玻璃熔窑烧天然气的探讨

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玻璃窑炉中使用天然气燃烧器设计方案的探讨

玻璃窑炉中使用天然气燃烧器设计方案的探讨

量 是 : =C ×A ×( 1 0) 这 里 C Qs s T/0 , s是 明 火 焰 直
接 传 递 热 值 , 为 假 定 窑 顶 火 焰 覆 盖 面 积 , T 为 A 而
火焰 的绝对温 度。
1 温 度
将 现 有 烧 油 窑 炉 , 结 构 设 计 没 有 任 何 变 化 改 在
焰 明 度 将 降 低 。 当然 , 体 提 供 应 适 当 , 可 能 的 气 如
话, 冷空 气 的 加 入 量 要 少 些 。
理 的 布置 喷 枪 时 , 获 得 同 燃 油 窑 炉 一 样 的 熔 化 能 可
力 , 单 位 燃 料 的 消 耗 增 加 3 一4 每 公 升 玻 璃 但 % % 液 。在 这 样 的气 体 燃 烧 系 统 中 , 量 的 能 耗 增 加 可 微 由其 它 方 面 的 获 益 而 补 偿 , 取 消 了重 油 预 热 系 统 , 如 取 消 了油 泵 运 行 成 本 和燃 料 雾 化 及 冷 却 所需 压 缩 空 气的生产成本等 。
摘 要 : 文较 系统 地 分 析 了天 然 气燃 烧 系统 在 玻 璃 窑 炉 中的 应 用 , 出 了几 种 在 玻 璃 窑 中燃 烧 器 的设 本 提 计 方 案 , 经 实验 数 据 分 析 出各 种 方 案 的 优 劣 和 经 济 效 益 。 并 关 键 词 : 璃 窑 炉 ; 然 气 ; 咀 燃烧 器 ; 玻 天 喷 中 图 分 类 号 : Q1 1 6 5 T 7 . 2 文 献标 识 码 : A
当设 计 一 种 新 的 使 用 天 燃 气 燃 烧 器 窑 炉 时 , 要
得 到较 大 的 燃 烧 值 , 考 虑 天 然 气 实 际 燃 烧 温 度 , 应 取 决 于 燃 烧 产 物 的 热 容 量 、 气 过 剩 系 数 以 及 热 分 解 空 程度等 因素 。

玻璃熔窑天然气的使用

玻璃熔窑天然气的使用

玻璃熔窑天然气的使用一:天然气的特性天然气是一种无色、无味、易燃、易爆、高热值、比重轻的气体,经过滤提纯普遍用于家庭燃气,富余部分用于工业。

天然气的主要成分为甲烷,甲烷燃点为700℃,在气体燃料中燃点是较高的一种气体。

一、天然气的特点:1、热值高:热值可达8500KJ/m3,储运输送比较方便,利于熔化的集中送热。

2、不含有有害的苯、萘等芳香烃物质,因是气体性燃料,无可燃性颗粒燃料,燃烧完全,环境污染小。

3、安全性高:因主要成分为甲烷,起天然气中的甲烷含量在94%以上(低于90%的天然气我们称为湿气),可燃气体的燃烧也取决于甲烷的着火温度、浓度范围,着火温度700℃、着火浓度范围5-15%,所以,要想是天然气燃烧,必须达到较高的温度和要求的浓度。

4、天然气热值高,燃烧空气比例为10:1,密度比例为1:0.6,燃烧的浓度范围又比较窄,燃烧速度取决于二着的混合速度,着就要求再燃烧控制和选择燃烧设备时,要充分考虑火焰的可调性。

5、玻璃熔窑的熔化火焰传热主要靠辐射,火焰辐射传热能力取决于火焰的亮度,而火焰亮度取决于燃料燃烧过程中碳微粒的数量多少,在各种燃料中,天然气的碳/氢质量比为3.0---3.2,液体燃料的碳/氢质量比为6.0---7.4,固体燃料的碳/氢质量比为10---30,所以说,在使用天然气作为熔化热量来源时要考虑因火焰亮度低带来的热量损失,如何增加火焰亮度。

6、由于火焰传热特性的改变,既火焰亮度降低致使火焰传递热量的减少,在物料得到同样的热量时,消耗的燃料总热量会增多,废气排放温度会明显增高,考虑燃烧天然气的热回收。

以天然气作为熔化玻璃液的燃料,要充分考虑其燃烧特性,如窑炉的结构特点、保温状态、燃烧器性能等等,以确保玻璃的熔化质量和能耗。

二、输送和供给从气井流出的天然气一般含有大量的矿物质、水蒸气、硫化氢等有害杂质,它和铁反应生成硫化铁,呈片状剥落,腐蚀管道、机械设备,必须经过分离器净化处理后在分发给用户。

玻璃熔窑油改天然气工程

玻璃熔窑油改天然气工程
色能源 ” 。
而天 然气 价格 基本 上在 3元 / m 以内 ,即使考 虑 到 热 值 和热效 率 等 因素 ,同等 类 型 的玻 璃 生产线 烧 天
然 气 要 比烧 重 油 的在燃 料成 本 上要节 省 3 %~ 0 0 4 %。
玻 璃熔 窑 油改 天然 气是 即环 保 又节约 生产 成本 的 大 好 事 , 以要求 改造 的企 业越 来越 多 。这 两年 , 所 已完 成 了近 1 0条此 类生 产线 的改 造 , 中 5条 已经 投入 其 使用 , 目前 运行状 况都 很 良好 。 2 玻璃 熔 窑油 改天然 气 的实施过 程 玻 璃熔 窑 油改 天然 气 的工作 在实 施前 ,先 要确 定 向熔 窑供 送 天然 气 的方式 ,明确城 镇燃 气管 网的
国 天 然 气 产 量 由 22亿 m 增 至 80亿 m。 6 3 ,年 增
1 %, 6 消费 量 也 由 2 5亿 m, 至 8 7亿 m , 呈 加 4 增 8 并 快 增 长态 势 , 计 到 2 2 预 0 0年 , 然气 消 费 量 将 达 到 天 30 0 0亿 m 。届 时 , 天然 气 消费 量将 占到 国内一 次 能
必须 符合 国家相 关安全 规 范 ,因此 厂 区天然气 调压 站 和车间 天然气 配气 室的位 置必须 得到项 目所在 地
的消防及其 它相关部 门审查批 准 。
电缆 桥架 等 , 施工 时 , 电焊 周 围要 做好 防护 , 注意 避
免 电焊 引起 的火灾 。小炉底 下管 道 的施 工是最辛 苦 的部分 , 空间狭 小 、 度很 高 , 温 施工 前做好 统筹安 排 ,
管径 、 进行 设备 选 型 、 布置 厂区 天然气 调 压站 和车 间
可 开采 储 量 32万 亿 m , 计 到 22 . 预 0 0年 , 新增 探 可 明可 开采储 量 33万亿 m, 然气 的 消耗量 随着 国 . 。天

