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纯氧顶烧新技术促进日用玻璃行业高质量发展

2023/05/26

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    本文着重介绍先进的纯氧顶烧+电助熔玻璃熔制技术及案例,是适应现在及以后可预测的能源变化、低碳排放为主。先进的玻璃熔制技术就是在不断提高产品质量,并使生产过程符合各地域能源结构的前提下,降低能源消耗成本,达到降本增效的目的。

一、纯氧顶烧+电助熔优势

    全氧燃烧与电助熔技术特点主要体现在以下几个方面:

1、配方设计组分的调整。

    由于窑炉顶部纯氧燃烧+电助熔技术是最早应用在玻纤行业,其配方是属于无碱、无硼、无氟的难熔玻璃,而日用玻璃行业是含碱的易熔玻璃。此技术的应用可以降低纯碱以及助熔剂的用量,从而达到降低配方成本之目的。

2、纯氧窑炉无蓄热室。

    纯氧窑炉采用的是单元池窑型式,杜绝了马蹄焰窑炉换向不稳定、窑炉气氛不稳定、蓄热室格子体堵塞等影响窑炉运行所带来的玻璃液缺陷与经济损失。

3、玻璃熔化率的提升。

    纯氧顶烧烟气成分中主要是CO2和H2O,比空气助燃时烟气黑度大,火焰传播速度也比空气助燃快,对玻璃液传热量增多,可提高熔化率。常规的马蹄焰燃气窑炉的玻璃融化率在1.8t/平方·天左右,纯氧顶烧+电助熔单元池窑的融化率可达到最低2.8t/平方·天(按照碎玻璃20%引入量计算的数据),实际运行数据可在3.0t/平方.天以上,提高了玻璃熔化效率与效益,并降低或缩小了窑炉的一次性耐材投资。

4、纯氧顶烧窑炉运行寿命长,温度分布更加合理。

    纯氧顶烧窑炉的燃烧结构与马蹄焰窑炉截然不同,纯氧顶烧窑炉的燃烧器是安装在窑炉顶部,火焰以接近垂直的状态面对玻璃熔融物料,并不对胸墙以及碹顶造成火焰冲刷及损耗,碹顶的空间温度要比纯氧平烧窑炉低20—30℃,更不会出现碹滴缺陷而污染玻璃液造成的经济损失。窑炉设计寿命根据耐材选型,设计运行寿命可达到七年。顶烧的燃烧器可以克服空间限制,满足熔化部燃烧器数量要求,使窑炉内玻璃温度分布均匀,玻璃液热点突出。

5、纯氧顶烧+电助熔技术应用后玻璃液质量高。

    纯氧顶烧烟气中水蒸汽含量高,玻璃与水汽反应增强,玻璃黏度降低,有利于澄清均化,提高玻璃质量。电助熔的引入完全消除池底玻璃不动层,同时多排电极产生向投料口方向的回流,有助于增强配合料的熔化,增加玻璃在窑炉的滞留时间,提高玻璃质量。有很多的玻璃品种可以没有气泡,达到准光学玻璃的要求。

6、窑炉余热回收利用技术。

    窑炉燃烧产生的废气通过金属换热器换热进行再利用,将洁净符合要求的热空气送至退火炉,减少天然气或电力的需求。热风温度波动保持±2℃之内。

7、减少废气排量

    降低环保投资运行费用。纯氧燃烧技术在玻璃熔窑中成为取代空气燃烧方式的最好的选择,窑炉废气排量要比马蹄焰窑炉的减少80%的排气量,这是因为纯氧燃烧技术在环保、节能、质量、产能扩充等方面有非常好的表现,并带来了巨大的经济效益。

二、日产100吨项目设计指标

序号

明细

純氧燃烧方式

1

熔窑型式

单元窑

2

熔化方式

純氧顶烧+电助熔

3

出料量

100t/d

4

熔化面积

约33㎡

5

玻璃深度

1.2米

6

熔化率

3.0t/d.㎡(与碎玻璃加入量相关)

7

窑炉设计寿命

≥7年

8

均化澄清方式

多排电助熔助熔、均化

9

天然气热值

8500kcal/m³

10

氧气纯度

93%

11

熔化部综合能耗

≤900 kcal/kg玻液

12

吨玻璃天然气用量

≈90Nm³/h

13

吨玻璃电助熔用量

≈155KW

14

电能占比

电助熔功率大小可调节,按15%计算

15

吨玻璃氧气用量

≈207Nm³

16

窑炉废气量

1700Nm³

17

玻璃液温度控制精度

±2℃


三、小结

    对日玻企业来说,新技术的不断迭代将为日玻企业带来新的挑战和机遇,企业应学会利用新技术促进自身成长,时刻保持对新技术的敏感度,随时跟踪行业技术最新动态;利用新技术提高企业生产效率与服务质量,提高日玻企业核心竞争力。另外,日玻企业应该关注本行业外的新技术,合理利用行业外部新技术助力企业发展。同时,企业应该了解在应用新技术转型升级过程中会不可避免得给企业带来转型升级的“阵痛”,从全球产业来看,由封闭走向开放是大势所趋,只有开放才能集结产业链的竞争优势,提供更低的成本、更高的性能、更丰富的应用和选择。日玻企业应该以开放的姿态与各科技公司、合作伙伴共享产业升级的红利,在全面实践战略转型的同时,创造场景加技术的新的商业模式。

    企业最强的生命力,就在于科技创新。加快科技创新,增强核心竞争力,以企业创新驱动与高质服务为主体,以市场为导向,积极构建技术创新体系,科技创新要遵循继承、坚持、积累、借鉴、落实科学轨迹。企业只有创新才能发展,只有创新才能强大,为实现日用玻璃行业“实施创新驱动发展战略”的目标,抓好组织、策划、落实的环节工作,全面推进企业高质量发展创新驱动将成为日用玻璃企业发展的主题。


原文摘自中国日用玻璃协会

 

    澳门京葡已为各行业用户提供了近300套变压吸附制氧设备,市场占有率稳居第一。变压吸附制氧可以稳定提供规模从500~100,000Nm3/h、纯度50~93%的氧气产品,非常适合为玻璃行业全氧燃烧技术配套。变压吸附制氧技术具备投资小、能耗低、工期短、维护快等诸多优点,是玻璃行业全氧改造首选供氧工艺。

    澳门京葡变压吸附制氧产品体系中的SPOX系列制氧机,有模块化、撬装化等特点,具有更稳定、更简便、更高效、更节能的显著优势,广泛应用于玻璃、臭氧、水处理、纸浆漂白、环保等行业。

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