浅谈循环水的稳定控制对节能降本的重大意义

浅谈循环水的稳定控制对节能降本的重大意义
面对现如今建材行业整体低靡的态势，我厂为了能够继续可持续的发展下去，近期做了许多有关节能、降本的工作。

我们该如何进一步筛选出正确的节能、降本的技术开发方向呢？
在这里，本人关于循环冷却水的稳定控制对浮法生产的意义做如下分析。

1.循环水对浮法生产线的意义
众所周知，浮法玻璃有两大重要的热工设备：锡槽和熔窑。

而光有热工设备是不可能稳定控制各区域间温度的，那么我们就还需要冷却设备穿插其中，以确保这些热工设备能够安全、稳定的进行可持续生产。

冷却设备包括：前脸墙冷却水包、挡料器、卡脖水包、玻璃液搅拌器、拉边机、锡槽冷却水包、直线电机等等。

这些设备如在常温下皆可正常运行，但要是在600～1600℃持续高温条件下使用的话，就必须有持续的冷却设施，以免设备产生弯曲、变形以及烧损，从而失去设备的功效及作用。

所以浮法工艺的特点决定了水冷设备必须长期、稳定的安全运行，否则将会对工艺制度造成不可估量的影响，从而带来极大的损失。

如何稳定的控制循环水，来确保冷却设备的热换效率及使用时间，稳定生产作业，减少对工艺和生产的影响，在当前竞争日益激烈的玻璃行业形势下就显得尤为重要了。

2.循环水的指标和作用
循环水的常规指标有：水的硬度、水温、水压、用水量等，这些指标的稳定控制都会对浮法生产造成巨大的影响。

2.1.水的硬度
水的硬度一般指的是：将水中的钙、镁离子的总量称为水的硬度。

以Ca2+或Mg2+的含量来计算水的硬度，并且作为水的一个重要指标，天然水、地下水、咸水、海水都有各自的硬度，后三者硬度较大。

例如，1mmol/L的硬度等于28mg/L 的CaO或者50mg/L的CaCO3，我国的引用水指标规定硬度不超过450mg/L(以CaCO3计)，也就是每升水中碳酸钙含量不超过450mg(9mmol/L)。

如果循环水中的硬度过高，会造成设备内结垢加速，俗称堵塞，会缩短设备的使用寿命，严重影响设备的正常冷却效果，导致原本可以持续使用1～2年的
设备，短短几个月就必须要更换。

严重的还会产生设备烧损、漏水等严重的生产事故，即便没有烧损，生产线必须经常组织相关人员对用水设备进行清洗，或者频繁更换水冷设备，难以保证设备的长期、稳定运行，劳民伤财，增加员工负担，降低玻璃质量，提高无谓的生产成本。

拿更换垂直搅拌器为例，高温作业，程序步骤多，更换时间长，生产线还需要组织钳工、电焊工、车间班组人员等多工种协同工作才能完成。

而更换拉边机影响更大，会破坏原有的成型制度，使得当日产质量无法保证，造成巨大的损失。

如果循环水的硬度过低，一是对设备的选型要求过高，二是会大幅增加设备投资成本，同时控制难度也随之上升，不利于企业生产成本的控制和生产过程的控制。

2.2.水压
水压是循环水控制指标的关键。

如水压波动大，首先会影响循环水的流速，使得设备冷却效果发生变化，影响水冷设备的使用安全。

当水压过低时，会降低冷却设备的降温效果，使设备产生弯曲、变形、烧顶等，会严重影响生产运行和生产安全；当水压过高时，首先会增大冷却效果，破环相对稳定的空间温度，造成巨大的温差，还会导致设备的接口、薄弱点产生漏水，严重的还会使得设备进出水接口发生脱落，将严重影响设备安全和生产质量。