天然气玻璃窑炉建设方案

天然气玻璃窑炉建设方案

天然气玻璃窑炉建设方案一、引言随着工业的发展,玻璃在现代社会中的应用越来越广泛。

而玻璃的生产过程中,窑炉作为重要设备,对玻璃的质量和产量有着直接的影响。

本文旨在探讨采用天然气作为燃料的玻璃窑炉建设方案,以提高玻璃生产效率和质量。

二、方案内容1. 选择适宜的天然气供应来源:天然气作为清洁、高效的燃料,应该选择可靠的供应来源。

可以通过与当地天然气供应公司或工业园区合作,确保供应稳定。

2. 设计高效的燃烧系统:为了提高能源利用率和降低排放,窑炉的燃烧系统应该采用先进的技术。

例如,采用预混燃烧技术可以使燃烧更加充分,减少废气排放。

3. 优化窑炉结构:窑炉的结构设计应该合理,以提高玻璃的熔化效率和品质。

例如,采用合适的窑炉形状和尺寸,以确保玻璃在窑炉中得到充分的加热和熔化。

4. 引入先进的监控系统:为了提高窑炉的稳定性和可靠性,应该引入先进的监控系统。

该系统可以实时监测窑炉的运行状态,并根据需要进行自动调节,以确保生产过程的稳定性和安全性。

5. 配备完善的废气处理设施:窑炉在燃烧过程中会产生大量废气,其中含有有害物质。

为了保护环境和员工的健康,应该配备完善的废气处理设施,对废气进行净化处理,达到排放标准。

6. 建立完善的安全管理体系:窑炉作为高温设备,安全风险较高。

为了保障员工的安全,应该建立完善的安全管理体系,包括安全培训、应急预案等,确保生产过程的安全性。

7. 加强能耗监测和管理:为了降低生产成本,应该加强能耗的监测和管理。

可以通过监测窑炉的能耗指标,及时发现问题并采取措施,以提高能源利用效率和降低生产成本。

8. 定期维护和检修:为了确保窑炉的正常运行,应该定期进行维护和检修工作。

可以制定维护计划,定期对窑炉进行检查、清洁和维修,及时发现和解决问题,以确保窑炉的稳定性和可靠性。

三、方案优势采用天然气玻璃窑炉建设方案具有以下优势:1. 清洁高效:天然气作为清洁能源,燃烧后几乎不产生废气和污染物,对环境友好。

玻璃熔窑油改天然气工程

玻璃熔窑油改天然气工程

玻璃熔窑油改天然气工程玻璃熔窑油改天然气工程中国建材国际工程集团有限公司曹艳平摘要:说明了玻璃熔窑油改天然气工程在环保,降低生产成本的好处,并详细介绍了油改天然气工程从方案阶段到投运阶段应考虑的诸多问题.关键词:玻璃熔窑重油天然气改造1玻璃熔窑油改天然气的必要性玻璃生产行业是高耗能,高污染行业,这对于我国要求实行的低碳经济,绿色环保生活是不利的.今年l0月1日我国即将实施新的《平板玻璃工业大气污染排放标准》,其中规定已有项目二氧化硫排放限值为600mg/m,烟气,而新建项目二氧化硫排放限值为400mg/m烟气,并对氮氧化物也进行了规定:不超过700mg/m烟气(以NO计).这给从事玻璃生产和研究设计人员提出了更高的要求和挑战.目前中国的玻璃生产线大部分采用的燃料是重油,少数采用天然气,煤等燃料,这种状况和我国经济发展的历史有关,也与我国以前的能源结构有关.重油和煤是污染比较高的燃料,其含硫量约为0-4%~l%,而天然气的含硫量小于460mg/m,天然气燃烧造成的污染较小,因此,天然气被称为大自然赋予的”绿色能源”.根据张海涛的《中国能源结构调整——少用煤,发展气》,近年来,天然气作为一种热值高,效率高,污染小的优质能源,从勘探开采到使用都得到了大力的发展.天然气储量进入了一个新的增长高峰期,2000 年以来,天然气累计探明地质储量6.34万亿m,剩余可开采储量3.2万亿m,预计到2020年,可新增探明可开采储量3.3万亿m,.天然气的消耗量随着国民经济的发展也呈快速增长趋势,2000—2009年,中国天然气产量由262亿m增至830亿m.,年增16%,消费量也由245亿m,增至887亿m,并呈加快增长态势,预计到2020年,天然气消费量将达到3000亿m.届时,天然气消费量将占到国内一次能源消费的l0%.当前,一些玻璃生产企业为了适应国家的能源政策,尽可能减少污染,纷纷将燃重油的生产线改造成烧天然气.油改天然气工程的另外一个推动力还在于经济效益,近阶段重油价格大约为4800元/t,而天然气价格基本上在3元/m以内,即使考虑到热值和热效率等因素,同等类型的玻璃生产线烧天然气要比烧重油的在燃料成本上要节省30%~40%. 玻璃熔窑油改天然气是即环保又节约生产成本的大好事,所以要求改造的企业越来越多.这两年,已完成了近10条此类生产线的改造,其中5条已经投入使用,目前运行状况都很良好.2玻璃熔窑油改天然气的实施过程玻璃熔窑油改天然气的工作在实施前,先要确定向熔窑供送天然气的方式,明确城镇燃气管网的供气能力,掌握天然气的质量资料,然后才能根据以上信息设计工厂内部的天然气供气系统.玻璃熔窑的要求是天然气系统的根本,比如熔窑的熔化能力,熔窑宽度,小炉原有结构,熔窑的自动化控制水平等决定了天然气燃烧器(喷枪)的选型方向和要求.目前天然气喷枪有底烧式,底插式和侧烧式等几种,绝大多数使用的是进口产品,国产产品暂时只有底烧式.从使用效果看,进口喷枪比国产喷枪稳定,调节方便,所以大部分公司宁愿花费更高的价格选用进口产品.根据选择喷枪的要求,供气系统的自动化控制水平,天然气的质量,送到厂区的供气压力以及安全使用天然气的要求等方面设计供气系统,包括确定管径,进行设备选型,布置厂区天然气调压站和车间天然气配气室等.天然气供气方案确定后,在厂区内找到合适的位置去安放天然气厂区调压站和车间天然气配气室. 天然气是一种易燃易爆的气体,爆炸极限为5%一15%. 为了安全,厂区天然气调压站和车间天然气配气室必须符合国家相关安全规范,因此厂区天然气调压站和车间天然气配气室的位置必须得到项目所在地的消防及其它相关部门审查批准.各个地区送到厂区的天然气供气压力不太一样,这和当地的天然气来源,输气管网有关.压力高的能达到IMPa,压力低的只有0.15MPa,并且与民用气相连,压力随其它用户使用状况的变化而波动.目前市场上天然气喷枪要求的枪前天然气压力约为0.05MPa(指喷枪组件前),天然气分配和调节系统需要0.1MPa的压差来维持系统的稳定,实现天然气的分配,因此0.15MPa的气源压力是很低要求了.目前已投产的几条线天然气气源压力就只有0.15MPa,当民用气量增加时,进厂气压波动较大,熔窑内燃烧不太稳定.另外,当一个厂区有几条线,且几条线不同时换火时,一条线的换火操作会对相临的生产线形成压力波动,影响了熔窑的正常生产.天然气经管道输送进厂区调压站,再分送到车间天然气配气室,在配气室内经过滤,安全切断阀, 稳压,安全放散,高低压力报警,计量(可选)后,根据小炉对数分成若干支路.每一支路设流量计量,调节和换向单元,换向后再分别送到各个小炉,每个小炉根据需要设若干燃烧器,各燃烧器前设手动调节手段.每对小炉天然气流量实行定值控制,窑二侧天然气流量可有不同设定值,可随换火时切换,保持稳定, 每对小炉天然气和助燃风实现比例调节.部分天然气喷枪采用压缩空气冷却下火侧枪体,压缩空气随换火进行切换,部分天然气喷枪不用压缩空气,而采用循环水冷却枪前挡火板.天然气总管上的安全切断阀在紧急状况下自动关闭以切断天然气,天然气系统与风系统连锁控制,当整个风系统压力低或天然气压力低时,关闭天然气总管安全切断阀.天然气总管上的安全切断阀在控制室的控制盘上另设一个手动按钮,当天然气压力过高时,安全放散阀自动跳起排放管道内天然气以确保安全.新增天然气系统的自动化控制也是非常重要的一部分,各控制点的信号要加入到原控制系统中,使新增系统在程序内能协调动作,并可与油系统进行切换.玻璃熔窑油改天然气工程的施工是一件较为复杂的工作,因为待改生产线还在生产,改造工作不能影响正常生产.新增天然气系统的所有管线必须完全避开原有生产线的风管,油管,压缩空气管,水管, 电缆桥架等,施工时,电焊周围要做好防护,注意避免电焊引起的火灾.小炉底下管道的施工是最辛苦的部分,空间狭小,温度很高,施工前做好统筹安排, 尽量做好准备工作,减少小炉底的作业时间.天然气管道应全部可靠的接地,接地电阻不大于2012,当每对法兰连接处电阻值超过0.03Q时,应有跨接导线.管道安装完成后先进行系统的试压和清洗,试压按《压力管道规范工业管道}(GB/T20801)执行, 试压合格后,外壁除铁锈,刷防锈漆和调和漆.在通人天然气以前,要对天然气管道进行氮气置换工作, 将氮气以流速不超过5m/s的速度通入天然气管道, 将空气慢慢顶出来,待放空后取样分析,含氧量不超过2%,或放空排放了3倍管道体积的天然气为合格. 撤下重油喷枪,装上天然气喷枪要逐个逐个地进行,从1号枪开始,更换一支后观察一段时间,调整好熔窑内的温度制度,保持住窑内稳定的熔化.重油喷嘴砖与天然气喷嘴砖基本可以通用,挡火板需要更换,喷枪支撑需要更换.天然气系统全部投入使用后,重油系统可以保留,这样可以实现部分小炉混烧,比如天然气供应量不够或者熔化有特别的需求时,可以将前几对小炉使用天然气,后1-2对小炉仍采用重油.3结束语玻璃熔窑油改天然气是即环保又节约生产成本的事情,能为国家带来很好的社会效益,也能为企业带来可观的经济效益,值得推广.。

