方案，保证工程进展顺畅，避免差错的产生。 ３玻璃窑炉的工程设计 玻璃窑炉工程技术因素如窑炉熔化率、能耗及其窑龄，财务因素如投资成本、风险和清偿期限，以及燃料污染程度与燃烧技术的选择等生态环保因素，它们相互关联、互为因果。窑炉工程设计因而需经历一个反复比较、筛选的过程。在国外，该工程设计的许多部分仍建立在经验的基础上。但是，数学模型和测试手段的发展对玻璃窑炉工程设计中工艺参数的检验作用正在增强。表１所列是国外玻璃窑炉设计中应用的有关方法。 客户生产需求理论设计与实验方法 玻璃质量经验，数模仿真，颗粒示踪，气泡示踪排放经验，数模仿真，实验 节能热平衡计算 窑龄经验，试验室试验，无损探伤成本比较经济核算每个玻璃窑炉的熔化系统设计和技术选择取决于客户对玻璃生产数量和质量的需要。通常，在该设计阶段开始利用数学模型进行检验。有关窑炉实际运行性能的详尽知识的积累是数模合理设定的关键，数学模型的精度通过对颗粒示踪方法在模型和实际窑池中结果的比较加以验证。 滞留时间是颗粒示踪方法结果之一，该参数具常规可靠性，能用于预先评估所能获得的玻璃质量。数学模型近年来己发展至预测玻璃中气泡的变化过程。需要指出的是数学模型不能用于设计改变很小的窑炉，玻璃窑炉运行中几个不确定变量的影响足以左右数模的计算精度。数模计算即趋势分析，利用数学模型可以研究确定玻璃窑炉设计显著改善所产生的重大变化。图２所示为数学模型仿真中典型的颗粒示踪路径，其滞留时间较短。 预测玻璃窑炉排放级别的数学模型仍在开发之中，这类数学模型将来对窑炉设计的支持作用会不断增
我国玻璃窑炉能耗限额指导指标 2011 年05 月01 日 中国节能协会玻璃窑炉专业委员会 中节协玻窑委（2008）第05号 我国玻璃窑炉能耗限额指导指标 各玻璃企事业单位： 我国“十一五”发展规划中对各行业节能、降耗、环境保护的要求。为贯彻和落实“十一五”规划中对玻璃行业提出节能(GDP)20％的目标，中国节能协会玻璃窑炉专业委员会对我国日用玻璃类、仪器玻璃类、平板玻璃类、药用玻璃类、中碱玻璃球类五大类玻璃熔制的能耗情况，进行了两年多时间的广泛调研和征集意见，制定的“我国玻璃窑炉能耗限额指导指标(建议)”，經2007年桂林全国玻璃工业节能技术交流大会讨论原则通过，现将修改定稿的“我国玻璃窑炉能耗限额指导指标”印发给你们，以期规范玻璃行业窑炉的用能和节能。各有关单位应采取有效节能措施，使自已单位的能耗达到或优于此“指标”。 各级有关部门可参照“我国玻璃窑炉能耗限额指导指标”，以指导玻璃行业的节能工作。 本文：报送国冢发改委能源办公室、国冢能源研究所、各省市发改委节能办公室。抄送各玻璃企事业单位。 中国节能协会玻璃窑炉专业委员会 2008年4月10日 各种玻璃熔制的能耗限额指导指标: 一、日用玻璃类： 1、瓶罐玻璃类： A)、高白料：(Fe2O3含量≤0.05～0.06％) （1）燃油玻璃窑炉炉(含燃天燃气炉) ：每㎏玻璃液能耗≦7.3MJ
（2）燃发生炉煤气的玻璃窑炉：每㎏玻璃液能耗≦9.1MJ （约为2170Kcal，或0.31㎏标准煤） B)、普白料： （1）燃油炉(含燃天燃气炉) ：每㎏玻璃液能耗≦5.9MJ （约为1400Kcal，或0.20㎏标准煤） （2）燃发生炉煤气的玻璃窑炉：每㎏玻璃液能耗≦7.6MJ （约为1820Kcal，或0.26㎏标准煤） C)、颜色料（棕色、翠綠色）： （1）燃油炉(含燃天燃气炉) ：每㎏玻璃液能耗≦5.3MJ （约为1260Kcal，或0.18㎏标准煤） （2）燃发生炉煤气的玻璃窑炉：每㎏玻璃液能耗≦7.3MJ （约为1750Kcal，或0.25㎏标准煤） D)、其它普通钠钙料：每㎏玻璃液能耗≦8.2MJ （约为1960Kcal，或0.28㎏标准煤） 2、器皿玻璃类： A)、机吹制器皿类：每㎏玻璃液能耗≦9.4MJ （约为2240Kcal，或0.32㎏标准煤） B)、机压制器皿类：每㎏玻璃液能耗≦8.2MJ （约为1960Kcal，或0.28㎏标准煤） 3、保温瓶、电光源玻璃类： A）、常规保温瓶类（5磅、8磅瓶）：每㎏玻璃液能耗≦10.3MJ （约为2450Kcal，或0.35㎏标准煤） B）、异形保温瓶类：每㎏玻璃液能耗≦10.8MJ
xxx玻璃有限责任公司 XXXxxx XXX 玻璃窑炉余热发电项目 项目可行性研究报 告 中国项目工程咨询 高建国工程师 竭诚为您服务
