- 咨询热线：
- 13371563040
我国玻璃工业的节能潜力巨大，玻璃窑炉的热能用在熔化玻璃上只是少量的，大部分未能被利用。节能要在保证玻璃质量的前提下，将以现代国内外玻璃窑炉节能先进成熟的技术和节能措施，从窑炉的软硬件入手全方位进行技术创新。
(1)采用增加熔化池、澄清池深度及大容量结构设计窑炉。
加大熔化池深和澄清池深(多深要根据实际情况决定)，设计时要考虑熔化料种、出料量、熔化率、窑炉寿命、燃料种类、温度制度(含池底温度)、出料量、造价等因素适当增加澄清区的深度，有助于降低流液洞进口端的玻璃液温度并有利于澄清，深度是有限度的，如粘度较大的高硼硅酸盐玻璃就不能太深，要结合国内深池成功经验，要有科学的理论数据为依据进行设计。
采用窑坎、池底倾斜式结构、倾斜式（或延伸式）流液洞、倾斜式池壁砖等技术。熔化池池壁可采用倾斜式设计，有利于延缓三相界面上对耐火材料的侵蚀延长使用期，也有助于冷却风发挥冷却作用。池底也可设计成倾斜式，有助于防止池底出现死料。
(2)蓄热室采用大蓄熔比的单通道蓄热室或三通道蓄热室设计
即设计时考虑加大蓄热室格子砖的体积，加大蓄熔比，可采用八角形格子砖、十字型格子砖，增大蓄热室面积，加大有效热回收利用。如受厂房高度等限制则可采用三通道蓄热室结构，就能较好回收热能，（格子体体积／熔化池面积一般为3～4m2／m2）以使助燃空气获得较高预热温度（>1300℃）此外采用烟气余热利用装置等均可达到节能。大型窑炉可考虑余热发电进行热回收利用。
蓄熔比一般超过50比1，具体一是加高蓄热室，或采用三通道蓄热室。二是采用高蓄热效率的八角筒型或十字型格子砖，增加有效蓄热面积。尽量提高空气预热温度至1300℃以上，这样可以提高燃料的燃烧速度，节约燃料以达到节能效果。
(3)合理设计小炉和火焰空间
小炉的是设计的关键，它是池炉供热系统的核心，为提高熔化率和玻璃质量；设计时根据所用燃料种类（发生炉煤气、燃油、天然气等），来计算设计小炉或采用何种燃烧器，要保证所需的火焰长度、宽度、速度、热点位置、辐射能力、方向性、、不发飘、覆盖面积，燃料燃烧完全和可调控等要求，应有科学合理的火焰空间，确保火焰把热量传给熔化玻璃液所用，并保证火焰不冲刷、烧损碹项、胸墙和喷火口等为合适状态。这就必须计算好并设计好火焰空间高度、二次空气流向和控制、小炉混合室长度和倾角等。
熔池碹顶可选用蜂窝状耐火材料，以强化热反射到液面，保证充分利用热量达到节能，同时保护碹顶不被烧坏，可延长碹顶寿命。
(4)设置窑坎
日用玻璃窑炉熔化区和澄清区间可设置窑坎，他对窑池内的玻璃液的流动和传热都有较大影响，可改变玻璃液的温度场，他可减少回流，如减少澄清均化后玻璃液的回流，可提高熔化能力和玻璃液的质量，还可节省燃料约5％。
窑坎的发展趋势是由薄变厚，由矮变高，其有效高度应设计在0.4～0.8m。而1m为窑坎的ji限高度。数学模拟结果表明，合适的窑坎高度范围可按近似式（h1—h2）≧h0≧2h（式中h1为池深；h0窑次高；h为流液洞高）确定。确定时还要顾及窑熔化率和玻璃成形温度的需要。
当窑坎0．4～0．8m高时为窑坎的有效高度，当窑坎为0．7～0．9m高时能合理组织液流和增强料层下的回流。1m为窑坎的ji限高度。
窑坎和鼓泡或电助熔配合使用，有可能增强窑坎的作用，但窑坎受到的蚀损将加重。
(5)设置鼓泡
玻璃窑炉国内外均采用玻璃池炉鼓泡，就是用特殊的喷嘴由池底向上鼓入具有一定压力的气体，使人为形成的气泡上浮来搅拌玻璃液。同时提高窑炉的熔化能力，还可达到节能的目的。目前国内鼓泡技术已经比较成熟，热、冷态下均可安装。可请开发商承接完成。