玻璃烧天然气的探讨

玻璃烧天然气的探讨

玻璃熔窑的天然气燃烧技术秦皇岛玻璃工业研究设计院燃烧中心姜言章摘要:介绍了天然气燃烧技术在玻璃熔窑的应用关键词:天然气、玻璃熔窑、燃烧、喷枪、节能一、前言: 8随着国家能源结构的调整,我国天然气产量不断增加,预计2005年将达到640x10m³。

天然气作为一种清洁、高效的能源,在各领域都得到了充分的发展和利用。

随着天然气价格的不断下调,玻璃工业将会越来越广泛地使用天然气。

本文主要探讨玻璃熔窑天然气燃烧的有关问题。

二、玻璃工业目前的能耗状况(国内)①器皿玻璃单位制品(成品)的能耗重油 258kg/t 消耗热值 2376kcal/kg柴油 9.6kg/t电 263kwh/t 其中加热用45.5kwh/t煤 56.3kg/t 其中重油伴热用48.3kg/t烧重油窑改烧天然气后,天然气总用量为325Nm³/t玻璃制品,消耗热值2628kcal/kg。

其中重油低位热值9210 kcal/ kg,天然气低位热值8086kcal/ Nm³.②平板玻璃的单耗1.烧重油窑型单耗(kg重油/kg玻璃液)马蹄窑 0.16~0.18横火窑120吨 0.2~0.22横火窑300吨 0.18~0.20横火窑400~500吨 0.16~0.18横火窑700吨 0.14~0.15横火窑900吨 0.13~0.142.烧天然气参数吨位日耗量(Nm³/D)小时耗量(Nm³/h)单耗(Nm³/kg玻璃液)折算重油单耗 kg重油/kg玻璃液8吨马蹄窑 2640 110 0.33 0.25730吨马蹄窑 7200 300 0.24 0.18760吨马蹄窑 14000 583 0.233 0.182185吨横火窑 56400 2350 0.305 0.238300吨横火窑 87000 3625 0.29 0.226说明:重油低热值按10000 kcal/ kg计算,天然气高热值为8670kcal/ Nm³(兰州天然气公司所提数据),天然气低热值为7800kcal/ Nm³。

玻璃熔窑的全氧燃烧

玻璃熔窑的全氧燃烧

玻璃熔窑的全氧燃烧、纯氧助燃和富氧燃烧技术摘要:本文介绍了玻璃熔窑全氧燃烧技术、纯氧助燃技术和富氧燃烧技术的一些最新研究成果和技术优势,指出全氧、纯氧或富氧燃烧技术是玻璃企业节能降耗、提高产品质量、取得良好经济效益的有效措施,是企业进行节能改造的重要选择。

关键词:全氧燃烧、富氧燃烧、纯氧助燃、玻璃熔窑、梯度燃烧玻璃熔窑的节能降耗一直是业内关注的重大课题,在能源危机日益加重的今天,玻璃熔窑对高品质能源的过度依赖已经制约了玻璃行业的发展。

玻璃熔窑燃烧过程中,空气成分中占78%的氮气不参加燃烧反应,大量的氮气被无谓地加热,在高温下排入大气,造成大量的热量损失,氮气在高温下还与氧气反应生成NOx,NOx气体排入大气层极易形成酸雨造成环境污染。

另一方面随着高科技和经济社会的发展,要求制造各种低成本、高质量的玻璃,而全氧燃烧技术正是解决节能、环保和高熔化质量这几大问题的有效手段,被誉为玻璃熔制技术的第二次革命。

纯氧燃烧技术最早主要被应用于增产、延长窑炉使用寿命以及减少NOx排放,但随着制氧技术的发展以及电力成本的相对稳定,纯氧燃烧技术正在成为取代常规空气助燃的更好选择,这得益于纯氧燃烧技术在节能、环保、质量、投资等方面的优势。

氧气燃烧的应用分为整个熔化部使用纯氧燃烧的全氧燃烧技术、纯氧辅助燃烧技术以及局部增氧富氧燃烧技术等几种方式。

1、全氧燃烧技术的优点1)玻璃熔化质量好全氧燃烧时玻璃粘度降低,火焰稳定,无换向,燃烧气体在窑内停留时间长,窑内压力稳定,有利于玻璃的熔化、澄清,减少玻璃的气泡及条纹。

2)节能降耗全氧燃烧时废气带走的热量和窑体散热同时下降。

研究和实践表明,熔制普通钠钙硅平板玻璃熔窑可节能约30%以上。

3)减少NOx排放全氧燃烧时熔窑废气中NOx排放量从2200mg/Nm3降低到500mg/Nm3以下,粉尘排放减少约80%,SO2排放量减少30%。

4)改善了燃烧,提高了熔窑熔化能力,可使熔窑产量得以提高。

浮法玻璃熔窑天然气和重油燃烧系统的比较

浮法玻璃熔窑天然气和重油燃烧系统的比较

ma t e r i a l f e e , a s we l l a s lu f e g a s a n d o t he r a s pe c t s ,a n d c o n c l ud e d t h a t he t n a ur t a l g a s c o mb u s t i on s y s t e m i s mo r e
产成 本 、产 品 品质等 各方 面 因素 ,应首 选天 然气 或
者重 油 。
种 洁净 环保 的优质 能 源 。天 然气 也是 较 为安全 的
燃 气 之 一 , 比空气 轻 ,一 旦 泄 漏 ,会 立 即 向上 扩 散 ,不 易积聚形成 爆炸性气 体 ,安 全性较高 。
1 燃 料 的组成 与性 能 比较
西 气东 输 的天然 气低 位 热值 约3 4 . 8 1 MJ / N m
0 引 言
浮法玻 璃 生产所 用 的燃料 主要 有重 油 、柴油 、 煤 焦油 、天 然气 、焦 炉煤 气 、发生 炉煤 气 和石油 焦
(8 3 2 0 k e a l /N m ),高 位 热 值 约 3 8 . 6 2 MJ / N m
油 田伴生气 、气 田气及凝析气 田气。天然气是一种混合
温 度 高 ,火 焰 的辐射 能力 强 ,是玻璃 、钢 铁等 生产
的优质燃料 。
气体 ,其组成随气 田和产气层不 同而异 。根据天然气公 司提供的资料 ,西气东输 的天然气组分见表 1 。
表1 西气 东 输 的 天然 气 组 分
油燃 烧 系统 进行 比较 ,从而 得 出天然 气燃 烧 系统 比重 油燃 烧 系统更 优越 。
关键词
天然 气
重油
燃烧

