102m^2燃煤马蹄焰池窑设计理念及生产运行报告

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88m2燃发生炉煤气马蹄焰中碱玻纤池窑设计与运行简介

中图分类号：Ｑ１１６３１Ｔ７．２．文献标识码：Ｂ文章编号：００— ８１２１）４— ０２—０１０２７（０１００２３
ＩｔｏｕｃｉｎｆＤｅｉｎａｅａｉｎａｕ８ｍ２ｎｒｄｔｏｏｓｇｎｄＯｐｒｔｏｂｏｔ８
ＰｒｄｃｒＧａｒｄＥｎｄＰｏｔＭｅｉｍ．ＡｌｌｏｕｅｓＦｉｅｒｄｕ．ｋａｉ．
ＦｉｅａｓＭｅｔｎｇＦｕｒｃｂｒＧｌｓｌｉｎａｅ
Ｌｅ－ｕＣＩＦｎ，ＡｕＩＷｉｊｎ，ＡｅｇＴＮＧＹ
１１大碹材质问题．
玻璃与搪瓷
・３・２
熔窑大碹是决定熔窑寿命及玻璃液质量的主要因素之一。传统的中碱马蹄焰熔窑大碹多采用优质硅砖，但对于拉丝池窑大碹使用硅砖有两个不利因素：一是硅砖侵蚀较快，尤其在熔窑运行中后期，碹滴会大量
进入玻璃液，形成富硅质条纹，影响玻璃液的均匀性，而降低拉丝成品率；是熔窑运行后期大碹保温层基从二本被拆除（护大碹）加剧熔窑的能源消耗。保，考虑以上两个因素，们采用再烧结电熔莫来石砖，种砖在整个窑期内基本没有侵蚀，我这虽然价格要比
热式马蹄焰熔窑、鼓泡加窑坎技术、深澄清部、上倾斜式流液洞、窑体加强保温、池底电助熔等技术集成，优化结构设计。下面主要介绍熔窑在设计、产及运行中遇到的一些主要问题。投

马蹄焰课程设计说明书

2
n
MgO
=
= 0.10
Байду номын сангаас
n
Na2O
=
= 0.22
n
Al2O3 / SiO2
=
= 0.013
n Na2O/ SiO2 =
= 0.18
n CaO/ SiO2 =
= 0.12
n MgO/ SiO2 =
= 0.083
所以 A=-1.4788x0.18+1.6030x0.12 +5.4936x0.083 -1.5183x0.013 +1.4550= 1.8723 B=-6039x0.18-3919.3x0.12 +6285.3x0.083 +2257.4x0.013+5736.4= 4730.0901 T0=-25.07x0.18+544.3x0.12-384.01x0.083+294.4x0.013+198.1= 230.8578 T =T0 +B/(logη +A)= 230.8578+4730.0901/(log102 +1.8723) =1452.3782 在 1452.3782℃时 CO2 、 H2O 的比热计算：
合计玻璃成分
1. 生成硅酸盐耗热以 1kg 湿粉料计单位是 kj/kg 由 CaCO3 生成 CaSiO3 时反应耗热量 q1 q1 =1536.6 Gcao = 1536.6x（0.00033+0.0274）=42.61 由 MgCO3 生成 MgSiO3 反应耗热量 q2 q2 =3466.7Gmgo =3466.7x（0.025/120+0.36/120）=11.12 由 CaMg（CO3）2 生成 CaMg（SiO3）2 时耗热量 q3 q3 =2757.4Gmgo = 2757.4x（6.1/120+4.23/120）=273.37 由 NaCO3 生成 NaSiO3 时反应耗热量 q4 q4 =651.7GNa2O =951.7x 15.18/120=120.39 1Kg 湿粉料生成硅酸盐耗热 Q Q=42.16+11.12+273.37+120.39=447.04 2. 120kg 湿粉逸出的气体的计算原料名称白云石石灰石纯碱湿粉料质量/kg 体积（标准状态）所占体积分数/% 逸出气体组成计算 20.59*0.96*0.463=9.15 7.17*0.96*0.400=2.75 28.37*0.96*0.360=16.34 120*0.04=4.8 21.70 11.04 64.90 CO2 9.15 2.75 9.80 4.8 4.8 5.97 35.10 H2O SO2 总数 9.15 2.75 9.80 4.8 26.50 17.01 100