鼓泡的基本作用是：有效地控制、强化和改善熔化池内的玻璃液对流体系，增强炉内玻璃液的对流体系，增强炉内各物料间的热交换及物理化学反应，因此提高了玻璃液熔制过程中的熔化、澄清、均化的效率，故可提高玻璃的质量和成品率，产量可增加5～12％。由于窑内热利用率的提高可使燃料消耗降低5～10％，经济上有明显优势。
鼓泡的型式采用脉冲式鼓泡，鼓泡点分布通常为一排，也有两排的。如设两排，一排设在加料口附近，后一排鼓泡点通常与窑坎配合。泡频根据需要进行调控。
插入池底的鼓泡管可使用特种合金管、白金鼓泡管、水冷却耐热钢管，其孔径为1～3mm，每个鼓泡占用气量为60～250L／h。
玻璃窑炉鼓泡增设与否，视玻璃类别、颜色、窑炉设计等诸多因素决定。
(6)科学合理的设计流液洞
目前玻璃窑炉流液洞的设计日趋科学合理，如增加流液洞的长度尺寸，采用延伸式、倾斜式流液洞，可减少玻璃液的回流，达到节能，同时对流液洞的维修和检查十分有利。
(7)采用自动监控装置
采用现代自动化温度、窑压、液面等控制系统，强化窑炉监控手段，做到科学合理用能和生产，并可延长窑炉使用期，做到科学文明生产。
过剩系数是窑炉燃烧特性的一个重要指标，可采用测氧装置，严格控制空气过剩系数。
根据装置测出的含氧数据，严格控制空气过剩系数。过大浪费燃料，过小使燃料燃烧不完全。目前由于二次空气预热温度比较高，空气过剩系数可以适当小些，甚至可以1﹕1左右，从而节约了能源。
(8)选用优质耐火材料
科学匹配选用优质耐火材料。确保玻璃熔化质量、窑炉寿命、高效节能。耐火材料一定要选用优质、可靠，特别是AZS系列材料、硅砖系列材料等的选用，则将出现严重问题，甚至造成设备报废，经济损失巨大，此问题教训深刻。耐火材料的质量直接关系到熔化玻璃的质量、窑炉的寿命和企业的效益！
(9)采用复合高效强化全保温技术
上面论述窑体散热几乎是投入窑炉总热量的1／3，多年来保温技术有了很大发展，从理论、结构、施工操作形成了一套完善系统，特别是耐火材料、保温材料和窑炉高效保温设计技术的发展，不管是大窑还是小窑，窑炉保温密封效果越来越好，目前稳化保温技术越来越成熟，强化保温蓄积的热量大约是未进行保温的二倍半。如碹顶经强化保温后表面温度可控制在80℃以下，散热损失减少90％以上，保温窑炉从保温中可节能达20～40％或更高，起到节能的效果是目前节能特别注意点。
玻璃窑炉全保温指的是窑炉整体，碹顶、胸墙、蓄热室、小炉、池底甚至烟道等全部密封保温。以目前玻璃窑炉看大、中、小炉都可以做全保温，节能效果都好。
有些窑炉保温不很成功主要是保温技术、结构设计，所用材料、保温方法不当，故取得效果就不同。只要我们科学保温，设计科学，选材、施工合理就可以取得预想效果。
对保温层结构的选定：
池窑保温层是多层、多种材料的组合体，应该作为一个整体来看待。
这个保温整本既要满足保温要求，又要承受下列使用条件：
①较高的窑体表面温度。保温后，保温层和窑体接角处的温度可达1000℃，甚至1000℃以上
②和窑体材料的高温反应。如果保温材料和窑体材料化学性质不一致，在高温下会有材料间的接触反应。如粘土质和硅质材料、粘土质和镁质材料等。
③火焰烧损。在孔、洞、胀缝处，如密封不好，会有火焰窜出烧坏保温层，尤其在窑压大时。
④料粉腐蚀，加料时粉尘飞扬。纯碱、硼砂、芒硝等较轻的料粉沉降在保温砖气孔内或砖缝内，引起强烈腐蚀。
⑤机械冲压，保温层有时会受到窑体钢结构紧固的压力和某些附属设备的冲撞。
为满足上述使用条件，保温整体必须是：保温性能好、能耐一定温度、有好的体积稳定性（不发生蠕变和析晶）、有好的化学稳定性、有一定耐压强度、尽可能轻、价格适中和施工简便。为更好达到这些要求，对保温层结构一定要精心设计，并作方案比较。目前。国内外设计单位已把保温层设计列为玻璃窑炉设计的一个重要组成部分。