【精品】天然气窑炉

【精品】天然气窑炉

天然气窑炉燃天然气玻璃窑炉设计应用的体会陈兴孝重庆莱弗窑炉工程有公司(重庆北碚莱弗玻璃工程有限公司) 400700 摘要:通过对天然气、发生炉煤气、重油内部分子结构及燃烧特性的比较、分析,如何借鉴比较成熟的燃发生炉煤气、燃重油窑炉的结构,提出如何根据天然气的内部结构特征及燃烧特性设计窑炉。

关键词:天然气、内部结构、窑炉结构四川地区将天然气作为燃料应用于玻璃窑炉已经有20多年的时间了,笔者在上海华东理工大学博士生导师孙承绪教授的指导下设计了数十座天然气玻璃窑炉,在设计建造这近数十座玻璃窑炉的过程中有一些经验、教训和体会,这里把它写出来,起一个抛砖引玉的作用,以使我们在天然气窑炉设计应用方面上一个新台阶,使天然气在玻璃窑炉中应用得到更好,使玻璃窑炉的寿命更长,能耗更低。

重庆地区在1978年开始使用天然气作为玻璃窑炉的燃料,在使用初期,由于没有经验没也有什么资料可以借鉴,我们就摹仿烧煤气和烧重油的窑炉来应用。

在烧煤气的窑炉上是直接将天然气用管道接到小炉里进行燃烧,我们感觉到这种火焰软而长无力没有动量,而且天然气在小炉内大量析碳,只需1~2天时间在小炉底板上(特别是纵焰窑)聚集大量的碳黑,大量碳黑的聚集改变了火焰的流向,直接影响熔化效果。

因此每隔1~2天就要将碳黑清除掉。

清除碳黑是一件很费力的事,要用铁钎打剔才能将附着在炉底上的碳黑清除掉,时间一长又影响炉温,大量的碳渣没在炉内燃烧释放出热量,因此又浪费了大量的燃料,在这种情况下我们又按照烧重油的窑炉,将喷枪架设到喷火口附近燃烧,在使用中我们有感觉到火焰的亮度不够,火焰长、火焰的覆盖面较窄。

同是气体燃料同是烃类燃料为什么天然气和煤气,天然气和重油有这么大的差异呢?为了用好天然气我们不得不从它们的内部结构上去找差异,因为任何物质的物理特性的不同都是由于它们的化学结构不同而造成的。

一、天然气的化学结构特征及燃烧特性任何物质的外部属性都是由内部的分子结构决定的,比如石墨和金刚石,其化学成分都是C,是碳的同质多向变体,石墨的分子结构为六方晶系,是典型层状结构,因层内碳原子间距(1.42Å)较小,而层间碳原子间距(3.42 Å)远较层内大,原子间结构力弱,故石墨具有断裂性和可压缩性,晶体是六方片状或板状,,通常为鳞片状、块状或土状结合体,硬度为1,而金刚石晶体结构基本上类似立方面心格子,每个碳原子被周围四个碳原子所围绕,碳原子间距离相等,并以共价键连结,故其强度很高硬度为10〔1〕。

液晶玻璃熔窑能量配比探讨

液晶玻璃熔窑能量配比探讨

液晶玻璃熔窑普遍采用混合加热方式提供热量,以电加热为主、燃气辅助加热的熔制方式,燃料能与电能的配比是玻璃熔制的重要影响因素。

如图1所示,液晶玻璃熔窑电极砖成对分布于熔窑两侧池壁位置,每对电极由独立变压器控制加载电流,电助熔采用恒定电流控制,通过玻璃液导电产生热量,对配合料进行加热。

烧枪成对分布于熔窑两侧胸墙上,燃料进行全氧燃烧产生热量,对配合料熔制起辅助作用。

加料端采用螺旋加料机输送配合料进入熔窑。

配合料熔制过程中有效燃料能占比25%~45%,有效电能占比55%~75%。

液晶玻璃熔窑运行期间,需保证有效电能与有效燃料能之间的比值处于适当区间,达到既保证配合料熔制质量,又确保熔窑工艺运行的稳定、设备运行的安全,且玻璃熔制的能耗得到最大程度降低。

燃料能=天然气小时用量×天然气热值电能=电助熔功率×单位小时×KG/E=有效燃料能/有效电能=(燃料能×燃料能热效率)/(电能×电助熔热效率)图1 液晶玻璃熔窑结构示意图通过使用Minitab软件对比分析窑炉在相同工艺设定下,不同G/E时熔窑热点后热电偶显示温度稳定性,从而确定有利于工艺稳定的最佳G/E设定。

阶段1:G/E约为0.52。

选取的数据范围为:窑炉正常运行期间,G/E调整到位后产线无工艺调整及异常的连续30天数据;阶段2:G/E约为0.75。

选取的数据范围为:窑炉正常运行期间,G/E调整到位后产线无工艺调整及异常的连续30天数据;阶段3:G/E约为0.98。

选取的数据范围为:窑炉正常运行期间,G/E调整到位后产线无工艺调整及异常的连续30天数据。

图2~图4为各阶段池底温度正态分布图,图5为各阶段池底温度X bar-R 图。

图2 阶段1底温正态分布图图3 阶段2底温正态分布图图4 阶段3底温正态分布图图5 各阶段底温X bar-R图通过以上图片可以看出,阶段1:G/E约为0.52,有效燃料能占比较低;阶段2:G/E约为0.75,有效燃料能占比有所提高;阶段3:G/E约为0.98,有效燃料能与有效电能占比接近。

富氧燃烧技术在天然气玻璃熔窑上的应用

富氧燃烧技术在天然气玻璃熔窑上的应用

富氧燃烧技术在天然气玻璃熔窑上的应用摘要:现如今全球能源问题层出不穷,致使在工业生产方面的燃料价格问题突出,尤其是在玻璃生产的过程中,由于燃料造价的不断上涨,导致玻璃生产过程中的成本造价也越来越高,因此在玻璃制造行业更加节能的技术被需求,随后富氧燃烧技术被挖掘出来并应用到天然气玻璃熔窑之上,富氧燃烧技术在玻璃熔窑上的应用得到了极大推广,并为玻璃制造业带来了可观的经济效益,基于此,本文探究并分析了富氧燃烧技术在天然气玻璃熔窑上的应用。

关键词:富氧燃烧技术天然气玻璃熔窑应用引言:对于一个玻璃制造厂的发展,其进行玻璃生产的燃料成本占总成本的35%左右,由于其占比的庞大,从而严重遏制了企业的经济效益的快速发展,因此对于玻璃行业使用更加节能降耗的技术是迫在眉睫。

而富氧燃烧技术是指在燃烧的过程中助燃所用的氧化剂的氧浓度含量高于原本空气中的氧浓度含量,可达到纯氧的情况,其促使燃烧更加的快速,同时产生的烟气量较少,使得最终的热损耗降低,从而达到节能的目的。

一、富氧燃烧技术的节能原理首先富氧燃烧技术在助燃的过程中采用丰富的含氧空气。

推动助燃器,可以提高整个燃烧过程的燃烧温度以及增强在燃烧过程中的传热效果。

在助燃的过程中,由于富氧的空气含量中氮气的含量会有所下降,进而使得最终产生的烟雾气体中的水蒸气的占比与二氧化碳的占比均会有所提高,而其中在燃烧时所产生的火焰中的黑度也会相应的发生变化,逐渐的增大。

在窑炉内进行燃烧的火焰温度,由于氧所占的体积分数的增加而明显提升。

其次,在富氧燃烧技术下,富氧燃烧可以有效的降低燃料在燃烧过程中的燃点温度与燃尽温度。

燃料在进行燃烧的过程中,其最终的燃点温度以及燃尽温度,所受到的影响因素较多,例如燃烧过程时的周围环境、原料在受热过程中的受热速度、空气中的氧含量与空气用量等,而富氧燃烧技术由于其氧含量较高,从而使得燃料在燃烧的过程中的燃点温度和燃气温度都得以有效的降低,在停留的相同一定时间内,燃料的燃点温度和燃尽温度的降低,有利于其在燃烧过程中释放热量的增加。

