玻璃池窑的热平衡测试和节能评价.pdfVIP

第29卷第6期 山东陶瓷 Vol.29No.6 2006年12月 SHANDONGCERAMICS Dec.2006 ·科学实验 · 文章编号:1005-0639(2006)05-0011-05 玻璃池窑的热平衡测试及节能评价 冯良，‘牛亚楠 ，‘承念鹤’，钮冲 ，‘蒋承伟2，沈蓉蓉2 0.同济大学机械工程学院，上海 200092;2.上海旭电子玻璃有限公司，上海 200237) 摘 要 通过对玻璃池窑的热平衡测试、计算及分析，得到了该池窑玻璃液带出显热、潜 热，池窑表面散热，观察孔口辐射散热、溢流气体显热以及烟气带走的显热等各项热指标。计 算了玻璃液单位耗热、热效率、重油单耗及熔化率等主要技术经济指标。在这基础上，对该玻 璃池窑的技术特点进行了分析和评价，最后，给出了今后进一步提高热效率的技术措施建议。 关键词 玻璃池窑;热平衡测试;热效率;评价 中图分类号:TQ174.6+5 文献标识码:A 玻璃池窑是玻璃工业生产中的重要设备，池 成、澄清、均化和冷却5个阶段。 窑工作状况的好坏直接关系到玻璃生产的质量、 硅酸盐形成和玻璃液形成阶段时间较长(几 能源消耗和成本。热平衡测试是考察设备能量构 十分钟至几小时)，结束的标志为难熔的二氧化 成、分布、流向和利用水平的极其重要而行之有效 硅颗粒消失，烧结物变成透明体。此时玻璃液 的科学手段之一，是加强能源管理、提高利用水 中还有大量气泡，玻璃液的化学组成和性质也 平、降低能源消耗的重要基础工作。本文通过对 不均匀，有很多条纹。玻璃的许多缺陷，如气 某玻璃池窑的热平衡测试和评估工作，希望摸清 泡、结石、条纹等都是在熔制过程中造成的。玻 设备的能源消耗量、利用水平、存在的问题及原因 璃的产量、质量和生产成本都与玻璃熔制过程 等，计算出产品的单位能耗、综合能耗，制定或核 密切相关。池窑中玻璃熔制的各个阶段在不同 定能耗定额，使工艺能耗定额和企业燃料供应定 区域内同时进行，这就要求在时间和空间上较 额更合理、更科学。 好的控制玻璃熔窑燃烧空间的温度压力分布和 玻璃液的流动状况。在澄清阶段，玻璃液继续 1 概述 受热，温度升高，粘度降低，所含气泡从中逸出。 本文测试与评估的对象是一台以重油为燃料 澄清必须在高温下进行，一般在1400℃以上，时 的玻璃池窑，属横火焰池窑，主要由熔化部、冷却 间也较长，约为数小时。 部、空气蓄热室等部分组成。该池窑有重油燃烧 例如，在某一时刻，助燃空气由左侧经过蓄热 器5对，窑体两边各布置5个。重油燃烧器沿池 室后进人池窑内(玻璃液上方)的燃烧空间，燃油 窑长度方向每隔4m左右布置一个，每个燃烧器 从燃烧器喷出后与助燃空气混和燃烧，燃烧后的 有油枪一把，雾化介质为压缩空气。 烟气从熔窑另一方排出，同时与蓄热室中的格子 玻璃窑炉工作过程是:配合料(按一定比例配 砖发生热交换后，从烟囱排走。一段时间后 制好的原料)经高温加热和一系列复杂的物理和 (20min)助燃空气和烟气的流动交换方向，同时 化学变化，在玻璃熔窑中形成满足成形要求的玻 燃烧器交换到另一侧工作。换向的目的就是为了 璃液。在玻璃液形成阶段中，由硅酸盐和二氧化 预热助燃空气和延长蓄热室格子体耐火材料的寿 硅组成的烧结物持续受热，温度达1200℃时开始 命，提高能量利用率。熔窑就按这样的周期工作 熔融。玻璃熔制过程分为硅酸盐形成、玻璃液形 对玻璃液加热。 收稿 日期:2006-10-15 作者简介:冯良，1963年1月出生，同济大学副教授、硕士生导师。