马蹄焰玻璃窑炉设计技术培训课件2016.6

一、玻璃窑炉马蹄焰池窑简介
6. 小炉: 目前小炉设计仍以实践经验为主，一个成功的设计者 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。 （1） 小炉下倾角一般在18—35°范围内选用，燃油小炉一般 选用22—25°，燃烧天然气和干气的小炉下倾角可以大些。在实际 生产行中油枪有5°左右的上仰角，在采用天然气和干气时的仰角 还要更大些，其目的是让火焰与玻璃液面平行。 （2） 小炉喷出口速度（或小炉出口面积），由于燃油雾化后 喷入窑炉空间的燃烧过程中伴随着油雾的气化过程，因此燃料混合 物喷出的速度大，气化膨胀的阻力也大，油类燃料在窑内的停留时 间一般比天然气燃料的时间长，因此燃油小炉喷出的速度可以稍低。 当改用天然气时，如果喷出速度太低，会造成燃烧不完全。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。小炉喷出的助燃空气要有一定的容积厚度，取其宽高比为 2—3.5。 为了使火焰不直接冲刷胸墙，两座小炉内侧间距应不小于 0.6，小炉外侧与胸墙间距不小于0.3。
二、日用玻璃熔窑设计的基本规定
三、熔窑规模的确定： 3.0.1以重油、天然气、发生炉煤气为主要燃 料的新建玻璃熔窑应达到表3-1中所列规模。
表3-1 新建玻璃熔窑规模 指标：玻璃熔窑规模（熔化面积：m2） ≥60 ≥50 ≥40 ≥40 ≥30 产品分类 玻璃啤酒瓶 玻璃瓶罐 玻璃器皿 玻璃保温瓶胆 玻璃仪器
一、玻璃窑炉马蹄焰池窑简介
6. 小炉: 燃烧器布置在小炉下面，一般为2—3只，烧嘴间距为0.4—0.5m。 采用天然气和干气燃烧时，如蓄热池宽度小于6m，燃气喷嘴最好放 在小炉两侧，不然容易产生不完全燃烧。 7. 蓄热室 ： 目前对蓄热室的研究比较多，可以通过热工计算进行设计。由 于热气流在冷却过程中由上而下的流向，可以使同一截面的气流温 度趋于均匀，而气体被加热时由下而上的流动又使截面间气体的温 度也趋向均匀，采用立式蓄热室的气流正符合这种规则，而且具有 占地少、容易清灰的优点，被广泛采用。 蓄热室的热工计算包括 蓄热室热平衡和蓄热室传热计算，二者的结果必须相符。即热平衡 中空气吸收的热量，必须在传热中实现，否则要重新假设和计算， 直至相符为止。
二、日用玻璃熔窑设计的基本规定
二、能源的确定： 2.0.1玻璃熔窑使用的能源应根据国家能源政策，燃料 成本，控制、使用、购入的难易程度以及环保规定等条件 进行选择。 鼓励使用含低硫的优质燃料，从源头削减污染。 2.0.2以发生炉煤气为燃料的玻璃熔窑，宜用少量的燃 料油、天然气、城市煤气或电作为辅助能源，供熔窑作业 部或分配料道单独加热用，但其用量按热量计算不宜超过 全窑能耗的5%。 严格限制用发生炉冷、热煤气和水煤气作为作业部或 分配料道的加热热源。
4.3窑炉周期熔化率： 4.3.1窑炉周期熔化率（t玻璃液/m2）是指玻璃熔窑自烤窑放料后到熔窑的小 炉、熔化部、工作部、蓄热室等部位因受损而停窑冷修之前每1m2熔化面积所熔 制的玻璃液总量（t）。 4.3.2熔炉周期熔化率限额应达到表4-3中要求。 表4-3 新建或改扩建玻璃熔窑窑炉周期熔化率限额 产品分类 指标：窑炉周期熔化率（t玻璃液/m2） 玻璃啤酒瓶 （1）≥5000； （2）≥4000 （ 1） 玻璃瓶罐 （3）≥5000 （4）≥4200 （ 2） （3）≥4000 （4）≥3400 （1）≥4200； （2）≥3400 ≥3700 （1）≥1350； （5）≥2680
玻璃窑炉马蹄焰池窑图片
玻璃窑炉马蹄焰池窑图片
玻璃窑炉马蹄焰池窑图片
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一、玻璃窑炉马蹄焰池窑简介