燃天然气浮法玻璃熔窑小炉结构设计探讨

燃天然气浮法玻璃熔窑小炉结构设计探讨
够 ,易发飘 ,因而易烧蚀 大碹 ,同时也会影响对窑 内
燃料热值, k J・ m ( k g ) 4 0 2 0 0 3 5 6 0 0
全 国性建材科技期刊—— 《 玻璃 》 2 0 1 3 年
第1 期
总第2 5 6 期
燃 天 然气 浮 法玻璃 熔 窑小 炉 结构 设计 探讨
吴加锋 黄利 光 诸 葛勤美
3 1 0 0 0 3 ) ( 中国新型建 筑材料工 业杭州设计 研究 院 杭 州市
摘 要
简述 了天 然气 的燃 烧 特征 ,阐述 了小 炉结构 形 式在 浮法 玻璃 熔 窑 中的重 要作 用 ,列举 了 目前燃 天 然气 浮法 玻璃 熔
天然气 为主。在我 国 ,随着西气东输和绿色燃料进程 的推进 ,玻璃熔窑采用天然气也是大势所趋。 小炉是 熔 窑结构 的重要 组成 部分 ,小 炉设计 主
要 包 括结构设 计 和材料 选用 。以重油 或天 然气 为燃
料 的小 炉 ,其 结 构 要 比燃 煤 气 的小 炉 结 构 简 单 得
Ke y Wo r d s : Fl oa t g l a s s f u r n a c e , po r t s t r u c ur t e , n a ur t a l g a s
0 引 言
根据 《 平 板玻璃 行业 准人条 件 》和 《 平板玻 璃 工业 “ 十二 五 ”发展规 划 》等相 关政 策要求 ,玻 璃 行 业对 燃料 的要 求也将 越来 越高 。浮 法玻璃 工厂 是
多 ,它只有 助燃 空气 流 的通 道 。本文 着重 对燃 天然 气 浮法玻璃熔窑 的小炉 的几种结构形式进行探讨 。
都 采用 重油 、天 然气等 高热 焦 油 、石 油焦 为燃 料 。表 1 为燃 料 热

液晶玻璃窑炉全氧燃烧技术探讨

液晶玻璃窑炉全氧燃烧技术探讨

全氧燃烧技术的应用是玻璃工业史上的一次重要突破,主要探讨液晶玻璃窑炉全氧燃烧技术的优点,使用前测试、燃气分配比例和使用注意事项等。

液晶玻璃窑炉全氧燃烧技术简介:液晶玻璃生产线中的窑炉通过对配合料进行加热,使之熔化成高温玻璃液,高温玻璃液通过布置于窑炉底部的玻璃液出口流向下道工序。

加料端采用螺旋加料机,从后墙上的加料口输送配合料进入窑炉。

窑炉上部使用多对全氧烧枪进行对位燃烧来提供空间热量,燃料一般采用天然气,下部使用电助熔对玻璃液进行进一步加热。

全氧烧枪成对分布于窑炉两侧胸墙上,燃烧产生的烟气从后墙上的排烟口排出。

液晶玻璃窑炉结构如图1所示。

图1 液晶玻璃窑炉结构示意图相对于空气助燃,液晶玻璃窑炉采用全氧燃烧,具有如下突出优点:(1)节能降耗,全氧燃烧,由于助燃气体为纯氧,几乎不含有氮气,助燃气体可以全部参与到燃烧反应中,没有氮气被无效加热而带走热量,所以全氧燃烧热效率更高,能耗更低,有利于节能降耗。

(2)减少大气污染,使用全氧燃烧,进入窑内的氮气量大幅降低,窑内排出的烟气所含的NO X含量大大减少,可有效防止大气污染。

(3)提高熔化率,采用全氧燃烧时,燃料燃烧完全,火焰温度高,产物主要为CO2和H2O,比空气助燃黑度大,辐射能力强,火焰辐射温度可提高100 ℃左右,配合料熔融速度加快,可提高熔化率10%以上。

液晶玻璃窑炉全氧烧枪使用前测试:全氧烧枪在液晶玻璃窑炉上安装完毕后,投入使用前,需将其安装在烧枪测试装置上对其进行测试,检查烧枪燃烧状态及火焰长度、温度等数据是否满足工艺要求,如图2所示,并形成测试报告。

图2 液晶玻璃窑炉烧枪测试装置示意图测试方法:设定好氧燃比(即氧气流量/燃料流量)和天然气流量后,使用火把点燃一对全氧烧枪,通过观察、测量、记录烧枪的燃烧状态及火焰长度、温度等数据,与液晶玻璃窑炉工艺要求对比后,判断该全氧烧枪是否满足工艺要求。

烧枪测试记录见表1。

表1 烧枪测试记录将测试数据与液晶玻璃窑炉工艺要求对比可知,该烧枪满足使用要求。

玻璃熔窑天然气换向燃烧控制系统向集成化、小型化发展的研究与探讨

玻璃熔窑天然气换向燃烧控制系统向集成化、小型化发展的研究与探讨
研 究 与 综 论
玻璃 熔 窑 天然 气 换 向燃 烧控 制 系统
向集 成 化 、小 型 化 发 展 的研 究 与 探 讨
刘 宝泉 刘 心 明
( 秦皇岛玻璃工业研究设计 院 秦皇岛市 0 6 6 0 0 1 )
摘 要 分 析 了 现有 玻璃 熔窑 天 然气 换 向燃烧 控 制 系统 的弊 端 ,探讨 了将玻 璃熔 窑 天然 气换 向燃 烧控 制 系统 进行 集成 化 、
Ab s t r a c t :T h e d r a wb a c k s o f e x i s t i n g n a t u r a l g a s r e v e r s i n g c o mb u s t i o n c o n t r o l s y s t e m i n g l a s s f u ma c e we r e a n a l y z e d . Th e i mp r o v i n g me t h o d s f o r i n t e g r a t i o n a n d mi n i a t u r i z a t i o n o f t h e c o n t r o l s y s t e m we r e d i s c u s s e d . Th e f u n c t i o n a l mo d e l a n d n e w t e c h n o l o g y s y s t e m we r e a l s o p u t f o r wa r d e d . Ke y Wo r d s : g l a s s f u r n a c e , r e v e r s i n g c o mb u s t i o n o f n a ur t a l g a s , i n t e g r a t i o n , f u n c t i o n a l mo d e l

玻璃工业窑炉温度要求与加热燃料选择的探讨

玻璃工业窑炉温度要求与加热燃料选择的探讨

玻璃工业窑炉温度要求与加热燃料选择的探讨在玻璃工业中,窑炉温度是生产过程中的关键指标之一。

窑炉温度会影响到玻璃的成型、熔化和质量等方面。

因此,为了保证生产过程的稳定性和产品质量,需要对窑炉温度进行严格的控制和调节。

一般来说,玻璃工业中的窑炉温度需要达到1500℃以上才能实
现玻璃的熔化和成型。

而且,为了保证玻璃的质量和均匀性,窑炉温度需要保持稳定,并且在不同时间段内进行合理的调整。

在选择窑炉加热燃料时,需要考虑多个因素。

首先,要考虑燃料的燃烧效率和能量利用率。

其次,还需要考虑燃料的成本和供应情况。

此外,还需要考虑燃料的环保性能和对窑炉设备的影响等因素。

常见的玻璃工业窑炉加热燃料包括天然气、重油、轻油、煤等。

其中,天然气和轻油是比较理想的选择,因为它们燃烧效率高,能量利用率高,环保性能好,而且供应比较方便。

重油和煤的燃烧效率相对较低,环保性能较差,但成本相对较低,适合一些小型企业使用。

总之,在玻璃工业中,窑炉温度的控制和加热燃料的选择对产品质量和生产效率都有着重要的影响,因此需要进行认真的探讨和研究。

- 1 -。

天然气浮法玻璃窑炉烟尘利用的探讨

天然气浮法玻璃窑炉烟尘利用的探讨

随着国家环保标准的提高,天然气因热值高、含硫低被称为清洁能源,被越来越多的浮法玻璃生产厂家所采用。

天然气燃料中本身硫含量极少,采用Na2SO4作为玻璃的澄清剂,分解产生微量SO2。

对于采用天然气作为燃料的熔窑,通过采取工艺措施进行调整,SO2排放浓度可以控制在400 mg/Nm3以下,其排放浓度能满足环保要求。

以成都某浮法玻璃公司的两条浮法玻璃生产线为例,其使用天然气作为熔化玻璃的燃料,建有1套装机容量为6 MW的余热发电机组,利用烟气余热进行发电,采用静电除尘和SCR脱硝技术进行烟气除尘脱硝。

