燃煤气浮法玻璃熔窑的小炉蓄热室技改设计
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条件。
笔者倾向于喇叭状小炉结构。 对于20/-30/ 的浮法玻璃熔窑, 0td 5td 其小炉口 宽度一般在 1 0m - 5 m^ 0 1 0m 如果采用直通式结构,那么煤气上升道间的维修净空为: 6 m, 0
30 小炉中心距)-50( 10( 10 小炉口宽)- X 上升道墙厚)- X 0( 2 6 45( 2 4 小炉立柱)=9m ,如 1 30m 此小的空间很难进行蓄热室的维修。而且,空、煤气的截面决定空、煤气的速度,空、 煤气的速度比应
v。 ( .9x 一 二 12
23 7
10 +2 3 20 7
) 02 k/' =.4 m g ,
10 10+2 3 7 取空气、煤气的动量比为 13 . ,那么 2 45 x - .9 . 0 W =1 x . 3 24 附 =06 附 . 9
3小炉蓄热室的设计
燃煤气浮法玻璃熔窑技改设计中的 最大难点就是小炉和蓄热室的设计, 这也是燃油熔窑和燃煤气 熔
窑的根本区别。
31小炉的设计 .
在浮法玻璃熔窑的 煤气小炉设 计中,目 形 一些定 如小 坡破的下 前已 成了 式, 炉斜 倾角是2’ 5.
底板上倾角约3,小炉舌头伸出长度为40 40m ( 0- 5m 等 如图1。 ) 但在小炉喷火口 截面、 小炉斜坡 破形式及材质选用上有很大不同。
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一 八公 三
图2 燃煤气熔窑平面局部示意图
4 结论
本文阐述的是在燃煤气浮法玻璃熔窑的小炉蓄热室设计中的一些方法, 笔者根据上面的分析和计算 对杭玻浮法二线熔窑、 海晶玻璃集团 浮法一线 熔窑进行了 技术改造, 实践证明 效果不错。当 然, 燃煤气 浮法玻璃熔窑的蓄热室设计是一项综合工程, 还要根据现场的具体情况和用户的要求作出具体的设计。 但需要指出 的是, 燃煤气浮法玻璃熔窑并不是玻璃熔窑发展的 方向, 其有规模限制和排放物严重污 染环境的 致命弱点. 在能源日 益紧张, 环保越来越被重视的 今天, 燃煤气熔窑将逐步被燃重油或天然气 的熔窑所替代。本文只是在姗煤气熔窑还合理存在的今天所阐述的技改经验,供各位同仁参考。
参考文献 1 孙承绪. 玻璃窑炉热工计算及设计 北京. 等. 中国建筑工业出 版社.97P3 工 .36 8
2孙承绪. 玻璃窑炉热工计算及设计. 等. 北京 中国建筑工业出版社 18.13 97P4 3孙承绪. 玻玻窑炉热工计算及设计、 等. 北京 中国建筑工业出版社,97P4 1 .15 8
作者简介: 沈志方:男,大学本科, 高级工程师,主要从事玻瑞熔窑的设计与研究,代表项目 有:上海平板玻璃厂浮法玻璃生 产线, 南宁浮法玻瑞有限公司 浮法玻璃生产线, 广东江门 益胜玻璃有限公司浮法玻璃一线, 伊朗AA30/ 浮法玻璃生 ZR5td
热室设计的基本思路和设计中注意的几个重点.