目录 1项目总论................................................................................................... (66) 1.1项目概况 (6) 1.2项目申请单位情况............................................................................................... (66) 1.3项目研究结论........................................................................................................ (77) (88) 2项目建设基本情况.................................................................................... 2.1项目建设基本情况............................................................................................... (88) 2.2技术方案概述与主机设备选型 (10) 2.3项目建、构筑物方案........................................................................................ (2121) 3建设用地与相关规划 (23) 3.1建设用地区域情况............................................................................................. (2323) 3.2项目用地情况...................................................................................................... (2424) (2424) 4资源利用和能源耗用分析....................................................................... 4.1资源和原材料...................................................................................................... (2424) 4.2能源耗用和公共设施的占用.......................................................................... (2525) 4.3节能和节水措施 (25) 5环境影响分析 (26) 5.1建设项目周围环境现状 (26) 5.2项目主要污染源及污染物分析 (27) 5.3建设项目的环境影响........................................................................................ (2929) 5.4环保措施的评述及其技术经济论证............................................................ (2929) 5.5环境监测制度及环境管理的建议................................................................. (3030) 5.6环境影响评价结论和建议............................................................................... (3030) 6经济和社会效果分析 (30) 6.1投资估算和资金筹措........................................................................................ (3030) 6.2国民经济评价...................................................................................................... (3535) 6.3社会效果分析...................................................................................................... (3636) 7建设与实施 (37) 7.1项目建设实施的安全、消防、卫生等措施.............................................. (3737) 7.2工程质量要求...................................................................................................... (4141) 7.3工程的招投标...................................................................................................... (4141) 8结论与附件 (44) 8.1结论与有关说明 (44)