由于脱硝系统每天连续运行,电除尘器收集的粉尘量较多,脱硝系统正常运行时,基本上每天能收集400 kg左右的粉尘。

由于收集的粉尘数量大,密度很小,遇水后容易结块,具有一定腐蚀性,容易对水土造成新的污染,不能作为普通的垃圾倒入垃圾场中。

而粉尘呈膨松状,占地面积大,对其存放和处置带来很大的难度。

为了弄清收集起来的粉尘能否投入生产线作为原料使用,对其进行了大量的探讨工作。

首先在化学成分和粒度方面,从两条浮法线脱硝系统电除尘器收集的粉尘中分别取样,进行化学成分分析,发现粉尘中的主要化学成分为Na2SO4(硫酸钠),与现用原料芒硝类似。

见表1。

其次对样品进行溶解试验,将烟气粉尘样品与芒硝样品分别放入烧杯中,加水后加热并进行搅拌,使之溶解,溶解后发现芒硝样品完全溶于水,液体清澈;烟气粉尘样品也溶于水,液体微黄色,稍显浑浊,杯底可见有少量颗粒状物质。

对样品液体进行pH值测定,芒硝pH=8.43,烟气粉尘样品pH=7.00。

样品溶解情况见图1。

左杯是芒硝液体,右杯是烟气粉尘液体图1 样品溶解通过以上试验可以看出,烟气除尘脱硝系统电除尘器收集的烟气粉尘主要化学成分是Na2SO4(硫酸钠),其纯度比芒硝低1.6%~3.7%,烟气粉尘中另外含有3%左右的其他物质,应是玻璃窑炉内不溶于水的配合料随烟气进入烟道中,在电除尘器中沉积所致。

玻璃窑炉如何更好的节能

玻璃窑炉如何更好的节能

玻璃窑炉如何更好的节能玻璃窑炉如何更好地节能引言:玻璃工业是一个能源消耗较大的行业,其中窑炉是主要能耗设备之一。

由于其高温作业和长时间运行,玻璃窑炉的能耗占据了整个生产线的重要比例。

因此,如何降低玻璃窑炉的能耗,节约能源成为玻璃工业的一项重要任务。

本文将就玻璃窑炉如何更好地节能进行探讨。

一、优化玻璃窑炉设计窑炉的设计是节能的关键。

具体而言,可以通过改善窑炉的结构和燃烧系统来降低能耗。

1. 优化窑炉结构:合理的窑炉结构可以减少能量损失。

例如,采用双层窑炉结构,可以减少外部热辐射对内部材料的热损失。

此外,增加窑炉的隔热层厚度,可以减少热能散失。

2. 改进燃烧系统:优化燃烧系统可以提高燃料利用率,减少能耗。

可以采用先进的燃烧技术,如预混燃烧技术、过热空气燃烧技术等。

除此之外,还可以采用余热回收技术,将燃烧产生的热能转化为工艺过程所需的热能,进一步提高能源利用效率。

二、控制燃料选择选择合适的燃料可以降低窑炉的能耗。

下面介绍几种常用的燃料选择。

1. 天然气:天然气作为一种清洁、高效的燃料,具有燃烧稳定、热值高的特点。

将燃烧系统调整为适合天然气燃烧的状态,可以减少能耗,降低环境污染。

2. 生物质能源:生物质能源是一种可再生能源,如木屑、秸秆等。

通过将生物质能源与传统燃料混合使用,可以减少对传统燃料的依赖,并且减少温室气体的排放。

3. 光伏发电:光伏发电是利用太阳能转化为电能的技术。

将光伏发电与传统燃料相结合,可以减少对传统燃料的使用,降低玻璃窑炉的能耗。

三、有效控制窑炉运行参数科学合理地控制窑炉的运行参数,可以降低能耗。

1. 温度控制:合理控制窑炉的温度可以减少能量的浪费。

通过准确、稳定地控制窑炉温度,避免过高或过低的温度,可以提高玻璃生产的质量,并减少能耗。

2. 空气流动控制:窑炉的空气流动对玻璃生产起着重要的作用。

通过调整窑炉内的空气流动速度和方向,可以提高燃烧效率,减少能耗。

3. 玻璃成分控制:合理控制玻璃的配方和成分比例,可以降低生产过程中的能耗。

玻璃熔窑烧天然气的探讨

玻璃熔窑烧天然气的探讨

玻璃熔窑烧天然气的探讨玻璃熔窑的天然气燃烧技术秦皇岛玻璃工业研究设计院燃烧中心姜言章摘要:介绍了天然气燃烧技术在玻璃熔窑的应用关键词:天然气、玻璃熔窑、燃烧、喷枪、节能一、前言:8随着国家能源结构的调整,我国天然气产量不断增加,预计2005年将达到640x10m³。

天然气作为一种清洁、高效的能源,在各领域都得到了充分的发展和利用。

随着天然气价格的不断下调,玻璃工业将会越来越广泛地使用天然气。

本文主要探讨玻璃熔窑天然气燃烧的有关问题。

二、玻璃工业目前的能耗状况(国内)①器皿玻璃单位制品(成品)的能耗重油 258kg/t 消耗热值 2376kcal/kg柴油 9.6kg/t电 263kwh/t 其中加热用45.5kwh/t煤 56.3kg/t 其中重油伴热用48.3kg/t烧重油窑改烧天然气后,天然气总用量为325Nm³/t玻璃制品,消耗热值2628kcal/kg。

其中重油低位热值9210 kcal/ kg,天然气低位热值8086kcal/ Nm³.②平板玻璃的单耗1.烧重油窑型单耗(kg重油/kg玻璃液)马蹄窑 0.16~0.18横火窑120吨 0.2~0.22横火窑300吨 0.18~0.20横火窑400~500吨 0.16~0.18横火窑700吨 0.14~0.15横火窑900吨 0.13~0.142.烧天然气参数吨位日耗量(Nm³/D)小时耗量(Nm³/h)单耗(Nm³/kg玻璃液)折算重油单耗 kg重油/kg玻璃液8吨马蹄窑 2640 110 0.33 0.257 30吨马蹄窑 7200 300 0.24 0.187 60吨马蹄窑 14000 583 0.233 0.182 185吨横火窑 56400 2350 0.305 0.238 300吨横火窑 87000 3625 0.29 0.226 说明:重油低热值按10000 kcal/ kg计算,天然气高热值为8670kcal/ Nm³(兰州天然气公司所提数据),天然气低热值为7800kcal/ Nm³。