本人就亲身经历过浮法X 线卡脖水包处一循环水管，因水压瞬间过高，使得固定铁丝滑脱，水柱直射卡脖口，幸发现及时，避免了可能发生的巨大生产事故。

因此，对于循环水的水压控制，不能过高，也不能过低，应在满足冷却效果的前提下，尽量减少波动，保证压力的持续与稳定。

2.3.水温和水量
水温的高低和水量的多少，也同样影响冷却设备的冷却效果，如何影响上文以提到，在次不再赘述。

3.循环水对生产线的影响
3.1.熔化不稳而引起的流量不稳，导致成型困难
在生产厚板玻璃时，如遇厚度和厚薄差变化较大时，且通过调整浮法成型等参数效果并不明显的情况下，我们就要分析，是否是因为循环水的水温和流量变
化较大，而导致相关热工设备内部横向温差较大，引起的厚薄差难以控制；还是流道温度过低，温度没有达到厚板玻璃进入锡槽口时，成型温度需控制在880～980℃，并不能有效的在锡槽高温区完成积厚作用。

另一方面，当采用拉边机法生产厚度小于19mm厚板时，由于拉边机的机杆用水冷，当水温、水量变化较大时，机杆与锡槽、玻璃带之间的热量传递就会发生较大的变化，拉边机机头的温度、成型区玻璃带的粘度、机头的锚固力就会随之发生变化，导致玻璃板厚度发生变化，从而影响玻璃板的积厚效果(两边厚中间薄)，使得成型困难和成型工艺的波动难以控制。

3.2.锡槽出口温度的波动
锡槽出口温度是浮法工艺重要的关键指标，指的是玻璃板离开锡槽口时的温度，涉及到安全生产、退火质量和成型质量。

如果出口温度过高，极易造成玻璃的划伤、翘曲、辊印、压裂，并使得退火压力增大，引起切割问题；生产薄玻璃时，锡槽出口温度的控制制度更为重要。

如果出口温度过低，极易造成断板、满槽；厚板玻璃牙印内外的温差很大。

如果中部温度偏低，牙印外的温度则更低，会发生劈边或断板。

要控制锡槽出口温度，通常的办法是在过渡辊使用煤气烤边或使用边部电加热进行局部加热，还可以用抽、穿锡槽尾部水包来控制，因此循环水的水温或水量发生变化时，就会影响到锡槽出口的温度变化。

玻璃对锡槽出口温度是比较敏感的，无论是过高还是过低都会对质量造成影响。

4.我们需要采取的措施
由于循环冷却水的硬度、水压、水温、水量波动都会对玻璃生产的温度制度、设备使用产生重大影响和损失，因此对循环冷却水指标的稳定控制，是浮法生产辅助设备系统稳定作业的基础，是保证浮法玻璃生产并进行精细化控制的前提，探索如何稳定循环冷却水的指标控制，具有经济和技术上的双重意义。

那么如何控制才能使之稳定，满足生产和工艺的需要呢？
本人结合实际，发表几点建议：
(1)严格控制水的硬度。

细节决定成败，按照精细管理的要求，充分重视循环软化冷却水的重要性，加强管理，严格执行工艺制度，加强对水质硬度指标的控制力度和监测，重视软化水的制备环节，及时补充新鲜的软化水，确保水质硬度达标并持续稳定，使循环冷却水硬度始终稳定在0.03～0.06 mmol/L之间。

(2)稳定控制水温、水压，加大技术改造力度，增设水温恒温控制设备和自动控制仪表(如冷却风机加装变频器，冷却水池加装蒸汽加热器，增设调节阀等)，
在夏季加大冷却风机的变频频率，冬季降低冷却风机的变频频率及开启水池加热器，使水温在冬夏两季能够控制在20～30℃，从而使循环冷却水的温度相对稳定。

(3)稳定控制水的压力，在固定管径前提下，水压是调节水量的有效手段，全年控制在0.35～0.4 MPa之间，并保持持久的稳定。

通过进行水泵变频控制改造，来稳定冷热水池的水量及供水压力。

(4)锡槽回水由不带压回水改为带压回水，增加用水设备的安全性和稳定性。

(5)所有的用水设备在硬度、水温、水压稳定的基础上，合理调节用水量，使回水温度始终控制在45℃以下。

5.结语
循环冷却水的稳定控制对浮法生产工艺控制尤为重要，可以说循环冷却水就像生产线的“血液”，如果血液得不到补充，或者在某一个位置发生堵塞、溢出，会对整体带来巨大的影响和危害，如我厂能够稳定控制循环冷却水，那么肯定会取得明显的成效。

技术部张威
2012年4月4日星期三。