目录 前言 (1) 第一章浮法玻璃工艺方案的选择与论证 (3) 1.1平板玻璃工艺方案 (3) 1.1.1有曹垂直引上法 (3) 1.1.2垂直引上法 (3) 1.1.3压延玻璃 (3) 1.1.4 水平拉制法 (3) 1.2浮法玻璃工艺及其产品的优点 (4) 1.3浮法玻璃生产工艺流成图见图1.1 (5) 图1.1 (5) 第二章设计说明 (6) 2.1设计依据 (6) 2.2工厂设计原则 (7) 第三章玻璃的化学成分及原料 (8) 3.1浮法玻璃化学成分设计的一般原则 (8) 3.2配料流程 (9) 3.3其它辅助原料 (10) 第四章配料计算 (12) 4.1于配料计算相关的参数 (12) 4.2浮法平板玻璃配料计算 (12) 4.2.1设计依据 (12) 4.2.2配料的工艺参数； (13) 4.2.3计算步骤； (13) 4.3平板玻璃形成过程的耗热量的计算 (15) 第五章熔窑工段主要设备 (20) 5.1浮法玻璃熔窑各部 (20) 5.2熔窑主要结构见表5.1 (21) 5.3熔窑主要尺寸 (21) 5.4熔窑部位的耐火材料的选择 (24) 5.4.1熔化部材料的选择见表5.3 (24) 5.4.2卡脖见表5.4 (25) 5.4.3冷却部表5.5 (25) 5.4.4蓄热室见表5.6 (25) 5.4.5小炉见表5.7 (26) 5.5玻璃熔窑用隔热材料及其效果见表5.8 (26) 第六章熔窑的设备选型 (28) 6.1倾斜式皮带输送机 (28) 6.2毯式投料机 (28)
6.3熔窑助燃风机 (28) 6.4池壁用冷却风机 (29) 6.5碹碴离心风机4-72NO.16C (29) 6.6L吊墙离心风机9-26NO11.2D (29) 6.7搅拌机 (29) 6.8燃油喷枪 (29) 6.9压缩空气罐C-3型 (29) 第七章玻璃的形成及锡槽 (30) 第八章玻璃的退火及成品的装箱 (32) 第九章除尘脱硫工艺 (33) 9.1除尘工艺 (33) 9.2烟气脱硫除尘 (33) 第十章技术经济评价 (34) 10.1厂区劳动定员见表10.1 (34) 10.2产品设计成本编制 (35) 参考文献 (38) 致谢 (39) 摘要 设计介绍了一套规模为900t/d浮法玻璃生产线的工艺流程，在设计过程中，原料方面，对工艺流程中的配料进行了计算；熔化工段方面，参照国内外的资料和经验，对窑的各部位的尺寸、热量平衡和设备选型进行了计算；分析了环境保护重要性及环保措施参考实习工厂资料，在运用相关工艺布局的基础下，绘制了料仓、熔窑、锡槽、成品库为主的厂区平面图，具体对熔窑的结构进行了全面的了解，绘制了熔窑的平面图和剖面图，还有卡脖结构图，整个设计参照目前浮法玻璃生产的主要设计思路，采用国内外先进技术，进行全自动化生产，反映了目前浮法生的较高水平。 关键词：浮法玻璃、熔窑工段、设备选型、工艺计算。
[精品文档]玻璃窑炉设计技术之单元窑玻璃窑炉设计技术之单元窑 第一章单元窑 用来制造E玻璃和生产玻璃纤维的窑炉～通常采用一种称为单元窑的窑型。它是一种窑池狭长～用横穿炉膛的火焰燃烧和使用金属换热器预热助燃空气的窑炉。通过设在两侧胸墙的多对燃烧器～使燃烧火焰与玻璃生产流正交～而燃烧产物改变方向后与玻璃流逆向运动。因此在单元窑内的玻璃熔化、澄清行程长～比其它窑型在窑内停留时间长～适合熔制难熔和质量要求高的玻璃。单元窑采用复合式燃烧器～该燃烧器将雾化燃料与预热空气同时从燃烧器喷出～经烧嘴砖进入窑炉内燃烧。雾化燃料处在燃烧器中心～助燃空气从四周包围雾化燃料～能达到较好的混合。所以与采用蓄热室小炉的窑型相比～燃料在燃烧过程中更容易获得助燃空气。当空气过剩系数为1.05时能完全燃烧～通过调节燃料与助燃空气接触位臵即可方便地控制火焰长度。由于使用多对燃烧器～分别调节各自的助燃风和燃料量～则可以使全窑内纵向温度分布和炉内气氛满足玻璃熔化与澄清的要求～这也是马蹄焰窑所无法达到的。单元窑运行中没有换火操作～窑内温度、气氛及窑压的分布始终能保持稳定～这对熔制高质量玻璃有利。现代单元窑都配臵有池底鼓泡～窑温、窑压、液面及燃烧气氛实行自动控制等系统～保证了难熔的E玻璃在较高熔化率下能获取用于直接拉制玻璃纤维的优质玻璃液。所以迄今在国际上单元窑始终是E玻璃池窑拉丝的首选窑型。 单元窑与其它窑型相比的不足之处是能耗相对较高。这是因为单元窑的长宽比较大～窑炉外围散热面积也大～散热损失相对较高。采用金属换热器预热助燃空气的优点是不用换火～缺点是空气预热温度～受金属材料抗氧化、抗高温蠕变性能的