玻璃熔窑燃烧系统细节问题探讨

玻璃熔窑燃烧系统细节问题探讨
度。
1 重油伴热管路
11 油温控制存在问题 .
油温作为“ 燃油三参数” 之一, 始终受到设计、 操 作人员的重视。在油质变化大的情况下, 油温调节 更显重要。油温低将增加沿程阻力, 影响雾化效果, 进而恶化燃烧状况。油温高将造成火焰不稳定, 使 流量计量忽高忽低。如果油温太高甚至会产生汽阻 现象, 使喷枪啸音明显增加, 管线可能因重油析碳而 影响日 后使用。现代熔窑燃烧系统设有加热器、 热 电偶、 粘度计以及一系列自 控装置, 可以将表测油温 稳定地控制在士1 ℃范围内。值得注意的是表测油 温、 粘度是在主管道取值, 距油枪喷嘴尚有较长一段 距离, 而枪前油温、 粘度却不得而知。 这个问题早已 引起人们重视, 但至今仍未解决。 22 油温变化的原因 . 分析油温变化的原因, 发现问题在于管道散热 及伴热保温两方面。 重油管路为防止输油过程中因 散热而降温, 车间内外均设有伴热保温。按其方式 不同分为伴管伴热、 套管伴热。而套管伴热因其传 热效率高、 保温效果好而经常被采用。然而在实际 操作中却发现套管伴热对沿程重油的加热正是枪前 油温难以控制的重要原因。 管线内油温变化幅度受重油流量、 油与蒸汽平 均温差、 包在伴热管内油管的长度以及其它因素所 制约。而重油与蒸汽平均温差的大小直接受到蒸汽
一、 完善产业政策
根据水泥工业发展新形势, 尽快修订水泥工业产 业政策; 进一步明确国家支持、 限制和淘汰的水泥工 艺、 技术和产品。 支持加快发展新型干法水泥, 重点支 持在有资源的地方建设日 40 吨及以上规模新型 产 00 干法熟料基地项 目, 鼓励地方和企业以淘汰落后生产 能力的方式, 发展新型干法水泥。各地要根据水泥工 业发展的实际情况, 制定加快淘汰现有立窑及其他落 后工艺水泥的目 标和进度, 并严格禁止新建和扩建机 立窑、 千法中空窑、 立波尔窑、 湿法窑水泥项 目。行业 协会等中介组织要建立和完善市场信息发布制度, 正 确引导投资方向.

煤制天然气在玻璃行业应用探讨

煤制天然气在玻璃行业应用探讨

煤制天然气在玻璃行业应用探讨李子豪1安钢2(1.中国建材检验认证集团秦皇岛有限公司秦皇岛市066004;2.空军驻天津地区军事代表室天津市300381 )摘要近年来随着大气污染治理的不断加强,浮法玻璃行业燃料结构也在不断发生变化。

多年来以煤炭、煤焦油、石油 焦、重油为主的能源结构,逐步转为以清洁燃料天然气为主的能源结构。

本文阐述了作为洁净燃料天然气在玻璃熔窑中的 应用情况,分析了煤制天然气的发展及现状,提出了煤制天然气在玻璃行业的几个应用途经。

关键词煤制天然气玻璃行业能源结构探讨中图分类号:T Q171 文献标识码:A文章编号:1003-1987(2018)03-0046-05Discussion On The Application O f Coal Natural Gas To Glass IndustryLIZihao1,A N G a n g2(1. China BuildingMaterials Test and Certification group Qinhuangdao Co.,Ltd.^Qinhuangdao,066004;2.Airforce military representative o^ffice in Tianjin,Tianjin,300381 ) Abstract: The fuel structure of f l oat glass industry has been changing with the enhancement of a i r pollution control in recent years. The energy structure in glass industry i s transforming. The coal,coal t a r, petroleum and heavy o i l which were the main fuel in glass industry are being replaced by natural gas which i s a clean energy .In t h i s paper,the application status of natural gas as a clean fuel in glass industry was described.The development and present sit uations of natural gas were discussed. Some application ways of natural gas made from coal were also put forward in glass industry.Key Words: natural gas made from coal,glass industry,energy resource structure,discussio1环保形势下玻璃行业燃料结构的变化1.1目前防治大气环境污染的措施为了严格控制大气污染物的排放,国家颁布 了相应的法律法规政策。

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玻璃熔窑烧天然气的探讨玻璃熔窑的天然气燃烧技术秦皇岛玻璃工业研究设计院燃烧中心姜言章摘要:介绍了天然气燃烧技术在玻璃熔窑的应用关键词:天然气、玻璃熔窑、燃烧、喷枪、节能一、前言:8随着国家能源结构的调整,我国天然气产量不断增加,预计2005年将达到640x10m³。

天然气作为一种清洁、高效的能源,在各领域都得到了充分的发展和利用。

随着天然气价格的不断下调,玻璃工业将会越来越广泛地使用天然气。

本文主要探讨玻璃熔窑天然气燃烧的有关问题。

二、玻璃工业目前的能耗状况(国内)①器皿玻璃单位制品(成品)的能耗重油 258kg/t 消耗热值 2376kcal/kg柴油 9.6kg/t电 263kwh/t 其中加热用45.5kwh/t煤 56.3kg/t 其中重油伴热用48.3kg/t烧重油窑改烧天然气后,天然气总用量为325Nm³/t玻璃制品,消耗热值2628kcal/kg。

其中重油低位热值9210 kcal/ kg,天然气低位热值8086kcal/ Nm³.②平板玻璃的单耗1.烧重油窑型单耗(kg重油/kg玻璃液)马蹄窑 0.16~0.18横火窑120吨 0.2~0.22横火窑300吨 0.18~0.20横火窑400~500吨 0.16~0.18横火窑700吨 0.14~0.15横火窑900吨 0.13~0.142.烧天然气参数吨位日耗量(Nm³/D)小时耗量(Nm³/h)单耗(Nm³/kg玻璃液)折算重油单耗 kg重油/kg玻璃液8吨马蹄窑 2640 110 0.33 0.257 30吨马蹄窑 7200 300 0.24 0.187 60吨马蹄窑 14000 583 0.233 0.182 185吨横火窑 56400 2350 0.305 0.238 300吨横火窑 87000 3625 0.29 0.226 说明:重油低热值按10000 kcal/ kg计算,天然气高热值为8670kcal/ Nm³(兰州天然气公司所提数据),天然气低热值为7800kcal/ Nm³。

统计数字表明,无论是器皿玻璃、平板玻璃,窑型是马蹄窑或横火窑,烧油改烧天然气后,从直接加热来看并不节能,反而要增加5%~10%的能耗。

但烧油时需要的辅助能源及电力等设施因改烧天然气而被取消,综合能耗还是要降低5%~8%。

三、烧天然气直接加热能耗增高的原因①.烟气量增加带来热量损失烧重油及天然气的理论烟气量计算如下:1. V油=1.11xQDW油/1000 式中:QDW油——重油低位热值 10000 kcal/ kgV油=11.1Nm³/kg2. V天=1.105xQDW天/1000+1.02式中:QDW天——天然气低位热值 7800 kcal/Nm³V天=9.639Nm³/ Nm³3.烧天然气折算成烧油同等热值的烟气量为:V天总=V天xQDW油/ QDW天=12.36 Nm³4.同热值情况下,烟气量增加(V天总- V油)/ V油=11.35%。

②.烟气温度升高带来热量损失由于辐射换热量的降低和火焰长度等其他因素的影响,天然气烟气温度较之重油,在炉膛出口处会升高100~170℃,这也导致了热量损失的增加。

