生产平板玻璃使用的几种燃料

生产平板玻璃使用的几种燃料
李瑞萍
【摘要】论述了平板玻璃熔窑使用气体燃料、重油、煤焦油等燃料的特点.认为玻璃企业应结合自身的条件选择燃料,以降低生产成本.
【期刊名称】《建材技术与应用》
【年(卷),期】2005(000)006
【总页数】2页(P24-25)
【关键词】玻璃熔窑;燃料;气体燃料;重油;煤焦油
【作者】李瑞萍
【作者单位】山西光华玻璃玻璃有限公司,山西,太原,030024
【正文语种】中文
【中图分类】TQ171.6
引言
在浮法玻璃的生产过程中，熔化是至关重要的工序之一，而要想有好的熔化效果，其前提条件是要有高热值的燃料。

经过几十年来的发展，平板玻璃生产使用的燃料已由单一的发生炉煤气，发展到现在根据能源条件因地制宜地进行选择。

除发生炉煤气之外，有重油、天然气、焦炉煤气、燃料油和全电力等多种途径。

目前，玻璃企业已全面掌握各种燃料的使用技术。

1 气体燃料
在各种燃料中，气体燃料的燃烧过程最容易控制，也最容易实现自动调节。

另外，气体燃料可进行高温预热，因而可以用低热值燃料来获得较高的燃烧温度，以利于节约燃料、降低能耗。

任何一种气体燃料都是由一些单一的气体混合而成的。

其中可燃性的气体成分有CO、H2、CH4和其他气态碳氢化合物以及H2S；不可燃的气体成分有CO2、N2和少量的O2。

此外，在气体燃料中还含有水蒸气、焦油蒸汽及粉尘等固体颗粒。

玻璃窑炉所用的气体燃料主要是高炉煤气、焦炉煤气、发生炉煤气和天然气等。

目前的能量来源主要是重油和天然气，而在我国能源的构成中，煤的蕴藏量是最丰富的。

所以，如何利用煤气或将煤转化为高热值燃料如焦炉煤气等，具有十分重要的意义。

以煤气为燃料的玻璃熔窑历史悠久，在我国早期的平板玻璃熔窑中，大部分是以煤或发生炉煤气为燃料。

发生炉煤气就是将固体燃料在煤气发生炉中进行气化而得到的人造气体燃料，其热值较低，为5 040～6 720 kJ/m3。

随着煤气发生炉的不断改进(如二段炉)，燃煤气熔窑的低成本优势日益体现出来。

目前，平板玻璃市场竞争日趋激烈，市场比较低迷，而重油价格见涨，各生产厂家在提高玻璃质量的同时，也都在想方设法降低玻璃的生产成本，努力使企业安然度过平板玻璃市场的萧条期。

在这种形势下，一些以发生炉煤气为燃料的浮法玻璃熔窑开始技术改造，在满足生产要求的同时，使熔窑的各项指标与燃油的熔窑相接近。

由一般的玻璃液单位热耗10 032 kJ/kg(2 400 kcal/kg)左右，发展到熔窑6897 kJ/kg(1 650 kcal/kg)左右的国内先进水平，基本接近于国际先进水平。

焦炉煤气是炼焦生产的副产品。

它的可燃成分主要是H2、CH4和CO，焦炉煤气中的惰性气体含量很少。

因此，焦炉煤气的发热量很高，为15 890～17 140
kJ/m3，要比发生炉煤气的热值高出两倍多。

所以，焦炉煤气更适合于大型的浮法玻璃熔窑，它能保证大拉引量的正常熔化，其燃烧特点是火焰发飘，碹顶温度较高，
碹顶中部与火根温度差别不大，料堆基本能控制，泡界线不整齐。

使用焦炉煤气的最大弊端是一般的浮法玻璃厂家的气源是由相邻的焦化厂产出的焦炉煤气，在供气量上可能会受到制约。

天然气是一种优质的高热值气体燃料，其产地或在石油产区，或为单纯的天然气田。

因与石油产在一起的天然气中含有石油蒸汽，称为伴生天然气或油性天然气；纯粹气田产的天然气因不含有石油蒸汽，称为干天然气。

天然气的主要成分为甲烷，其次为乙烷等饱和碳氢化合物。

天然气的发热量很高，一般为33 440～41 800
kJ/m3，其热值是焦炉煤气的2～3倍。

由于天然气的主要成分是甲烷，燃烧速度较慢，因而燃烧时在组织火焰和燃烧技术上必须采用相应的措施，以充分发挥天然气的作用。

现已有浮法玻璃厂家成功地接入天然气作为燃料。

2 重油
石油是天然的液体燃料，它是黑褐色的粘稠液体，由各种不同族和不同摩尔质量的碳氢化合物混合而成，它们主要是一些烷烃、环烷烃、芳香烃和烯烃，此外还含有少量的硫化物、氧化物、氮化物、水分和矿物杂质。