一般，保温整体由下列各单位层组合而成。
高温保温层：既保温耐1200℃以上的高温。如轻质耐火砖、空心微珠砖、氧化铝空心球制品、莫来石纤维、陶瓷纤维板等。
中温保温层：既保温又能承受一定温度（600～1000℃，个别达1200℃）。如硅藻土砖、膨胀珍珠岩制品、微孔硅酸钙板、矿渣棉、陶瓷纤维板等。
密封层：能密封砖缝又耐高温，耐腐蚀。如AZS质密封捣打料、锆英石质密封捣打料、硅质密封料等。
密封保温层：能密封窑体利保温，但耐温在800℃以下。如保温涂料等。
防护保温层：有一定保温性能又有一定强度，能对保温层起保护作用。如红砖、硅钙板、陶瓷纤维板等。
防护反射层：既保护保温层、又能对热线起反射作用，减少向外辐射损失。如铝皮等。
耐蚀层：能抗玻璃液的侵蚀。如电熔锆刚玉铺面砖。
耐火承载层：有相当强度，能承受窑池荷重，又能耐高温。如浇注大砖。
玻璃池窑各部位由于情况各异、要求不同，所以各自的保温层结构也不同。举例如下：
窑顶：密封层、高温保温层、中温保温层、防护反射层。
胸墙：密封层、高温保温层、防护保温层或防护反射层。
池壁：密封层、高温保温层、防护保温层。
池底：耐蚀层、密封层、耐火承载层、高温保温层、防护保温层。
小炉：高温保温层、防护保温层或防护反射层。
蓄热室：高温保温层、防护保温层、密封保温层。
由上列各例看出，保温层结构内除保温层外，一般都考虑密封层和防护层。它们可以延长保温层的寿命，又可增加些保温效果。
同一部位，可以有不同的组合。例如轻保温的和重保温的就不同；熔化玻璃成分中含重金属的与不含重金属的就不同；逸出气体内含多量碱、硼等腐蚀性组份的与含少量腐蚀性组份的就不同。总之，在选定保温层结构时除应满足规定的基本要求外，还要顾及各种特殊情况。
(10)余热利用
在玻璃熔窑的各项热损失中，由蓄热室排出烟气的余热量占有很大比例。如何提高熔窑排烟余热的回收利用，一直是国内外热门的研究课题。现阶段，人们对排烟余热回收的途径主要有余热发电、余热制冷、余热锅炉和余热预热玻璃配合料等几种途经。
我国玻璃工业目前利用烟气的余热，主要是利用余热来产生蒸汽，用于日常的生产和生活，其中生产主要用于重油的加热，但使用的蒸汽量并不大，而对使用天然气为燃料的玻璃生产线，其生产中几乎可以不用蒸汽，因此烟气的余热并不能被充分的利用。
以500t／d浮法玻璃生产线为例：烟气余热4.9×107kJ／h，通常情况下余热锅炉的热交换利用率45～50％，相当于可产蒸汽8～9t／h（0.6MP），而一条500t／d浮法线，重油加热的用量仅需蒸汽１～２t／h（0.6MP），余量很大，因此在我国除北方寒冷地区的玻璃线有在取暖季节烟气全通过余热锅炉外，其余烟气都是不同程度的直接排放，烟气中的热能未能被有效的利用。
大型玻璃窑炉烟气余热发电：
利用玻璃熔窑废气余热发电是一项资源综合利用项目，不仅节能，而且环保，玻璃熔窑废气余热发电。在对废气余热进行综合利用的同时，可以大大提高全厂的能源利用率，降低了单位玻璃生产成本的电耗和能耗，减少大气污染物的排放，减少温室效应。这对于玻璃生产企业来说，在获得显著的经济效益同时，还大大地提高了整个玻璃厂的社会效益和环保效益。这是玻璃企业发展循环经济的重要途径。
(11)全氧、富氧燃烧先进节能技术
全氧燃烧技术是玻璃窑炉的二次革命，是因燃烧介质的改变而使窑炉结构产生了变革。全氧燃烧技术既然在发达国家被广泛使用，是因有它的优越性而被行业肯定的结果。
我国目前处于刚起步的阶段，现己在电子玻璃行业中开始引进使用，现正在消化吸收、创新。全氧燃烧技术是：节能、高效、环保的先进技术，符合我国节能、环保的要求。展望未来，全氧燃烧技术在玻璃窑炉上的应用前景光明。
