熔窑技术及发展趋势

熔窑新技术及发展趋势
Z120152（玻璃班）徐高楼Z12015240
一、前言
随着近几年国家的经济发展，人们对社会的环境的要求也越来越高。

玻璃厂是一个高能耗、高污染的行业，节能减排变得越来越重要，这成为了每一个人的责任。

熔窑是玻璃厂的核心，也是能源消耗最多的热工设备，一般占全厂总能耗的80-90%，因此，玻璃熔窑的节能降耗是玻璃厂节能的关键所在。

随着新技术的发展和对新技术的引进，节能减排也变得越来越重要，最近几年各种有利于环保节能的新技术越来越多，例如：富氧燃烧及全氧燃烧、深澄清池技术、减压澄清技术、蜂窝状碹顶技术，火焰增碳技术和全窑宽投料技术，上述技术不仅能起到节能的目的，还可以减少燃烧产物中的氮氧化物，从而还可以对环境保护起到积极作用。

二、熔窑近几年的新技术
1、全窑宽投料池技术
全窑宽投料池技术就是一整个窑宽作为投料的宽度，大大提高了投料的量，增加了玻璃液的产量，提高了玻璃熔窑的效率，提高了玻璃厂的效益，还提高了熔窑的利用效率。

全窑宽投料池结构有以下几个有点：
（1）结构简单
若采用缩窄的投料池，由于池底砖结构由池底大砖、池底垛砖、池底保温结构、吃地铺面砖等组成，所以投料口区域的池壁砖结构比较复杂，而且还需要配置价格很高的池壁拐角砖和比较复杂的翼墙砖结构。

在钢结构上也比较复杂，需要四根前脸墙立柱。

而采用全窑宽投料池，投料口的砖结构和钢结构都可以简单很多。

（2）性能优越
全窑宽投料池和传统熔窑相比，投料口的宽度得到了增加，投料量也得到了提高，使得熔窑的熔化面积得到充分利用，使得玻璃液的熔化量和传统熔窑相比得到增加。

并且还能提高玻璃熔化质量，增加澄清时间和澄清距离。

（3）节能降耗
一是在熔制工艺上，全窑宽投料池投入窑内的配合料更宽、更薄，加大了配合料的受热面积和透热性，使熔化区内的热量更多更快地被配合料吸收，从而减少了热量向窑外的损失；二是在熔窑结构上，采用全窑宽投料池可以把熔化部的池宽和池长做得略小一些，这就减少了整个窑体的表面散热损失，从而产生节能效果。

（4）节约投资
采用全窑宽池投料可以减少投料设备的使用，使投料的料量增加，进而可以使得熔窑熔化面积能够得到充分的铺开，能够使热量得到充分使用，节约了能源，增加了产量，减少投资。

综上所述，全窑宽投料池技术已是国内一项成熟可靠的玻璃熔窑的新技术，在今后的浮法玻璃熔窑以及其他横火焰的玻璃熔窑的新建或改建，都将会得到广泛的采用，这将给玻璃厂带来可喜的经济效益。