玻璃工业窑炉第二章马蹄焰窑第二节冷却部设计

蓄热式马蹄焰玻璃池窑模型图
2.2 冷却部设计 2.2.1作用：对玻璃液冷却、均化和分配。 A、冷却玻璃液；与流液洞起一半降温作用 B、稳定玻璃液温度和成分； C、玻璃液继续澄清和均化； D、可吸收一部分再生气泡； E、改善熔化池的循环对流； F、稳定玻璃液面，并均匀分配给供料道。
2.2.2结构参数确定池深：逐步变浅，提高垂直方向温度均匀性
和减少回流。比熔化池浅300mm。颜色玻璃可浅0.4~0.6m。面积：取决于窑炉的温度制度和出料量。 1）温度制度：冷却程度大，则面积大。 2）出料量：出料大，冷却程度大，面积大。
3）参数： a、F冷/F熔。 (15~25)%。分配料道(10~20)%。 b、正常流动负荷/冷却部面积。（t/d·m2）冷却率。3~13范围。 c、冷却部容积/正常流动负荷（m3/d）玻璃液停留时间。愈长愈稳定，但需更多空
间，回流多。最小存3小时玻璃流量。
2.2.3冷却部形状取决于成型方式，成型机的数量及工艺布置，
玻璃液应均匀分配，减少死角。 A、人工成型：操作空间，换坩埚、热修方便。两甏口中心
距＞1.4m，边甏到墙角＞400mm。 B、机械成型。长方形、半圆型、多边型等。
2.2.4 分配料道
火焰空间分隔，不受熔化部火焰的干扰，空间再用隔墙分隔，分区各自温度调节。
2 马蹄焰池窑
设计步骤：先确定池窑各部位的形式、尺寸和材料。绘出草图。热工理论计算，砖结构排列与计算、钢结构布置与计算。
设计原则：技术先进，施工可能，操作方便，经济合蓄热式马蹄焰池窑纵立剖面A-A
横立剖面B-B、C-C
蓄热式马蹄焰玻璃池窑侧视图
适合于瓶罐玻璃的生产，也可用于器皿玻璃、安瓿玻璃等生产。

马蹄焰课程设计概要

课程设计概要一、设计的指导思想马蹄焰熔窑的发展概况、新技术、新工艺、选用窑型的选择、蓄热室的选择、耐火材料的选用等。

二、各部分尺寸的设计1.熔化部（1）熔化面积①熔化率K 确定（P50）K 取1.65~2.0②F m =K Q③熔化部宽B 确定取决于小炉宽度、中墙宽度（小炉之间的距离）。

一半要求小炉边缘与胸墙之间的间距必须大于0.3m ，以免胸墙被烧损。

一般宽度2~7m 。

④熔化部长度L B=L F m池底砖规格为：300×300×1000 排砖后确定B 和L ，校验L ：B 是否在1.5~1.8之间。

然后确定实际的熔化面积和熔化率。

⑤池深一般在900~1200mm 左右，应与耐火材料的选取相一致。

（2）火焰空间设计火焰空间长度与L 相同，但比B 宽300~500，取71 s h ，算出孤高h ，火焰空间总高度。

（3）投料池设计其长度一般在长800~1000mm ，宽度决定于投料机的宽度和两边的留空，深度比窑池浅200~300 mm 。

（4）池壁、池底、保温设计（5）窑坎的设计一般在窑长的三分之二处。

2.分隔设备的设计（1）流液洞设计可参考参考图（宽300~500mm ，高400~500mm ，长900~1000 mm ）。

流液洞越低、越小越好。

（2）气体空间分隔装置的设计全分隔与半分隔。

3．冷却部的设计F 冷/F 熔=20~25%深度一般比熔化部浅300 mm ，选择形状。

三、热工计算1.配合料计算（不用芒硝）2.玻璃耗热量计算（见P75）四、燃烧计算要求算出窑炉的热效率五、小炉尺寸设计1.小炉尺寸设计①小炉脖下的操作空间（见P59），即水平通道。

②炉口面积：喷喷喷W T V F ⨯+⨯=273273V 0——每秒流过小炉口的空气标态流量（此处取10m/s ）T 喷——喷火口处火焰温度（此处取1200℃）。

③经验指标满足5.2~3.2=熔喷F F 即可。

④火口的宽与高选取小炉的宽，再计算出小炉的高（高相同）。

22.76 m 2马蹄焰玻璃熔窑改造与运行效果

（佛山市海特克玻璃技术有限公司，广东佛山５８０）２００
摘要：介绍将生产棕色料安瓿玻璃的马蹄焰熔窑改造为生产器皿料的过程，装结构上的改动和包辅助设计配套，结果表明改造是成功的。同时指出条件具备时进一步改造的措施。关键词：璃熔窑；玻改造；安瓿玻璃；皿玻璃器中图分类号：Ｑ７．２．ＴＩ１６３１文献标识码：Ｂ文章编号：００— ８ｌ２０）２— ０２一２１０２７（０７００２Ｏ
带一半分隔工作池面积：为４８ｍ，约．日出料量：棕色料约２，率约为１１ｔｍｄ，５ｔ熔化．／（・）日耗重油量：５８ｔ吨玻璃液耗油２０ｋ。约．，３ｇ改造要求少投入、率、高效见效快。碎玻璃掺人量１％时熔化率要求不低于２６ｔ（ｍｄ；５．／・）碎玻璃掺人量４％时熔化率要求不低于３０ｔ（ｍｄ；玻璃掺人量５％时熔化率要求不低于３３ｔ（ｍｄ；０．／・）碎０．／－）吨玻璃液耗油低于１０ｋ窑龄超过４２ｇ；８个月。
维普资讯
第３５卷第２期
２００７年４月
玻璃与搪瓷
ＧＬＡＳ＆ＥＮＡＭＥＬＳ
Ｖｏ．３．１５Ｎｏ２
Ａｐ．０ｒ２０７
２．６ｍ２马蹄焰玻璃熔窑改造与运行效果２７
陈修成
增大，由原来的２。３改成２。５。

