王四清中国建材国际工程有限公司，上海作者从浮法玻璃窑炉的热量体系分析入手，总结玻璃窑炉节能设计中所采取的一些技术措施以及需要注意的一些问题。1.浮法玻璃窑炉的热平衡体系玻璃窑炉作为一个热平衡体系，体系中包括相互平衡的输入体系的热量和输出体系的热量。根据能量守恒定律,两者之间是相互平衡的。为准确分析浮法玻璃密炉的热能利用情况，将窑炉本体、小炉及蓄热室纳入体系之中。在玻璃窑炉热平衡体系中，输入体系的热量包括:通过喷嘴入口带入的燃料潜热和助燃物(空气、氧气)显热以及电能输入热(电极处);输出体系的热量包括:窑体表面散热燃烧废气排出热，冷却风/水带走热，窑体孔口/缝隙带走热以及玻璃液离开窑炉带走热。

玻璃窑炉热平衡图

这些热量根据功能分为两部分:一部分用于满足玻璃液的熔化、澄清、均化、冷却直至成型所必须的热量，可称之为有用热量;另一部分是理论上不需要，而实际中又必须发生的热量，可称之为无效热量,它们体现在输出体系的热量中，包括:窑体表面散热，燃烧废气排出热和窑体孔口、缝隙带走热。

2.浮法玻璃窑炉的节能设计

通过上述热量体系的分析，降低窑炉热耗的基本途径有2个:一是尽可能提高输入体系的热量的使用效率;一是在满足工艺要求的前提下尽可能降低无效热量的输出。玻璃窑炉的节能设计只有紧紧围绕着这两个方面，采取科学合理的技术措施，才能达到节能降耗的目的。同时,必须牢牢记住，节能设计在窑炉设计中永远是以满足生产的工艺要求为前提的,节能设计不能以降低玻璃质量作为代价，这样的节能设计是得不偿失的。

2.1尽可能提高输入体系的热量的使用效率

1)提高燃料燃烧热的使用效率提高燃料燃烧热的使用效率包括2个方面:提高燃料的燃烧效率;提高燃烧火焰与玻璃液间的传热效率。技术措施:(1)根据不同的燃料种类,采用先进高效的燃烧装置，提高燃料燃烧效率。对于燃烧重油的窑炉,设计时选用雾化效果好、火焰调节方便的喷嘴,提高重油的燃烧速度和燃烧完全度。对于燃烧天然气的窑炉,设计时选用火焰调节方便,尤其是具有自增碳效果的喷嘴,保证火焰的刚性及其灵活的长度调节,特别是自增碳效果可以大幅提高天然气火焰的辐射效果。(2)根据不同的燃料种类,科学合理设计小炉结构。对于燃烧重油的窑炉,由于重油的燃烧效果好、火焰辐射效率高,可采用多种小炉结构形式,如底烧、底插、侧烧、顶插式的燃烧方式。设计中必须根

据窑炉的规模大小及窑池宽度的大小,确定合适的小炉尺寸,重要的一点是要合理地设计小炉口的宽度及面积的大小,保证一定的的火焰覆盖面和火焰喷出速度,组织合理的燃烧。

底插式系统侧烧式系统顶插式系统对于燃烧天然气的窑炉,宜采用利于天然气增碳效果的燃烧方式,以得到辐射性能好的火焰。天然气中甲烷的裂解有2个条件:缺氧和温度(～℃效果最好),相比较而言,笔者认为底烧能更好地满足这2个条件;同时需增加天然气小炉炉口的高度,保证天然气火焰具有一定的厚度以弥补火焰黑度的不足。底烧式系统对于燃烧煤气的窑炉,根据煤气的燃烧特点,结合影响煤气燃烧效果的因素:空气煤气流的相交角度、空气煤气混合室的长度、空气煤气流的相对速度、空气煤气层的厚度等设计燃煤气小炉的结构。煤气小炉口宜采用扁平式结构,尽量减小火焰与玻璃液面的距离和增加火焰的覆盖面积。燃煤气小炉(3)合理设计窑炉的上部结构。燃烧的火焰将热量传给玻璃液的方式有2种途径:一是火焰直接辐射给玻璃液;一是间接通过窑炉碹顶给玻璃液加热。合理的上部结构设计可以更好

地提高火焰的传热效率。措施包括:

不同种类的燃料设计不同的火焰空间热负荷。一般高热值燃料的窑炉火焰空间要高一些,低热值燃料的窑炉火焰空间要低一些。采用蜂窝状的大碹结构。可以增大大碹表面的辐射面积和表面黑度,强化大碹对玻璃液的辐射效率;采用蜂窝状碹砖设计对碹砖制作的外观尺寸及安装的砌筑质量要求非常高,否则极易影响窑炉大碹的使用寿命,得不偿失。预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇

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