制约～一般设计金属换热器的出口空气温度为650，850?。大多数单元窑热效率在15%以内～但如能对换热器后的废气余热再予利用～其热效率还可进一步提高。 配合料在单元窑的一端投入～投料口设在侧墙的一边或两边～也有设在端墙上的。熔化好的玻璃从另一端穿过沉式流液洞流至称为通路的拉丝作业部。 第一节单元窑的结构设计 一、单元窑熔化面积的确定 单元窑熔化面积可用公式 F= G/g 2表示。式中 F—熔化面积～M, 2 g—熔化率～,t/M〃d,。 熔化率反映单元窑的设计和生产管理水平～包括原料成分、水分、质量的控制和窑炉运行的控制水平等～同时还与纤维直径有关。一般拉制纺织纱的单元22窑～g取 0.8，1.0 t/M〃d～拉制粗直径纱时可取略大一些1.5 t/M〃d。早期的技术资料表明当年的单元窑平均日产玻璃的熔化面积～可见现在已有较大进步。 二、熔池长、宽、深的确定 ,1,池长L和池宽B是根据熔化面积和熔池长宽比,L/B,来决定的。即: F B=————平方米 L/B L/B越大～投入窑炉的玻璃原料从熔化到完成澄清～其间的玻璃“行程”越长～也越有利于熔化和澄清。早期设计的单元窑熔他是很长的～日产量在8—50t/d ～,L/B,5，4。随着单元窑配合料微粉化及熔制工艺和鼓泡技术的发展与成熟～以及窑体耐火材料的质量提高和采用保温技术等措施～使熔池长宽比在3左右～也同
国外玻璃窑炉设计现状 玻璃窑炉设计实际上是综合考虑客户对玻璃窑炉投资，窑炉寿命和运行与维护成本的需求；对玻璃窑炉技术选择，节能和排放问题的设想；以及环境保护，卫生安全等相关法律规定。然后，按照一定的步骤程序提交完整的设计方案，确保窑炉所有重要的性能指标的过程。 由于全球经济相互融合，外国耐火材料企业集团不断以合资、独资、控股等方式进入中国市场，中国耐火材料企业也要走出去。即使在国内，企业最终面临的竞争对手也必然是外国企业。我国虽于2006年9月取消了包括耐火材料等产品的出口退税政策，但是参与国际竞争对激励耐火材料企业提高工艺技术和生产效率，提高耐火原料资源的利用率，强化社会节约意识，控制资源消耗等均起到积极推动作用。如果企业在未知国际化市场资源的情况下，贸然参与竞争是危险的。为此，从合同管理、工程设计和计算机仿真设计三个方面，介绍国外玻璃窑炉设计现状，有助于国内企业开拓窑炉耐火材料出口渠道，稳步进入国际市场。 ２玻璃窑炉设计合同管理 国外玻璃窑炉设计代表性的合同管理程序流程如图1所示，它表示出窑炉设计者必须处理的典型问题。 该管理流程有利于客户在招投标过程及合同签署前。获得所有供决策的信息，特别是涉及投标预算编制中有关设备、建筑材料和工程成本的详尽计算数值，尽管这类信息的收集要牵涉到合同签署后的一些程序。 合同管理要求工程文件清晰规范，所有文件诸如图纸、会议记录和概算必须归档便于查询。设计公司利用数据管理系统，集中存储一个工程的所有信息，通过内部电子通讯系统(局域网)等数据共享的管理方式，让专业人
员随时查找工程设计数据、工程进度、专业衔接与改进方案，保证工程进展顺畅，避免差错的产生。 ３玻璃窑炉的工程设计 玻璃窑炉工程技术因素如窑炉熔化率、能耗及其窑龄，财务因素如投资成本、风险和清偿期限，以及燃料污染程度与燃烧技术的选择等生态环保因素，它们相互关联、互为因果。窑炉工程设计因而需经历一个反复比较、筛选的过程。在国外，该工程设计的许多部分仍建立在经验的基础上。但是，数学模型和测试手段的发展对玻璃窑炉工程设计中工艺参数的检验作用正在增强。表１所列是国外玻璃窑炉设计中应用的有关方法。 每个玻璃窑炉的熔化系统设计和技术选择取决于客户对玻璃生产数量和质量的需要。通常，在该设计阶段开始利用数学模型进行检验。有关窑炉实际运行性能的详尽知识的积累是数模合理设定的关键，数学模型的精度通过对颗粒示踪方法在模型和实际窑池中结果的比较加以验证。 滞留时间是颗粒示踪方法结果之一，该参数具常规可靠性，能用于预先评估所能获得的玻璃质量。数学模型近年来己发展至预测玻璃中气泡的变化过程。需要指出的是数学模型不能用于设计改变很小的窑炉，玻璃窑炉运行中几个不确定变量的影响足以左右数模的计算精度。数模计算即趋势分析，利用数学模型可以研究确定玻璃窑炉设计显著改善所产生的重大变化。图２所示为数学模型仿真中典型的颗粒示踪路径，其滞留时间较短。 预测玻璃窑炉排放级别的数学模型仍在开发之中，这类数学模型将来对窑炉设计的支持作用会不断增强。玻璃窑炉窑龄的预测情况与此人体相似，目前的预测仍建立在试验室模拟玻璃窑炉条件下耐火材料试样蚀变试验的基础上。图３所示为超声波无损探伤设备，用于测定玻璃窑炉耐火砖的剩余厚度和辅助助熔电极的更换，对于合理延续玻璃窑炉寿命，减少玻璃池窑漏料危险具有重要作用。