马蹄焰窑炉设计说明书

课程设计任务书学生姓名: 专业班级:指导教师:工作单位:题目: 33 t/d蓄热式马蹄焰池窑的设计初始条件:1、产品的品种：陶瓷熔块2、产量： 33 吨/天3、玻璃的成分陶瓷熔块成分(wt/%)表14、原料所用原料及基本要求表26、纯配合料熔化，不外加碎玻璃。

7、玻璃的熔化温度：1509 ℃；熔化部火焰空间温度： 1559 ℃。

8、助燃空气预热温度：1198 ℃。

9、燃料：重油重油的元素组成表310、重油雾化介质：压缩空气,温度80℃，用量0.5Bm/kg油11、空气过剩系数：α取1.112、窑型：蓄热式马蹄焰流液洞池窑要求完成的主要任务：一、撰写设计说明书，主要内容包括：1、设计依据及相关政策、法律、法规及设计规范2、物料平衡计算（列出计算过程）2.1配料计算2.2去气产物及组成计算3、热平衡计算（列出计算过程）3.1燃料燃烧计算3.2玻璃形成过程所消耗的热量计算3.3燃料消耗量近似计算4、窑炉的结构设计详细说明各部位的作用，各主要参数选择依据，并进行方案对比。

4.1熔化部设计包括熔化部的面积、长、宽、深度、火焰空间及投料口的尺寸。

4.2工作部的设计包括工作部的面积、长、宽、深度及火焰空间的尺寸。

4.3玻璃液的分隔设备的设计4.4出料口的设计4.5小炉口的计算与设计4.6蓄热室的计算与设计4.7烟道与烟囱尺寸的确定5、窑炉耐火材料的设计与选择包括池壁、池底、胸墙、大碹、蓄热室的耐火材料及保温材料的设计与选择。

要求作方案对比，阐述选择依据。

6、窑炉主要技术经济指标①熔化量：②熔化率：③熔化部面积：④冷却部面积：⑤一侧蓄热室格子砖的受热面积：⑥单位熔化部面积所占格子砖受热面积：⑦每公斤玻璃液所消耗的热量：⑧燃料消耗量：⑨玻璃熔成率。

二、用CAD绘制一张窑炉总图（3#图打印）时间安排:18周讲课、查阅资料、设计计算、绘制草图；19周 CAD制图；20周撰写设计说明书、答辩。

指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录1.设计依据及相关的法律法规 (1)1.1设计的依据：课程设计任务书 (1)1.2国家相关法律、法规及设计规范 (1)1.3马蹄焰窑炉的特点 (2)2.物料平衡计算 (2)2.1配料计算 (2)2.2去气产物及组成计算 (4)3.热平衡计算 (5)3.1燃料燃烧计算 (5)3.2玻璃形成过程中所消耗的热量 (6)3.3燃料消耗量近似计算 (7)4.窑炉的结构设计 (8)4.1熔化部的设计 (8)4.2工作部的设计 (11)4.3玻璃液的分隔设备（流液洞）的设计 (11)4.4出料口的设计 (12)4.5 小炉口的计算与设计 (12)4.6蓄热室的计算与设计 (13)4.7烟道与烟囱尺寸的确定 (15)5. 主要技术经济指标 (16)6. 参考文献 (16)7. 总结 (16)设计题目：33 t/d蓄热式马蹄焰池窑的设计1 设计依据及相关的法律法规设计依据及其基本原则：随着工业生产现代化水平的日益提高，能源供应日趋紧张，在本设计中，为了节约能源、降低成本，采用有效的保温措施。

大型马蹄焰窑炉一要两线生产线可行性报告(1)

节能高效大型马蹄焰窑炉一窑两线生产宽板格法平板玻璃可行性报告一、技术概要：目前国内用于生产建筑平板玻璃的窑炉种类主要有两种，一是横火焰、二是马蹄焰。

这两种窑炉各有优缺点，横火焰窑的主要优点是：因喷火口横向布置、所以可根据玻璃熔化量的大小来设计布置多个喷火口以满足熔化量要求，并且熔化规模可以设计较大。

其主要缺点：一是火焰在窑炉内燃烧路程短、热利用率低、能耗高，二是投资规模大占用土地多。

马蹄焰窑的主要优点是：因喷火口纵向布置、火焰在窑内以马蹄形状燃烧而得名、特点是火焰在窑内燃烧路程长热利用率高、相对横火焰窑炉煤气燃烧充分而排放物少、耗能低，相对投资小、占地少。

其主要缺点是：窑炉规模受到一定限制。

但是近几年国内、外马蹄焰窑炉以其独特的优点得到了广泛的应用，其窑炉规模也得到了不断扩大截止目前国内已有多座180吨-200吨马蹄焰窑炉在运行，因规模不断扩大其节能效果十分显著、比同规模的横火焰窑炉节能30%以上。

