玻璃熔炉纯氧燃烧

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产品/服务：	纯氧燃烧
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最后更新：	2012-05-04
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公司基本资料信息

产品详细说明

普莱克斯(PRAXAIR)为玻璃熔窑带来的应用技术

自从1991年第一座大型玻璃窑炉转换为全氧燃烧窑炉以来,全氧玻璃窑炉已经迅速成为标准的工艺来提高许多不同的玻璃窑炉的产量和改善窑炉的排放。主要有以下这些因素驱动了玻璃窑炉的转换:

(a)使用现场的真空变压吸附(VPSA)制氧系统得到了低价的氧气

(b)环保法规日趋严格(降低污染物排放率,比如NOx和粉尘)

(c)替换和装备蓄热室需要的昂贵投资

(d)节能

(e)增加产量

(f)减少电助熔

(g)改善操作(均匀的温度分布)

(h)提高质量(有利配料熔化和玻液均化，改善条纹、结石及气泡)

普莱克斯(Praxair) 在全球范围内已经转换了85座包括所有形式的玻璃窑炉(马蹄焰,横火焰,单元池窑和浮法玻璃窑)和各种玻璃(钠钙玻璃、硼玻璃、E玻璃和TV玻璃)。

玻璃制造是高能耗的过程。烧空气的窑炉设计了蓄热室和换热器使能耗减低到最小。转换成全氧燃烧的窑炉之后,这些系统都不需要了,已经实现了10-20%的燃料节约。钠钙玻璃的平均单位能耗已低于1000Mcal/t。使用全氧燃烧由于省去了蓄热室, 减少了废气的体积, 因此还带来了其它的节能机会, 例如(a) 可优化烟道口和观测孔的设计,使辐射热损失减少到最小;以及(b) 可改变燃烧空间的体积使耐火材料壁的损失减少到最小。使用各种节能办法的主要原因就是要降低玻璃的熔化成本。

规定减少CO2气体排放量的1998京都议定书的正式生效激发了对应用全氧燃烧的兴趣。全氧燃烧产生的废气含有高浓度的CO2,这使得脱除CO2会比空气-燃料燃烧的废气脱除CO2要来得经济。

高碹窑炉(Tall Crown Furnace)

普莱克斯开发了先进的全氧燃烧玻璃熔化技术,能在降低硅砖耐火材料的蚀变,降低NOx 和SOx 排放的同时又保持全氧燃烧玻璃熔化高的传热效率和能量利用效率。高碹窑炉(Tall Crown Furnace)技术已经成功地在三座工业规模的全氧燃烧瓶罐玻璃窑炉的工程设计中得以实施,目前炉龄已达七年半(每平方米熔化面积出料达约8500 吨)而没有出现任何硅砖蚀变的问题,估计能再运行两年半至三年半,用原来的硅砖碹顶实现十至十一年的窑炉寿命。该窑炉已展现出高的传热效率和能量利用效率,熔化率约为每天每平方米3.5吨,无电助熔,碎玻璃加入率为60%,单位能耗约为815kcal/kg无色玻璃。

普莱克斯的高碹窑炉(Tall Crown Furnace)技术结合了以下的独特概念以优化全氧燃烧玻璃窑炉的操作性能。

(1) 全氧烧嘴安置在玻璃熔体上方较高的位置上

(2) 增加胸墙高度来实现高的碹顶高度

(3) 窑炉气氛部分分层造成靠近玻璃熔体更加氧化性的气氛和较低的水蒸汽浓度

(4) Praxair超低NOx的JL燃烧器 (可以烧燃料油和天然气, 无水冷)

(5) 单烟道口

(6) 侧墙冷空气挡流板 [Side-wall Cooling Air Deflector ("SCAD”)]

(7) 可选的氧气鼓泡器

Praxair的JL双燃料燃烧器为超低NOx排放和窑炉气氛部分分层提供了独特的设计。燃烧器的设计采用了专利的”深度氧分层”(deep oxygen staging)概念, 将二次氧在低温的富燃料一次火焰下方分开喷入。富燃料的一次火焰区域的化学计量产生了低动量高发光度的火焰,具有高的传热效率,分开喷入的二次氧产生了长火焰,在靠近熔体表面的地方形成较高的氧浓度和较低的水蒸汽浓度。JL燃烧器产生的NOx排放仅为常规全氧燃烧器产生的NOx排放的50%以下。

Praxair 在玻璃行业中有关全氧燃烧的经验

普莱克斯实施的转换成全氧燃烧的玻璃窑炉,有用天然气作燃料的,也有用燃料油作燃料的,窑炉大小从每天出料2吨至每天出料700吨:

• 21 座瓶罐玻璃窑炉(钠钙玻璃和硼玻璃)

• 12 座玻璃纤维窑炉

• 3 座浮法玻璃窑炉

• 11 座照明玻璃窑炉

• 9 座TV玻璃窑炉

• 5 座E玻璃窑炉

• 3 座餐具玻璃窑炉

• 4 座化妆品瓶玻璃窑炉

• 13 座特种玻璃窑炉

• 1 座压延玻璃窑炉