关 词 臀 浮玻熔 炉蓄室 键 : 法璃窑小 热
1概述
目 前我国的浮法玻璃熔窑以重油为燃料的居多, 主要是重油的热值高, 火焰刚性好, 射程远, 适合 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, 工艺流程简洁, 附属设 施少, 操作控制容易, 尤其是烤窑至过大火, 此后室内 温度较之烧煤气窑容易控制。 然而,以 煤气为 燃
2箱式蓄热室
在上世纪九十年代以 前, 我国的 燃煤气熔窑的空、 煤气蓄热室均为上升道结构。此类蓄热室的空、 煤气预热温度较低,蓄热室热效率差, 熔窑的能耗很高, 一般每公斤玻璃液需 05-06 斤标 耗 .0 .5公 准 煤 川。 九十年代初, 杭玻率先在浮法一线上尝试将上升道空气蓄热室改成箱式蓄热室, 并获得成功。 从而 将燃煤气熔窑的能耗降低了约 1 。由 0 % 于箱式蓄热室取消了 空气蓄热室的半圆 暄和承重 破, 使蓄热室的 结构更简单, 寿命更长。 如杭玻的燃煤气 30/ 浮法熔窑在不热修格子体的 5td 情况下寿命达到了 六年, 能耗约为04 公斤标准煤/ .0 每公斤玻璃液。
燃煤气浮法玻璃熔窑的小炉蓄热室技改设计
沈志方 陈中昌 杨安吉
( 杭州浙大玻璃新技术有限公司 杭州市 301) 102
摘 要: 煤 法 璃 燃 好坏 小 及蓄 室 设 有 接 关系. 文结 往的 计 验 述了 炉 嫩 气浮 玻 熔窑 烧的 与 炉 热 的 计 直 的 本 合以 设 经 阐 小 蓄
小 喷火口 依 面公 校 7 炉 截面可 据下 式 核R :
一侧小炉口面积
熔化面积
25 ̄30 . .%
一般煤气小炉口的高度为40 0m,拱的股高比为 11,小炉间距为 30m ,这样就能确定小 0-50m /0 1 m 0 炉口的宽度。
而对于 箱式空气蓄热室的浮法玻璃熔窑小炉斜坡破形式目 前有两种, 一种是直通式, 另一种是喇叭 型。 倾向于直通式小炉的理由 是: 煤气呈扁平状出上升道, 容易与助燃空气混合: 混合气体对小炉侧墙 的 冲刷小, 而且小炉结构简单, 施工方便。 喇叭型小炉的理由 倾向 是: 喇叭形状将火焰强制性的 形成扩 散状。 提高火焰的覆盖面:能改善因煤气上升道间距较小而造成的维修恶劣环境;为窑老期的热修创造
产线等.
陈申昌:男, 工程师, 主要从事玻璃熔窑的设计与研究,代表项目 有:江西萍乡浮法玻璃一线,浙江玻璃股份有限 公司浮法一线,内 滚古通辽玻璃厂浮法二线等. 杨安吉:男,大学本科,高级工程师, 杭州浙大玻琐新技术有限公司总经理,主要从事玻璃生产线的设计与研究, 代表项目 有:内蒙古通辽玻瑞厂浮法一线,江苏南宇玻璃有限公司浮法生产线等.
W w ,
设定小炉斜坡破长度为 10 m,在满足斜坡殖的上下倾角后,小炉舌头出口处高度为: 60 m
h x + t2 + =13m =1 3 x 5 0 30 m t I g g 5 0
小炉舌头出口处宽度为:
1 B 兰05=. . + x 1 3 3 .E 8 1 5
3
: B .9 . =1 m 2
由 此可见,小炉斜坡暄设计成喇叭状是比较合理的。
32格子砖形状及排列 . 传统的 格子砖形状是条形砖, 一般为编蓝式排列。 最近几年, 嫩煤气浮法玻璃熔窑的空气蓄热 室普遍采用筒型 砖, 烟简式排列, 其单 位格子体的受热表面积比编蓝式格子体增加约 1 ,由 8 % 于筒 型格子砖普遍采用4m 壁厚, 其重量减轻约 1 。 0m 所以 5 筒型砖的 % 优点在很多杂志上都 有报道, 这里 不再重复。但在改造设计中采用筒型格子砖时要注意以下几条: 321 筒 .. 型格子砖的格孔与炉条间距是否对齐. 在改造设计中, 原有炉条破的间距是根据条形砖和编蓝式排列来设计的, 改成筒型砖后, 使 即 格孔与原来的相同,因格子砖的壁厚不一样, 其格孔与炉条间距还是对不齐。 这时如果要保留 原有炉条暄, 那么在炉条暄与筒型砖之间 增加4 层西门 -6 子排列的条形砖来解决这个问 题。 322 采用筒型砖后, .. 在热修门上无法安装吹扫孔.所以 须在格子砖顶上部设计一个观察格孔堵塞的 观察孔,随时了 解格孔的畅通情况。 最好在采用筒型格子砖的同时, 空气蓄热室采用半 连通或 全连通结构,这样能充分发挥筒型格子体的优势。 33空气蓄热室上部钢结构 . 在浮法玻璃熔窑的技改设计中, 需将空气蓄热室的 钢结构作重点考虑。 