所以该型窑炉在玻璃行业同规模下是首选窑型。

因玻璃行业是能耗大户、所以近年来在玻璃行业为了响应国家节能减排号召，各设计单位和科研院所都在研究高效节能窑炉，以适应快速发展的玻璃行业。

为了向应国家节能减排、适应国内玻璃市场发展以及满足集体与个人投资需求，目前国内多家私营玻璃企业都在与设计部门合作拟建大型马蹄焰一窑两线以替代以往的横火焰一窑两线和三线，现在国内广州已有燃油马蹄焰窑炉一窑四线生产再生宽板玻璃使用两年节能效果非常明显产品质量与产量与同规模横火焰窑炉比较不相上下。

现在兰州也有燃天燃气马蹄焰一窑两线已投产。

本人从事马蹄窑炉设计研究十几年、被“中国硅酸盐协会玻璃窑炉节能专业委员会”吸收为窑炉专业委员会委员。

并每年参加全国玻璃窑炉节能改造及新技术应用研讨会。

从目前国内、外玻璃窑炉技术发展状况来看马蹄焰窑炉正在不断向大规模发展并采用新技术不断提高溶化质量（如已成熟应用的高窑坎技术、池底鼓泡技术、电助熔技术、全氧燃烧技术等一系列新技术）。

谈大型燃煤马蹄焰玻璃池窑的新动向

随着窑熔化量的增加，要求玻璃质量的提高，２纪８代起，国就提出了深澄清池结构。由于从０世０年德效果明显，国外到国内，步得到推广。近年来，于窑池全保温措施的加强，之有些企业在 “ 直熔从逐鉴加垂
众所周知，马蹄焰池窑要求有一定的火焰覆盖面积。具体说，１只小炉口宽度应为熔化池宽度的２％～５３％。如按拓宽的熔化池宽度算，０１只小炉口宽度要在３５ｍ以上，至达到４ｍ。这样宽的小炉口，小炉．甚对口碹，尤其是对舌头碹的结构强度要求是相当高的。稍有差池，会烧损或烧塌。另外，宽的小炉口必定就过会形成宽高比大的扁口，它喷出火焰的气层厚度薄，响火焰对玻璃液的传热。影
第４０卷第４期
玻璃与搪瓷
・９・２
所以我建议，炉口宽度应控制在３ｍ以内。小
３４熔化池深度．
关于这个问题，我在参考文献［］已详细谈过。１中总之，我认为，全深池是没有必要的，是按深澄清池来设计。在池底保温的情况下，化区可适当加搞还熔深，清区再加深３０～０ｒ以取得优质玻璃液和减轻对流液洞的侵蚀。澄０４０ｍａ
ｆｒａｅ “ ｉｅｆｔｆｌｅｐｔｎ ”，ｉｈｄｖｌｐｄｑｉｅｅｔｕｃＷｄａｌｄｅａｋｗｈｃｅｅｏｅｕｔｒｃｎｌｎｉｕｙｅｙ，ｗｓｄｓｒｅ．Ａｆｒｅｔｄａｅｃｉｄｂｕｔｒｓｙｈｕ

《玻璃工业窑炉》教学课件—02马蹄焰窑

池壁
(2)玻璃液分隔装置平板池窑采用浅层分隔，其余池窑都用深层
分隔，以流液洞最为普遍。 A、流液洞的作用：撇渣器和冷却器的作用。对玻璃液的选择作用。玻璃液的冷却作用好。减少玻璃液的循环对流，减少热损失。提高玻璃液的均匀性。
B、流液洞的形式
1）平底式。减少工作部的回流，提高玻璃液的温度均匀性。
2.1.5 分隔装置设计 (1)气体空间分隔装置全分隔：工作池温度只受玻璃液流动的影响，
便于控制，减少熔化部的热量支出。采用两道墙或一道墙设置。工作池要单独加热。
部分分隔:花格墙借格孔大小、墙高度和位置来调节分隔程度。约为(60~80)%。
熔化部池壁、流液洞、花格墙
熔化池大碹
花格墙
流液洞
长L：保证玻璃液在窑内停留一段时间，
满足其澄清。满足燃料充分燃烧，不造成大温差，不直
接烧吸火口。横火焰池窑长按小炉对数而定。
熔化面积与池窑长宽比（L/B）的关系
马蹄焰池窑: 长度L：保证玻璃充分熔化和澄清，与火焰
燃烧配合。宽度B：火焰扩散范围，小炉宽、中墙宽和
小炉与胸墙间距来定。燃油池窑长宽比受油枪形式而变化。国外马蹄焰窑偏小（日本东洋公司1.42）。
F G/2
碹类型结构
碹名
半圆碹标准碹倾斜碹悬拱平拱
升高f/ 横推力F
用途
跨度B
1/2
无
烟道、燃烧室
1/3~1/7 小蓄热室、炉条碹
1/8~1/10 大
熔化池大碹
1/12
0
大型窑
由相似三角形，楔型砖基本设计公式为（a+c）/（b+c）=（R+δ）/R 其中：a为楔型砖大头尺寸，b为小头尺寸，c为砖