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。 马蹄焰窑其主要缺点是： 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。
二、日用玻璃熔窑设的基本规定
玻璃器皿 玻璃保温瓶胆 玻璃仪器
注：1、kgce = 千克标煤 2、（1）是指重油、天然气等作为主要燃料的玻璃熔窑。 3、（2）是指用发生炉煤气作为主要燃料的玻璃熔窑。 4、（3）是指普通玻璃料（Fe2O3≥0.06%）； （4）是指高白料（Fe2O3＜0.06%）。 5、（5）是指全电熔窑。
二、日用玻璃熔窑设计的基本规定
指标 玻璃啤酒瓶、玻璃瓶罐、玻璃 器皿、玻璃保温瓶胆 ＜40个/30g ≤5×10-4 玻璃仪器
气泡 相对密 度差 环切均 匀度
＜5个/100g ≤2×10-4 B以上
B-以上
二、日用玻璃熔窑设计的基本规定
四、玻璃熔窑主要技术指标的确定 ：
4.2玻璃熔化能耗 ： 4.2.1玻璃熔化能耗（kgce/t玻璃液）系指玻璃熔窑每熔化1t玻璃液所消耗的 能源转化为千克标准煤（kgce）。其计算公式为： 玻璃熔化能耗（kgce/t玻璃液）=全年玻璃液能耗（kgce）/年熔化玻璃液数量（t） （1）计算公式是以熔窑投产后第三年度实际运行数据为考核基准，其它年 度的玻璃液熔化能耗应按每减增一年相应减增1.5%，折算成第三年度的能耗指标。 （2）地区气温对玻璃熔化能耗基准值的影响按下列原则修正：长江以南地 区减少2%，长城以北地区增加2%，其它地区不变。 （3）重油、天然气、原煤的低位发热量应采取实测数据，其次可采用生产 单位给定数据，以上均有困难方可采取下列平均数据： 重油取9800×4.18kJ/kg； 天然气取8600×4.18kJ/kg； 原煤中大同煤、神木煤、兖州煤等取6000×4.18kJ/kg； 其它煤取5000×4.18kJ/kg。 （4）电、液化石油气、氧气等二次能源和耗能工质需进行能源等价值折算： 1度电（1kwh）折0.366千克标煤； 1kg液化石油气折1.780千克标煤； 1m3氧气折0.4千克标煤。
五、玻璃熔窑基本结构及有关参数的确定： 5.1熔化部 5.1.1熔化池面积按下式确定： F熔 = P/E 式中:F熔——熔化池面积（m2） P——出料量（t/24h） E——熔化率[t/(m2.24h)] 5.1.2熔化池容量一般按玻璃液在熔化池内流程时间 [（熔化池存料量/日出料量）×24h]在30~36小时范围内 考虑，最低不得小于27小时。 5.1.3马蹄形火焰熔窑熔化池长宽比值范围一般为 1.4~2.0；横火焰熔窑熔化池长宽比值范围一般为1.6~2.2， 横火焰池窑宽度不宜小于5m。
一、玻璃窑炉马蹄焰池窑简介
2. 工作池 : 选择半圆形工作池时，其半径R决定于制球机台数与布置方式。 一般工作池半径小于等于熔化池池宽，工作池深度浅于熔化池池深 300—400mm。 3. 投料池 : 为了获得稳定的玻璃质量，一般在池壁两侧设置一对投料池， 随换火操作交替由火根投料。投料池中心线与窑炉池壁的距离主要 决定于小炉喷火口的温度，温度越高距离可缩小。一般其距离可定 在 0.8—1.0m。 4. 流液洞: 流液洞的功能是降温和均化。采用沉式流液洞比采用直通式流 液洞温降大。而均化效果受液洞高度影响较大。如高度越小则均化 效果越好。所以设计流液洞宽度一般应大于其高度。在不考虑玻璃 回流的情况下，玻璃流经流液洞的平均速度可取 5—20m/h。
一、玻璃窑炉马蹄焰池窑简介