由于烟气量增加带来热量损失,除采用增氧燃烧技术外,已无其它路径可走,本文也不做讨论。

这样,烧天然气节能降耗,就集中到如何降低烟气温度这一焦点上。

四、降低能耗的途径(本文仅从燃烧的角度考虑)烟气温度升高主要是由于辐射换热量的降低及火焰长度过长所致。

①.强化热辐射的方法传热学中,将气体辐射能力与同温度下绝对黑体辐射能力的比值定义为该气体的黑度。

烟气的黑度是影响辐射传热过程的重要参数,烟气黑度越大则辐射能力越强,辐射换热量越多。

天然气无焰燃烧,影响其黑度的关键是烟气中的三原子气体(CO2,SO2,H2O)及碳氢化合物等。

玻璃工业采用有焰、扩散式燃烧装置,天然气或重油燃烧时,产生发光火焰,影响烟气黑度主要是碳黑。

它的辐射能力较三原子气体大2~3倍,它可以在可见光谱和红外光谱范围内连续发射辐射能。

燃用重油的火焰黑度为0.7~0.85,燃用天然气的火焰黑度为0.6~0.7。

由于天然气火焰黑度较之重油降低不少,必然导致辐射换热量减少,烟气温度升高。

碳黑是碳氢化合物热分解产生的小微粒,直径大约在0.01~0.5um之间,呈颗粒状、链状或絮状分布在气体中。

实验资料表明,氢和CO是热稳定性较好的燃气,它们在2500~3000℃的高温下尚能保持稳定的分子结构。

各种碳氢化合物则是热稳定性较差的燃气。

甲烷在683℃便开始分解,乙烷为485℃,丙烷为400℃,丁烷为435℃。

一般来说,碳氢化合物的分子量越大,其稳定性也越差。

碳氢化合物高温热分解过程虽然不十分清楚,但可以肯定,在分解过程中发生着碳氢化合物的脱氢和碳原子的聚集过程,最后生成大量的固体碳粒。

这些碳粒燃烧时呈现明亮的火焰,这就是碳氢化合物扩散燃烧时的一个特征。

碳黑的燃烧是一种两相燃烧,所需时间较长,如果碳粒来不及燃尽而被燃烧产物带走,就形成了碳烟。

在扩散火焰中的碳粒,一旦接触氧气,便出现固体和气体之间的燃烧过程。

因此,在天然气中预先混合一部分氧气是必要的。

这样,既可以增加火焰亮度,提高热辐射换热,又可以使燃烧时间缩短。

为增加燃气火焰的辐射能力,在气体燃料中加入一些液体燃料的燃烧方法(油、气混烧)也得到了较快的发展。

据国际火焰基金会的研究结果,随着加入重油百分比的提高,火焰辐射率显著增大。

在相同条件下,加入焦油比加入重油的辐射能力更强。

根据天然气扩散燃烧的特点,为提高天然气火焰的辐射能力,可以得出以下结论:●采用双燃料(油、气)燃烧是切实可行的。

●采用单燃料(天然气)燃烧时,进行部分空气(氧气)预混是完全必要的。

②火焰长度的控制方法有焰燃烧(扩散燃烧)具有自己的特点,天然气和空气边混合边燃烧,燃烧速度较慢。

它的燃烧速度主要决定于天然气、助燃空气的混合速度(天然气、助燃空气的温度基本为定值)。

因此,有焰燃烧强化燃烧过程的主要手段是改善空气、天然气的混合条件。

某些使用天然气的工厂,往往通过增大空气过剩系数(即加大助燃空气量)来缩短火焰。

这是由于采用的喷枪形式、配置不合适,导致火焰过长,触及对面耐火材料,不得已而为之的手段,这对节能是非常不利的。

天然气、空气混合的好坏,主要受以下条件的影响:空气、天然气流的交角,空气、天然气流的速度,空气、天然气的接触面积,预混空气量大小,空气、天然气流的旋流强度。

在窑型一定的情况下,助燃空气的出口流速为定值,也不会旋转;两气流交角也基本一定(喷枪上仰角为6~12°,角度不宜过大,否则将破坏火焰上部至大碹部位的循环气流)。

因此,改善混合条件只能从四个参数入手。

●空气、天然气的接触面积●天然气的出口流速●预混空气量的大小●天然气的旋流强度1.空气、天然气的接触面积喷嘴砖中心距与烧油的一致,为600mm时,将天然气喷枪火焰的扩散角定为25°是合适的。

当喷嘴砖中心距远大于600 mm时,改用扁平火焰喷枪是有利的。

总之,火焰扩散角大小确定,应使相临两火焰既不彼此分离又不交叉重叠。

2.天然气出口流速对火焰长度的影响●在燃料恒定消耗中,天然气流出速度的加快,是通过提高喷枪前天然气压力及减少喷嘴的出口截面积取得的。

下图显示了天然气流速增加对火焰长度的影响。

(枪前绝对压力从0.105Mpa增至0.15Mpa,喷嘴直径减至1/1.76,火焰长度减至1/1.32)。

Po—枪前天然气绝对压力Mpa Lo、Фo、Wo—枪前天然气绝对压力为0.105Mpa时的火长、喷嘴直径、流速系数L、Ф、W—枪前天然气绝对压力为不同压力下的的火长、喷嘴直径、流速系数1—流速系数W随压力的变化 2—喷嘴直径随压力的变化 3—火焰长度随压力的变化烧嘴前天然气压力的提高,保证了火焰长度在足够宽的范围内调节。

在主干线天然气供气压力有保障的前提下,提高枪前压力,加快天然气出口流速,缩短火焰长度是可行的。

●采用压缩空气引射天然气流法加快天然气出口流速与单纯提高天然气出口流速相比,采用压缩空气射流保证了更加广泛的调节火焰长度的范围。

既满足了天然气的出口流速,又进行了部分空气预混。

3.预混空气量大小对天然气火焰长度的影响下图是压缩空气射流法调节火焰长度,其压缩空气消耗量变化对火焰长度的影响。

Vp—压缩空气消耗量m³/小时Vg—天然气消耗量m³/小时L0—当Vp=0时的火焰长度m L—实际火焰长度m当Vp/ Vg=0.3时,火焰长度缩短至0.8倍;当Vp/ Vg=1时,火焰长度缩短至0.6倍;4.天然气流的旋流强度对火焰长度的影响运用旋流技术改善天然气与助燃空气的混合,是比较有效的手段。

玻璃熔窑扩散式燃烧因受扩散角及火焰长度要求的制约,一般采用弱旋转射流(也叫封闭气流)。

所谓封闭气流就是由于射流回流区很小,主射流受到压缩而成封闭状,回流区被包围在主射流之中。

旋转天然气流能够卷吸周围的热烟气及助燃空气,大大改善了混合条件,使火焰可以得到有效的缩短。

同时,火焰底部的温度也有所提高,有利于化料。

五、玻璃熔窑用天然气燃烧装置玻璃熔窑对天然气燃烧装置的基本要求:①.火焰要有一定的刚性,方向性要好,火焰覆盖面要大,一般火焰扩散角为20~30°。

②.形成的火焰要符合工艺要求,横向温差要小(火根火稍温差小),火焰长度达到窑宽的2/3~3/4,比烧油略短,并能根据生产需要加以调整。

③.能在高温环境下长期可靠的工作,且不堵塞,备品备件消耗量要低。

④.操作、维护方便。

⑤.满足熔化要求,降低气耗,降低电耗。

玻璃窑用天然气燃烧装置分为两大类。

其中Ⅰ型——定名为压缩空气引射天然气型,以美国燃烧公司的产品为典型代表(国内产品称为TYQ型)。

Ⅱ型——定名为天然气引射空气型,以德国高定公司的产品为典型代表(国内产品称为DRQ型)。

这两家公司均有着在玻璃工业烧天然气的经验,所生产的燃烧装置在世界各地均有应用。

Ⅰ型特点:需消耗压缩空气,火焰调节能力强,喷枪前天然气压力要求不高,不需另设冷却装置。

①.基本型特点:火焰长短完全靠压缩空气流量大小来调节。

②.改进型特点:火焰调节除靠压缩空气量外,也靠空气喷口的前后移动来调节。

③.比较先进的枪型特点:较之改进型,增加了空气垂直预混孔及天然气旋流片;火焰的可调性更为加强。

Ⅱ型特点:不消耗压缩空气,火焰调节能力弱,喷枪前天然气压力要求较高,需另设冷却装置。

①.基本型特点:火焰长短靠更换空气喷嘴来调节。

②. 改进型特点:依靠可连续调节的空气喷嘴来调节火焰。

③.比较先进的枪型特点:较之改进型,增加了天然气出口流速调节杆及天然气旋流片;使火焰的可调性大为加强。

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