2、富氧燃烧及全氧燃烧技术
富氧燃烧及全氧燃烧的基本原理就是增加助燃空气中氧气的含量，使燃料充分燃烧。

这两个技术均可以降低玻璃熔窑内的氮气含量，从而减少了氮气及其反应物造成的热量损失、环境污染和设备侵蚀的问题，从而提高经济效益和社会效益。

富氧燃烧在应用的过程中应该注意富氧浓度的选择，一般不得超过30%，过高将会浪费成本。

但是，富氧燃烧一般应用于以重油为燃料的浮法熔窑中。

全氧燃烧可以降低成本，达到节能减排的效果，但是它也具有局限性，全氧燃烧一般适用于熔化量较小的熔窑。

全氧燃烧有以下有点：
（1）节能降耗
全氧燃烧使燃烧所需空气量减少，废气带走的热量下降。

通常的空气燃烧只有占空气总量1/5的氧气参与燃烧，其余约占4/5的氮气非但不助燃，反而要带走燃烧产生的大量热量，从烟气中排出。

在使用全氧燃烧的情况下，燃烧所需氧气为原空气总量的1/5，烟气量减少，引入的氮气量减少9000以上，燃料燃烧完全充分，利用率高，所以节能明显。

（2）减少NOD排放
全氧燃烧技术除了给熔窑节能带来明显效果外，还可降低环境污染。

用普通空气助燃的燃烧只有占空气总量1/5的氧气参与燃烧，其余约占4/5的氮气除带走燃烧产生的大量热量外，还在高温下生成氮氧化合物，从烟道气中排出，造成环境污染。

使用全氧进行燃烧，玻璃熔窑废气中NO,;排放量从2 200 mg/Nm'降低到500 mg/Nm0以下，粉尘排放降低700a，污染大为减少。

（3）提高熔化能力
全氧燃烧使燃料燃烧完全，火焰温度高，产物主要为CO。

和H} O，比空气助燃黑度大，辐射能力强，火焰辐射玻璃液温度可提高100℃左右，配合料熔融速度加快，提高熔化率10%以上，从而使熔窑产量得以提高。

（4）玻璃熔化质量好
全氧燃烧时烟气中水汽含量高达53%，玻璃液与水汽发生反应，玻璃液中的OH含量增加，玻璃豁度降低，有利于澄清、均化，提高玻璃质量。

另一方面，全氧燃烧火焰稳定，无换向，燃烧气体在窑内停留时间长，窑内压力稳定且较低，这些都有利于玻璃的熔化、澄清，减少玻璃体内的气泡、灰泡及条纹，全氧燃烧可使吨玻璃中的气泡数少于1个。

（5）熔窑建设费用低
全氧燃烧窑结构近似于单元窑，无金属换热器及小炉、蓄热室。

窑体呈一个熔化部单体结构，占地小，建窑投资费用低。

（6）熔窑使用寿命长
采用全氧喷枪燃烧可使火焰分为2个区域，在火焰下部由于全氧的喷人克服了缺氧现象，使火焰下部温度提高，而火焰上部的温度有所降低，使熔窑暄顶温度下降约20-50℃，这样，减轻了对大暄的烧损，延长熔窑使用寿命。

在浮法玻璃生产线采用全氧燃烧技术，具有很大的经济和社会效益。

综上所述，全氧燃烧和富氧燃烧都有各自的优劣性，但是，这种技术的应用对于节能减排，环保要求以及降低成本都起到了重要的作用。

3、深澄清池技术
深澄清池技术就是在窑坎后将澄清池的深度加大以利于玻璃液的澄清，此技术可有效地降低玻璃液的回流，大大减少了由于加热回流而造成的能耗损失，从而降低了能耗。

深澄清池技术中的澄清池的深度一般比熔化池的深度加大100-300mm，最大可以加到熔化池深度的50%，过深则生产中有有色料时会出现因供料温度过低而消耗能量的问题。

因此，一般窑坎的高度为熔化池深度的1/2左右，窑坎形状以斜坡式为佳，这样既可以延长
窑坎的使用寿命又可以加速澄清。

并且使用深澄清池技术后，由于流液洞的玻璃液温度较低，可以提高流液洞的使用寿命。

但要防止流液洞的堵塞，可设置防堵电极。

4、减压澄清技术
减压澄清技术就是在熔窑的冷却部设置减压脱泡，降低冷却部上部气体空间的压力，通过气压差，强制脱去玻璃液中的气泡。

减压澄清可以使澄清温度降低，而且还可以加大澄清质量，从而产生良好的节能效益。

除此之外，由于澄清温度的降低，从而延长了熔窑的寿命，又可以减小冷却部，节约基建投资，同时提高玻璃的质量和产量。

5、蜂窝状碹顶技术
所谓蜂窝状碹顶结构就是在大碹的内表面设置蜂窝状的空洞，以利于提高大碹的内表面积。

蜂窝状的碹顶结构是提高熔化室有效热利用的重要措施，因为火焰空间的基本产热方式是辐射传热，所以提高大碹的内表面积的总辐射热量是提高炉膛内有效热利用的有效手段。

由于蜂窝状大碹内表面积几乎增大了3倍，而且其凸出部分温度提高，辐射能力增强，凹进去的部分热的容量增加了，而且有较强热反射能力，因此大碹的内表面总辐射热量增多，使玻璃液从火焰及燃烧产物中获得的热量大幅度增加，并且降低了大碹外表面的散热损失。

此外，由于蜂窝状结构贴近大碹内表面的高速热气流的阻滞作用形成一个紊流层，因此明显的降低了火焰及碱蒸汽对大碹的冲刷和侵蚀作用，提高了大碹的使用寿命。

蜂窝状结构还可对碹滴起到阻断作用，以免其流淌下来侵蚀胸墙。

另外，采用蜂窝状结构后大碹的厚度不变，因此也减轻了整个大碹的重量，所以其使用前景乐观。

6、火焰增碳技术
火焰的传热系数是随着火焰的黑度增加而增加，如熔窑煤气、天然气等，它们的火焰黑度较小，为了提高火焰的辐射能力，强化传热，应采用火焰增碳技术。

天然气采用自增碳技术，可节约燃料10%左右，在无焦油的煤气中，采用外增碳技术，即每立方米煤气中加入20-30%克重油作为增碳，可节约燃料25%。

火焰增碳可以达到节约能源的目的，并且还可以提高燃料的利用效率。

三、发展趋势
新的技术有利于玻璃厂的发展，并且还能达到节能减排的效果，这已成了未来和目前越来越多的玻璃厂新建玻璃熔窑或熔窑改造的首选，这不仅为玻璃厂减少了投资和增加了效益，还能达到国家节能减排的标准，这将成为未来玻璃厂发展的必然趋势。