1.熔化池结构: 窑炉的熔化率主要取决于熔化温度，因为中碱和无碱玻璃球窑 的熔制温度比较高，如果进一步提高熔化温度来提高熔化率，会加 速对耐火材料的侵蚀，降低球质和影响炉龄。而采取鼓泡和电助熔 技术可以相应提高中下层玻璃温度，促进玻璃的均化，并且提高熔 化率。玻璃原料从熔化到澄清的行程也大，这有利于玻璃质量的控 制和提高，而长宽比又受到小炉结构设计、火焰长度及拐弯要求的 限制。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。当Fe2O3含量在0.25—0.3%范围内时，池深800—1200mm的玻 璃球窑，其垂直温降约为15—30℃/100mm。
马蹄焰玻璃窑炉设计技术 培训课件
• 新疆五江新华实业有限公司 • 朱柏杨 • 2016.6
目
录
一、玻璃窑炉马蹄焰池窑简介 二、日用玻璃熔窑设计的基本规定
三、玻璃熔窑鼓泡装置的工艺设计 四、大型燃煤气马蹄焰玻璃池窑的设计
燃发生炉煤气蓄热式马蹄焰窑炉技术改造实践
56㎡窑炉技术设计改造方案
新疆五江56㎡与安徽黄山玻璃制品有限公司 52㎡马蹄焰保温瓶玻璃窑炉的设计与运行比较
二、日用玻璃熔窑设计的基本规定
一、总则： 1.0.1玻璃熔窑是玻璃工厂中最重要和投资最大的设备。 为了确保熔窑设计质量，避免因设计失误给企业带来损失， 制定本规定。 1.0.2新建或改扩建的玻璃熔窑应由有资质的设计单位 承担设计或设计后的审核。窑炉设计中对工艺、土建、风、 水、电、仪表控制等专业的具体要求必须与熔窑设计图纸 一同存档备案，以作为今后各阶段检查的依据。 1.0.3玻璃熔窑的设计，除应按本规定执行外，还应符 合国家现行有关标准的规定。 1.0.4本规定可作为玻璃熔窑设计、施工、质量验收、 生产运行直至事故分析各个阶段检查的依据。
3.0.2利用现有厂房的改造项目，应尽可能在满足表3-1所列的条 件下，根据现有厂房、现有能源等条件确定熔窑规模。
二、日用玻璃熔窑设计的基本规定
四、玻璃熔窑主要技术指标的确定 ： 4.1玻璃熔制质量： 新建或改扩建玻璃熔窑的玻璃熔制质量应达到表4-1 中所列要求。 表4-1 新建或改扩建玻璃熔窑的玻璃熔制质量
二、日用玻璃熔窑设计的基本规定
4.2.2玻璃熔化能耗限额应达到表4-2中要求。 表4-2 新建或改扩建玻璃熔窑玻璃熔化能耗限额
产品分类 玻璃啤酒瓶 玻璃瓶罐 指标：玻璃熔化能耗（kgce/t玻璃液） （1）≤172； （2）≤220
（ 1） （3）≤200 （4）≤220 （ 2） （3）≤220 （4）≤260 （1）≤200； （2）≤260 ≤300 （1）≤800； （5）≤440
一、玻璃窑炉马蹄焰池窑简介
5. 胸墙高度: 胸墙高度应根据窑炉容积发热强度来确定，目前容积发热强度 设计值一般取60—200KW/m3(相当于50—180*103kcal/N.m3），比 早期的数据已有明显下降，这说明提高了胸墙高度，而且采用质量 改善的耐火材料和较好的保温效果，使窑炉热损失减少，大容积空 间更有利于燃料的完全燃烧和增强其容积辐射强度，有利于提高熔 制质量和降低能耗。 6. 小炉: 小炉是玻璃窑炉的关键部位，小炉喷出口角度和喷出 的速度对燃料燃烧和火焰形状有重要的影响。不合理的设计会使火 焰冲击胸墙和大碹，并造成不完全燃烧。燃料在球窑内的燃烧属于 扩散式燃烧，助燃空气从小炉口喷出的速度、厚度及与燃料喷出的 交角、助燃空气的温度、燃油雾化的程度、油枪在小炉内的布置等 因素不仅决定了火焰形状、燃料燃烧状况，而且还影响到火焰对玻 璃熔池的热辐射。目前小炉设计仍以实践经验为主，一个成功的设 计者应能用燃烧理论、火焰传热理论去分析、应用和总结实践经验。
玻璃器皿 玻璃保温瓶胆 玻璃仪器 注：1、kgce = 千克标准煤 2、（1）是指重油、天然气等作为主要燃料的玻璃熔窑。 3、（2）是指用发生炉煤气作为主要燃料的玻璃熔窑。 4、（3）是指普通玻璃料（Fe2O3≥0.06%）；（4）是指高白料（Fe2O3＜0.06%）。 5、（5）是指全电熔窑。
二、日用玻璃熔窑设计的基本规定