蓄热式马蹄焰熔窑的控制系统设计及应用

蓄热式马蹄焰熔窑的控制系统设计及应用李春章【摘要】The paper introduces the control system of a natural gas regenerative Horse-shoe furnace,and elaborates the control strategy in actual operation,and provide a reference for automatic control implement of other natural gas regenerative Horse-shoe furnace in future.%介绍了天然气马蹄焰熔窑的控制系统,阐述了实际运行中的控制策略,为其他天然气马蹄焰熔窑的自动控制设计提供借鉴意义.【期刊名称】《工业加热》【年(卷),期】2018(047)001【总页数】3页(P45-47)【关键词】天然气;蓄热式马蹄焰熔窑;控制系统【作者】李春章【作者单位】上海新奥燃气发展有限公司,上海200433【正文语种】中文【中图分类】TQ1731 项目背景随着国家对企业的环保考核越来越严格，清洁生产已成为企业升级改造的必然选择。

某化工企业原有马蹄焰水玻璃窑炉以发生炉煤气为燃料，对环境污染较大，为了积极响应国家节能减排号召，厂方新建一座全保温蓄热式马蹄焰熔窑，采用天然气为燃料。

同时为了提高窑炉系统效率，配备一台立式余热蒸汽锅炉回收烟气余热，补充工厂内的蒸汽需求。

新奥集团承担了该窑炉的前期节能优化设计、工程实施、以及后期调试，窑炉的监控平台DCS控制系统与系统优化节能设计相互融合，共同实现了窑炉的高效安全运行，为其他天然气马蹄焰水玻璃窑提供重要的借鉴意义。

2 窑炉系统介绍1）蓄热式马蹄焰熔窑该项目蓄热式马蹄焰熔窑主要分四个部分，蓄热室、小炉、熔池和烟道（见图1）。

窑炉燃烧系统工艺设计参数为：天然气额定流量750 m3/h（标准）、过剩空气系数1.1～1.5、窑炉温度1 400℃、换向时间：30 min、排烟温度400℃、烟气流量12 000 m3/h（标准）。

第二章玻璃马蹄焰窑炉结构设计

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液流和池底温度，而且影响玻璃液的物理化学均匀性以及窑炉的熔化率。

一般池底温度在1200—1360℃之间较为合适。

池底温度的提高可使熔化率提高。

但池底温度高于1380℃时，需要提高池底耐火材料的质量及品种，否则则会加速池底的侵蚀并降低炉龄，且会增加玻璃球的结石含量，这对后道拉丝生产是不利的，影响池底温度的决定性因素是玻璃的铁含量和玻璃气氛。

燃煤气马蹄焰玻璃窑炉小炉和喷火口的设计及工艺操作控制

燃煤气马蹄焰玻璃窑炉小炉和喷火口的设计及工艺操作控制朱柏杨马蹄焰玻璃窑炉的小炉是窑炉的关键部位，它承担组织燃料产生火焰的任务，是窑炉火焰的初始燃烧部位；它还是连接熔化池和回收高温废气热回收的通道。

小炉和喷火口的设计尺寸大小、角度和火焰喷出的速度对燃料燃烧和火焰形状有重要的影响，小炉、喷火口的不合理设计会使燃料燃烧不合理，会使火焰冲击胸墙和大碹，并造成燃料不完全燃烧和废气中氮氧化合物升高，对玻璃窑炉的节能环保运行不利。

因此，如何设计好小炉和喷火口，或者对已经定型运行的马蹄焰窑炉如何合理组织小炉火焰的燃烧工艺，下面作如下几个方面的分析和探讨：一、马蹄焰玻璃窑炉小炉和喷火口的设计：燃料在玻璃窑炉大璇内的燃烧属于扩散式燃烧，助燃空气从舌拱上部和燃气在舌拱下部喷入小炉的速度、厚度及与喷出的交角、燃气与空气的温度、燃气与空气在小炉的合理配比程度等等；首先取决于小炉和喷火口的原始工艺计算和设计布置，而后续的工艺操作控制管理水平决定了出小炉和喷火口火焰形状、燃料在大璇内的燃烧状况，进而影响到火焰对玻璃熔池的热辐射和玻璃配合料的熔制。

目前小炉和喷火口的设计仍以实践经验设计为主，设计和使用管理人员应能用燃烧理论、火焰传热理论去分析、应用和总结实践经验，下面是一些经验设计数据：1、燃煤气小炉下倾角一般在18°—25°范围内选用，燃油小炉一般选用22°—25°，燃烧焦炉煤气、碳氢化合物含量较高的混合煤气和天然气的小炉下倾角可以大些。

在实际生产行中使用重油和石油焦粉的喷火口处的烧嘴砖喷火口枪有5°左右的上仰角，在采用天然气和焦炉煤气时的仰角还要更大些，其目的是让火焰与玻璃液面平行，烧嘴砖一般安装在距喷火口砖0~600mm的位置。