原有的空气蓄热室侧墙立柱 一般为分开的两根立柱, 间距是50 80m 如图2 0- 0m ( 所示) 每段顶殖的 , 暄头各有一根立柱和一根拉条。 这种结构在空气蓄热室是上升道结构时没有问 但将空气蓄热室改成箱式蓄热室后, 题, 这种结构给煤气 上升道的维修和维护造成严重妨碍。 维修和维护煤气上升道, 在加固空气蓄热室内 为了 只能 侧立柱的 情 况 下 割开需修理部位的立柱. , 修好后再焊接, 这样给维修带来不便。 所以 在技改设计中 应将两根立柱 改成H 型单立柱, 留出煤气上升道的 维修空间。 在设计单立柱后, 还要考虑空气蓄热室顶破钢暄碴结构, 需采用钢破碴顶丝结构来调节烤窑过程中顶破砖的膨胀。
四周墙体的冲刷侵蚀,又因煤气层过薄而影响火焰的传热效果。
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当 然,是否设计成喇叭状也可以 通过计算来确定。 例如: 一条 30/ 燃煤气熔窑,小 5td 炉口宽度为 10mX 60m 个,1 0m 个,小炉喷火口 0m,股高 10m 煤气消耗总量 54N' , 5 2 mX 0 2 高50m 5m, . / 助燃空气 7m s 消耗总量88 N' , 假定空气预热温度为1 0 , .4 / ms 2 ' 煤气预热温度为 1 0 , 则每个小炉的 0 C 1' 0C
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的。 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, 市场低迷, 而重油价格见涨 (70 吨) 各生产厂家在提高玻璃质量的同时, 1 元/ , 0 也在想方设 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 熔窑开始进行技术改 在满足生产要求的同 造, 时, 要使熔窑的各项指标与燃油的 熔窑相接近,以体现出 燃煤气熔窑低成本的 优势, 使企业立于不败之地。
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Y ( .2x , 11 =
- 7 )02 k/' 止1 3 =.2 m g
设 W 6OMs则 W 601. 87ms . . / f . 06=. / , ' O , = 0 9 0 -
“‘ 一 ・ - 小炉舌头出口‘- 一- F=兰 r= . m' 处总截面积 一 V 任 1 5 十Y 乡 8
10 2 0+2 3 7 V二( .4 . 88 x ) 679 m 按实际使用6 炉计) /=.5 s( ' / 个小 , 23 7 10 1 0+2 3 7 V=( .7 , 54 x ) 645 m 按实际使用6 /=.9 s( ' / 个小炉计) ,
23 7
图 t 淇煤气熔窑小炉结构图
服从子空气、 煤气的动量比, 计算式Fra Baidu bibliotek下[ ] s :
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动量 比
式中:w w 空气、煤气的出口 , 二 速度 ( 秒) 米/
V V 空气、 , } 煤气的 流量 ( 标米’ / 秒) Y,丫一空气、 . , 煤气的重度 ( 公斤/ 标米, ) d- td 对于20/^30/ 的浮法玻璃熔窑, 0t 5 空煤气的动量比一般取 13 在小炉喷火口 ., 截面确定的情况 下, 如果设 计成直通式小炉, 那么煤气上升道将成一个非常扁平的 狭窄通道, 这样既加剧了 煤气上升道
笔者倾向于喇叭状小炉结构。 对于20/-30/ 的浮法玻璃熔窑, 0td 5td 其小炉口 宽度一般在 1 0m - 5 m^ 0 1 0m 如果采用直通式结构,那么煤气上升道间的维修净空为: 6 m, 0
30 小炉中心距)-50( 10( 10 小炉口宽)- X 上升道墙厚)- X 0( 2 6 45( 2 4 小炉立柱)=9m ,如 1 30m 此小的空间很难进行蓄热室的维修。而且,空、煤气的截面决定空、煤气的速度,空、 煤气的速度比应
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3小炉蓄热室的设计
燃煤气浮法玻璃熔窑技改设计中的 最大难点就是小炉和蓄热室的设计, 这也是燃油熔窑和燃煤气 熔
窑的根本区别。
31小炉的设计 .