重油实质上是原油加工后各种残渣油的总和。

与原油相比，重油含有更多的硫化物、氧化物、氮化物、水分和机械杂质。

目前，我国的浮法玻璃熔窑以重油为燃料的居多，浮法玻璃厂一般都建有自己的储油罐。

重油的黏度与温度的线性关系平缓，重油在加热至100 ℃以上时，恩氏黏
度小、流动性好，在厂内管网的输送过程中不易堵塞、结焦。

重油在进厂前和卸车加热的过程中都会有大量的水分，所以，重油必须有一定的静置脱水时间，在含水率<1 %以后使用，才能保证正常的熔化。

重油进窑内后经过雾化介质雾化后燃烧，火焰刚性好，射程远，火焰覆盖面积大，燃烧稳定，碹顶温度容易控制，碹顶中部与火根温度差别较大，碹顶火根部位的温度较高，料堆容易控制，泡界线整齐。

重油的热值较高，为41 860 kJ/kg，适合
于浮法玻璃熔窑不断扩大的发展趋势，而且使用重油为燃料的玻璃熔窑结构简单，工艺流程简捷，附属设施少，操作控制容易，尤其是烤窑至过大火以后窑内温度较之烧煤气窑容易控制。

另外，重油的含硫量≤1 %，在浮法玻璃熔窑燃烧后的烟气经过脱硫除尘装置净化后，完全符合环保的要求。

3 煤焦油
我国是产煤大国，对煤的深加工技术已成熟，深加工的副产品——煤焦油数量非常之大，因此，原来以石油产品重油为加热介质的企业，有很大一部分已改用煤焦油作燃料。

根据市场的要求，考虑到煤焦油直接燃烧时的实际应用问题，通常在煤焦油中加入乳化剂，煤焦油经乳化后燃烧时，在助燃剂的作用下燃烧更加充分，减少了黑烟对环境的污染；煤焦油乳化剂对金属物体有一定的清洗功能，在金属表面形成一种润滑膜，能够很好地阻碍碳焦物的堆积，从而使燃烧更加清洁。

既降低了成本，又大大减轻了环境污染。

燃料油是煤焦油经过高温分馏后的产物，我公司现在使用的燃料油是蒽油和沥青按一定的比例混合后的产物。

它经过脱除萘、苯等有害物质，并且把有腐蚀性的物质在高温下分解。

目前，部分玻璃生产厂家采用燃料油代替重油作燃料，这在玻璃行业中堪称是燃料替代的一场革命，并在一定程度上降低了生产成本。

实践证明，燃料油完全可以作为玻璃行业的燃料。

而且对于正在使用重油的玻璃企业，无需更改其燃烧系统，就可以很容易地实现燃料的更新换代。

我公司在未对原来的重油系统进行任何改造、不影响正常生产的情况下，于2005年4月30日成功地进行了燃料油与重油的切换，经过半年的使用，证明效果很好。

燃料油的热值较重油低，黏度随温度的变化大，当燃料油温度<90 ℃时，其黏度会急剧增大，致使无法输送。

因此，使用燃料油对储油罐和输送管道温度的要求较高，应≮100 ℃。

由于其特殊的生产工艺，燃料油出厂时的温度基本上在100 ℃以上，含水率几乎为零，卸车时无需蒸汽加热可直接卸车，减少了因加热而产生水分
的可能，所以，不需要静置脱水便可以直接投入使用。

燃料油的含硫量约为重油的1/2，为0.5 %左右，符合环保的要求。

在燃料油使用过程中，也存在着亟待解决的问题，例如燃料油的成分复杂、燃烧不稳定、熔化作业的稳定性较差等。

使用燃料油的生产操作比较困难，在过滤器等位置会出现粘稠物质，有的还在喷枪嘴里产生大量的碳焦物，若不及时处理就会使生产无法正常进行。

我公司使用燃料油的经验证明，燃料油在使用过程中要特别注意储油罐、输送管道的温度，枪前的温度也不容忽视，相对重油要增加燃烧系统主要部位过滤网、喷枪的清洗次数。

4 结语
我公司浮法一线在国内最先使用焦炉煤气，浮法二线投产后使用重油作燃料，浮法一线也于2000年冷修时改烧重油。

随着重油市场价格的攀升，浮法二线在2005
年4月份直接由重油切换为燃料油。

2005年8月份新建设的集团浮法玻璃生产线，利用了相邻焦化厂的焦炉煤气作燃料，大大地降低了生产成本。

燃料在平板玻璃生产成本中占有相当高的比重，所以，各平板玻璃企业特别是大型浮法玻璃企业，只有根据自身的生产特点，选择适合自己的低成本高效燃料，才可能在日趋激烈的市场竞争中占稳脚跟。