2、小炉喷火焰出口速度（或喷火口面积），小炉喷出口速度一般参照小炉喷出口处相应温度的空气速度来进行计算比较合适。

同时，小炉内煤气火焰的初期着火燃烧点应控制在小炉长度的1/2~2/3，火焰在喷火口的速度控制在8~10m/s之间，对于碳氢化合物含量较高的混合煤气，小炉的设计宽度以取较大值为好。

马蹄焰池窑设计范文

马蹄焰池窑设计范文引言：一、马蹄焰池窑的设计原理二、马蹄焰池窑的结构设计1.燃烧室：燃烧室一般呈圆形或半圆形，其设计要考虑到燃料的燃烧效率和热能的传输效果。

燃烧室通常由耐高温材料制成，如耐火砖等。

燃烧室的顶部设有燃料进料口，以供燃料的添加。

燃料进料口应设计合理，以保证燃料的均匀燃烧。

2.通风管道：通风管道主要起到热能传输的作用。

燃烧室中的燃料燃烧后产生的热气通过通风管道传输到窑腔中，使陶瓷得以加热和烧制。

通风管道通常由金属材料制成，以保证热气的顺利传输。

通风管道的设计要考虑到热能的损失和烟尘的排放问题。

3.窑腔：窑腔是陶瓷材料的烧制空间，其形状和尺寸可根据具体需求进行设计。

一般来说，窑腔的底部设有燃烧室和通风管道的连接口，以便热气的引入。

窑腔的内部应平整且无尖角，以避免陶瓷材料的破损。

窑腔的门口应设有可开合的门，以便陶瓷的取出和放入。

三、马蹄焰池窑的工作过程1.燃料的添加：在燃烧室的顶部设有燃料进料口，燃料可以是木柴、煤炭或天然气等。

燃料的添加要均匀，以保证燃烧的稳定性和效率。

2.燃烧过程：燃料在燃烧室中燃烧，产生大量的热气和火焰。

热气通过通风管道传输到窑腔中，使陶瓷材料得以加热和烧制。

燃烧过程需要进行控制，以保证燃烧的稳定性和有效性。

3.陶瓷的烧制：热气通过窑腔中的陶瓷材料，使其逐渐加热并烧结。

烧制过程中需要控制热气的温度和流动速度，以保证陶瓷的质量。

烧制时间的长短和烧制温度的高低可以根据具体需求进行调整。

四、马蹄焰池窑的优缺点1.热能利用效率高：燃烧室与窑腔分离，热气通过通风管道传输，使热能得到充分利用。

2.烧制效果好：热气的温度和流动速度可以进行调控，使陶瓷的烧制效果更佳。

3.结构简单：马蹄焰池窑的结构相对简单，制造成本较低。

然而，马蹄焰池窑也存在一些缺点：1.空间利用率低：马蹄焰池窑的结构占用空间较大，不适合场地狭小的地方。

2.烟尘排放问题：燃料的燃烧会产生大量的烟尘，对环境造成污染。

总结：马蹄焰池窑是一种传统的窑炉形式，以其特殊的结构和独特的燃烧方式在陶艺界得到广泛应用。

马蹄焰池窑

Chap3 马蹄焰池窑
3.1 结构设计 3.2 各部位保温 3.3 能耗计算 3.4 强化池窑作业装置 3.5 砖结构计算 3.6 钢结构计算
1
3.1 结构设计
3.1.1 概述：先确定池窑各部位的形式、尺寸和材料。绘
出草图。热工理论计算，砖结构排列与计算、钢结构
布置与计算原则：技术先进，施工可能，操作方便，经
立柱
tW2
a
α
b
tW1
G
θ
fδ R
F G/2
碹名
半圆碹标准碹倾斜碹
悬拱平拱
碹类型结构
f/B
1/2 1/3~1/7 1/8~1/10
1/12 0
横推力 F 无小大
用途
烟道、燃烧室蓄热室、炉条碹
熔化池大碹
大型窑
由相似三角形，楔型砖基本设计公式为
（a+c）/（b+c）=（R+δ）/R
其中：c为砖缝，2~3mm。
以弓形碹火焰分布均匀，砌筑简单。
R R
弓形拱 B
箭头拱 B
r O O'
1 /2 0 ~ 1 / 4 0 B
馒头拱 B
楔型砖
锁砖
拱角砖
fδ R
α B
跨度 B
升高 f 厚度 δ
θ
中心角 θ
半径 R
碹角 α
tg(
)
2
f
B2 4 f 2 R
sin B
2B
8f
2 2R
拱碹钢结构受力示意图
拉条
预熔池结构有利于提高熔化率，克服跑料现象，减少飞料及格子体堵塞，延长加料口寿命。
（4）熔化部面积理论计算：理论计算前，用经验计算初步确定窑的主要