在浮法玻璃熔窑的 煤气小炉设 计中,目 形 一些定 如小 坡破的下 前已 成了 式, 炉斜 倾角是2’ 5.
底板上倾角约3,小炉舌头伸出长度为40 40m ( 0- 5m 等 如图1。 ) 但在小炉喷火口 截面、 小炉斜坡 破形式及材质选用上有很大不同。
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图2 燃煤气熔窑平面局部示意图
4 结论
本文阐述的是在燃煤气浮法玻璃熔窑的小炉蓄热室设计中的一些方法, 笔者根据上面的分析和计算 对杭玻浮法二线熔窑、 海晶玻璃集团 浮法一线 熔窑进行了 技术改造, 实践证明 效果不错。当 然, 燃煤气 浮法玻璃熔窑的蓄热室设计是一项综合工程, 还要根据现场的具体情况和用户的要求作出具体的设计。 但需要指出 的是, 燃煤气浮法玻璃熔窑并不是玻璃熔窑发展的 方向, 其有规模限制和排放物严重污 染环境的 致命弱点. 在能源日 益紧张, 环保越来越被重视的 今天, 燃煤气熔窑将逐步被燃重油或天然气 的熔窑所替代。本文只是在姗煤气熔窑还合理存在的今天所阐述的技改经验,供各位同仁参考。
参考文献 1 孙承绪. 玻璃窑炉热工计算及设计 北京. 等. 中国建筑工业出 版社.97P3 工 .36 8
2孙承绪. 玻璃窑炉热工计算及设计. 等. 北京 中国建筑工业出版社 18.13 97P4 3孙承绪. 玻玻窑炉热工计算及设计、 等. 北京 中国建筑工业出版社,97P4 1 .15 8
作者简介: 沈志方:男,大学本科, 高级工程师,主要从事玻瑞熔窑的设计与研究,代表项目 有:上海平板玻璃厂浮法玻璃生 产线, 南宁浮法玻瑞有限公司 浮法玻璃生产线, 广东江门 益胜玻璃有限公司浮法玻璃一线, 伊朗AA30/ 浮法玻璃生 ZR5td
热室设计的基本思路和设计中注意的几个重点.
关 词 臀 浮玻熔 炉蓄室 键 : 法璃窑小 热
1概述
目 前我国的浮法玻璃熔窑以重油为燃料的居多, 主要是重油的热值高, 火焰刚性好, 射程远, 适合 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, 工艺流程简洁, 附属设 施少, 操作控制容易, 尤其是烤窑至过大火, 此后室内 温度较之烧煤气窑容易控制。 然而,以 煤气为 燃
2箱式蓄热室
在上世纪九十年代以 前, 我国的 燃煤气熔窑的空、 煤气蓄热室均为上升道结构。此类蓄热室的空、 煤气预热温度较低,蓄热室热效率差, 熔窑的能耗很高, 一般每公斤玻璃液需 05-06 斤标 耗 .0 .5公 准 煤 川。 九十年代初, 杭玻率先在浮法一线上尝试将上升道空气蓄热室改成箱式蓄热室, 并获得成功。 从而 将燃煤气熔窑的能耗降低了约 1 。由 0 % 于箱式蓄热室取消了 空气蓄热室的半圆 暄和承重 破, 使蓄热室的 结构更简单, 寿命更长。 如杭玻的燃煤气 30/ 浮法熔窑在不热修格子体的 5td 情况下寿命达到了 六年, 能耗约为04 公斤标准煤/ .0 每公斤玻璃液。
燃煤气浮法玻璃熔窑的小炉蓄热室技改设计
沈志方 陈中昌 杨安吉
( 杭州浙大玻璃新技术有限公司 杭州市 301) 102
摘 要: 煤 法 璃 燃 好坏 小 及蓄 室 设 有 接 关系. 文结 往的 计 验 述了 炉 嫩 气浮 玻 熔窑 烧的 与 炉 热 的 计 直 的 本 合以 设 经 阐 小 蓄
小 喷火口 依 面公 校 7 炉 截面可 据下 式 核R :
一侧小炉口面积
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一般煤气小炉口的高度为40 0m,拱的股高比为 11,小炉间距为 30m ,这样就能确定小 0-50m /0 1 m 0 炉口的宽度。
而对于 箱式空气蓄热室的浮法玻璃熔窑小炉斜坡破形式目 前有两种, 一种是直通式, 另一种是喇叭 型。 倾向于直通式小炉的理由 是: 煤气呈扁平状出上升道, 容易与助燃空气混合: 混合气体对小炉侧墙 的 冲刷小, 而且小炉结构简单, 施工方便。 喇叭型小炉的理由 倾向 是: 喇叭形状将火焰强制性的 形成扩 散状。 提高火焰的覆盖面:能改善因煤气上升道间距较小而造成的维修恶劣环境;为窑老期的热修创造
产线等.