马蹄焰玻璃窑炉内火焰长度的控制

马蹄焰玻璃窑炉内火焰长度的控制朱柏杨马蹄焰玻璃窑炉对熔化池内火焰的长度是有要求的，因为出喷火口火焰的长度对熔化池大璇内的火焰空间温度、玻璃液面温度和大璇内表面温度以及熔化池内玻璃液的液流方向都会产生不同程度的影响。

因此，合理地组织煤气在喷火口及大璇内燃烧是稳定玻璃窑炉各项工艺参数，熔化好配合料，达到节能降耗的目的的一项重要举措。

出喷火口的火焰有长度、亮度、刚度和角度等四个特征，这四个特征相互联系，对火焰在整个大璇内的热交换过程有极大的影响。

而火焰长度表现为燃料燃烧时间的长短和燃烧完全的程度，煤气完全燃烧后的烟气中的CO含量一般在2.5%~4%范围内。

一、对马蹄焰熔化池内最佳火焰长度的要求：马蹄焰熔化池内对火焰长度最佳要求是第一要考虑向整个熔化池玻璃液面传递最大热量和有效利用燃料热量，第二是要满足沿着熔化池长度方向玻璃熔化过程中产量与质量的要求。

大璇内表面的温度和火焰空间的温度以及熔化池玻璃液面上的温度分布密切相关，熔化池热点温度要求符合以下两个条件：1、热点温度要满足大炉达到规定产量和玻璃配合料熔制工艺要求。

2、热点温度要满足大璇空间耐火材料在使用寿命周期内的运行要求。

由于马蹄焰窑炉的火焰在大璇空间内最容易出现局部过热部位，因此，马蹄焰熔化池火焰的长度是否合理是保证熔化池玻璃配合料按照工艺要求进行熔化、澄清、均化等过程进行的关键。

二、煤气与空气混合燃烧出预燃室至喷火口火焰的控制3、出小炉喷火口火焰的控制对热点、泡界线位置的影响：3.1、出小炉火焰的长短、高低、刚度、亮度变化：熔化部火焰末端1.2~1.8m范围内的温度是最高的，让火焰亮度末端尽量靠近配合料堆，尽量控制在加料与熔化部区域熔化大部分，而熔化部热点的位置不超过其长度的2/3，泡界线在熔化部的1/2~2/3范围内。

3.2、热点位置如控制得好，可以加大熔化池内玻璃液的两个内循环的强度，出加料池的配合料向喷火口方向的移动度加大，泡界线位置较明显，加热料层熔化加快，这样火焰的相对热量利用率提高、吨玻璃单耗减少。

第4章马蹄焰池窑

第4章马蹄焰池窑窑内火焰呈马蹄形流动(在窑内呈U形)，仅在熔化部的前端设置一对小炉的玻璃池窑称为马蹄焰池窑(有时亦称U形池窑)。

其示意图如图4—1所示。

马蹄焰池窑的优点是：ⅰ．热利用率高。

马蹄形火焰在窑内呈“U”形，长度可达熔化池长度的1．3～1．5倍，行程较长，因而燃料燃烧充分，同时窑体表面积小，热散失量较少，可提高热利用率，降低燃料消耗。

目前先进的大型马蹄焰池窑比相同熔化面积的横焰池窑热耗量低15～20％。

ⅱ．结构简单，造价低，只有一对小炉布置在熔化池端墙上，而横焰池窑一般有3对以上的小炉，且布置在熔化池两侧，这将使横馅池窑结构复杂，砌筑困难，同时横焰池窑占地面积大，建窑和建厂房的费用都比马蹄焰池窑高，建一座马蹄焰池窑的费用比建同等规模的横焰池窑低25％～30％马蹄焰池窑的缺点是： ⅰ．沿窑长方向难以建立必要的热工制度，火焰覆盖面积小，在炉宽度上的温度分布不均匀，尤其是火焰换向带来了周期性的温度波动和热点(即玻璃液最高沮度的位置)的移动， ⅱ．一对小炉限制了炉宽，也就限制了炉的规模； ⅲ．燃料燃烧喷出的火焰有时对配合料料堆有推料作用，不利于配合料的熔化澄清，并对花格墙、流液洞盖板和冷却部空间砌体有烧损作用。

马蹄焰池窑与横焰池窑的比较见表4—1。

由于以上特点，马蹄焰池窑已被广泛用于制造对玻璃质量无特别要求的各种空心制品(如瓶罐、器皿、化学仪器、泡壳、玻璃管)、压制品和玻璃球等，其最大熔化面积可达90m2。

4．1 马蹄焰池窑的结构4．1．1 窑池马蹄焰池窑结构设计的内容是根据生产规模的大小来因地制宜地确定窑池各部位的形第89页式、尺寸和材料。

设计要依据窑炉热工理论、池窑工作原理和生产实践经验，还要进行必要的经验计算。

(1)窑池尺寸窑池是玻璃熔窑的主要部分。

它的熔化面积、长宽比和池深等几何尺寸必须符合工艺与结构的要求。

①熔化面积熔化部窑池面积按已定的熔窑规模(日产量)和熔化率(常用K表示)估算。

马蹄焰池窑设计

窑炉及设计（玻璃）课程设计说明书题目：年产1.2万吨玻璃酒瓶燃油马蹄焰池窑的设计学生姓名：学号：院（系）：材料科学与工程学院专业：无机非金属材料工程指导教师：2012 年 6 月 17 日陕西科技大学窑炉及设计（玻璃）课程设计任务书材料科学与工程学院无机非金属材料工程专业班级学生：题目：年产1.2万吨玻璃酒瓶燃油马蹄焰池窑的设计课程设计从2012 年 6 月 4 日起到2012 年 6 月17 日1、课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：(1) 原始数据:a.产品规格：青白酒瓶容量500mL, 重量400g/只b.行列机年工作时间及机时利用率：313 天，95%c.机速：QD6行列机青白酒瓶38只/分钟d.产品合格率：90%e.玻璃熔化温度1430℃f.玻璃形成过程耗热量q玻=2350kJ/kg玻璃液g.重油组成（质量分数%），见表1。

表1 重油组成(2) 设计计算说明书组成（电子纸质版）参考目录如下1.绪论1.1设计依据1.2简述玻璃窑炉的发展历史及今后的发展动向1.3对所选窑炉类型的论证1.4有关工艺问题的论证2.设计计算内容2.1日出料量的计算2.2熔化率的选取2.3熔窑基本结构尺寸的确定2.4燃料燃烧计算2.5燃料消耗量的计算2.6小炉结构的确定与计算2.7蓄热室的设计2.8窑体主要部位所用材料的选择和厚度的确定3.主要技术经济指标4.对本人设计的评述参考文献设计说明书格式见《陕西科技大学课程设计说明书撰写格式暂行规范》。

（3）图纸要求采用绘图纸铅笔绘制，图纸断面见参考图。

图幅大小见表3。

各断端面绘图比例必须一致。

表3 图纸要求2、对课程设计成果的要求〔包括图表、实物等硬件要求〕：设计计算说明书一套，窑炉图纸两张。

指导教师：日期：教研室主任：日期：目录1.绪论1.1设计依据61.2简述玻璃窑炉的发展历史及今后的发展动向61.3对所选窑炉类型的论证71.4有关工艺问题的论证82.设计计算内容102.1日出料量的计算102.2熔化率的选取102.3熔窑基本结构尺寸的确定102.4燃料燃烧计算142.5燃料消耗量的计算152.6小炉结构的确定与计算172.7蓄热室的设计192.8窑体主要部位所用材料的选择和厚度的确定203.主要技术经济指标204.对本人设计的评述225. 参考文献231、绪论课程设计是培养学生运用《玻璃窑炉及设计》课程的理论和专业知识，解决实际问题，进一步提高设计、运算、使用专业资料等能力的重要教学环节。

马蹄焰玻璃窑能耗建模分析及节能优化探讨

马蹄焰玻璃窑能耗建模分析及节能优化探讨李骏;刘汉勇【摘要】针对马蹄焰玻璃窑能耗特点和能流分析,提出一种创新性的结构划分模型分析方法.结构划分模型把整个马蹄焰玻璃窑炉的工艺流程划分为三级结构,并逐级展开分析建模.采用物料守恒与热平衡分析建立整个玻璃窑的能耗模型,并以某玻璃厂为实例,利用MATLAB对模型结果仿真分析,研究结果表明烟气带走近50％的热量,同时窑体散热损失也是玻璃窑能耗的一大部分.【期刊名称】《机电工程技术》【年(卷),期】2018(047)009【总页数】5页(P130-134)【关键词】马蹄焰玻璃窑;能耗模型;仿真分析;节能优化【作者】李骏;刘汉勇【作者单位】广东省绿色制造能效优化工程技术中心,广东工业大学,广东广州510006;广东省绿色制造能效优化工程技术中心,广东工业大学,广东广州 510006【正文语种】中文【中图分类】TQ1710 引言近年来，随着我国社会经济的高速发展，玻璃产量持续上涨。

据报道，2016年前3个季度的玻璃产量达5.84亿重量箱，同比增长4.1%，目前我国的玻璃产量已居世界第一[1]。

玻璃制品需求量的逐年增长同时也促进玻璃工业的发展。

然而，在取得巨大进步的同时，玻璃工业的能耗较高、资源消耗较大、能效较低等难题成为制约其发展的重要因素。

我国玻璃生产的平均单耗为7 800 kJ/kg，比国际先进水平高30%以上[2]。

其中玻璃玻璃窑更是玻璃生产中耗能最大的设备，其耗能量占企业总能耗的80%以上[3]。

因此，企业要想最大限度节约能源，降低生产成本，提高行业竞争力，则研究整个玻璃窑的关键能耗环节和能源消耗情况，降低玻璃窑单产能耗，以达到玻璃生产高能效、低能耗的目的，已成为当前玻璃生产重大研究课题，对促进我国玻璃企业节能技术升级具有重要意义。

目前，已有相关机构和学者开始从不同层面和角度对玻璃窑节能优化问题进行深入全面的研究，试图揭示能量流的本质规律，进而有针对性地制定节能降耗策略。