陈申昌:男, 工程师, 主要从事玻璃熔窑的设计与研究,代表项目 有:江西萍乡浮法玻璃一线,浙江玻璃股份有限 公司浮法一线,内 滚古通辽玻璃厂浮法二线等. 杨安吉:男,大学本科,高级工程师, 杭州浙大玻琐新技术有限公司总经理,主要从事玻璃生产线的设计与研究, 代表项目 有:内蒙古通辽玻瑞厂浮法一线,江苏南宇玻璃有限公司浮法生产线等.
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由 此可见,小炉斜坡暄设计成喇叭状是比较合理的。
32格子砖形状及排列 . 传统的 格子砖形状是条形砖, 一般为编蓝式排列。 最近几年, 嫩煤气浮法玻璃熔窑的空气蓄热 室普遍采用筒型 砖, 烟简式排列, 其单 位格子体的受热表面积比编蓝式格子体增加约 1 ,由 8 % 于筒 型格子砖普遍采用4m 壁厚, 其重量减轻约 1 。 0m 所以 5 筒型砖的 % 优点在很多杂志上都 有报道, 这里 不再重复。但在改造设计中采用筒型格子砖时要注意以下几条: 321 筒 .. 型格子砖的格孔与炉条间距是否对齐. 在改造设计中, 原有炉条破的间距是根据条形砖和编蓝式排列来设计的, 改成筒型砖后, 使 即 格孔与原来的相同,因格子砖的壁厚不一样, 其格孔与炉条间距还是对不齐。 这时如果要保留 原有炉条暄, 那么在炉条暄与筒型砖之间 增加4 层西门 -6 子排列的条形砖来解决这个问 题。 322 采用筒型砖后, .. 在热修门上无法安装吹扫孔.所以 须在格子砖顶上部设计一个观察格孔堵塞的 观察孔,随时了 解格孔的畅通情况。 最好在采用筒型格子砖的同时, 空气蓄热室采用半 连通或 全连通结构,这样能充分发挥筒型格子体的优势。 33空气蓄热室上部钢结构 . 在浮法玻璃熔窑的技改设计中, 需将空气蓄热室的 钢结构作重点考虑。 原有的空气蓄热室侧墙立柱 一般为分开的两根立柱, 间距是50 80m 如图2 0- 0m ( 所示) 每段顶殖的 , 暄头各有一根立柱和一根拉条。 这种结构在空气蓄热室是上升道结构时没有问 但将空气蓄热室改成箱式蓄热室后, 题, 这种结构给煤气 上升道的维修和维护造成严重妨碍。 维修和维护煤气上升道, 在加固空气蓄热室内 为了 只能 侧立柱的 情 况 下 割开需修理部位的立柱. , 修好后再焊接, 这样给维修带来不便。 所以 在技改设计中 应将两根立柱 改成H 型单立柱, 留出煤气上升道的 维修空间。 在设计单立柱后, 还要考虑空气蓄热室顶破钢暄碴结构, 需采用钢破碴顶丝结构来调节烤窑过程中顶破砖的膨胀。
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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的。 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, 市场低迷, 而重油价格见涨 (70 吨) 各生产厂家在提高玻璃质量的同时, 1 元/ , 0 也在想方设 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 熔窑开始进行技术改 在满足生产要求的同 造, 时, 要使熔窑的各项指标与燃油的 熔窑相接近,以体现出 燃煤气熔窑低成本的 优势, 使企业立于不败之地。
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动量 比
式中:w w 空气、煤气的出口 , 二 速度 ( 秒) 米/
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