煤焦油燃烧机代替重油燃烧机燃烧设备 (玻璃熔窑的工业应用)
玻璃熔窑在生产过程中一般以重油、天然气和煤气为燃料,因重油来源广泛,热值高,因此大多数玻璃生产厂家以重油作为熔化玻璃所需的燃料。随着世界石油资源的日益短缺,重油价格飞速攀升,最高时达到3700元/吨。玻璃制造的燃料成本也由制造成本的30%上升至50%,企业为此背上沉重的负担。由于重油价格的不断上涨,企业利润空间日趋缩小,生产经营举步维艰,,发展受到严重制约。石油焦代替重油燃烧燃烧设备为解决玻璃厂燃料成本居高不下的局面,通过广泛的市场调研和认证,运用积累多年的国外引进的先进喷吹技术,经过多次的工业试验,成功开发出石油焦干粉连续均匀的喷吹技术及相应的燃烧技术。通过在萍乡、江苏等浮法玻璃厂玻璃熔窑上近半年的工业应用和不懈改进,攻克了多项技术难题,实现了石油焦干粉的全窑使用。玻璃产质量始终保持稳定并有所提高。燃料成本折合为重油每吨降低2000元以上(以2007年上半年平均重油价格为比较),企业获得了良好的经济和环保效益。实践证明,喷吹石油焦干粉后,石油焦干粉具有热值高、流动性好、燃烧充分、灰份低、so2排放量少等优点,取得了与喷吹重油相同的效果,符合浮法玻璃熔窑对燃料的特殊要求。并且,石油焦代替重油燃烧燃烧设备自行研发并已申报国家专利的浮法炉窑的喷粉技术、自控程度高、操作简易、燃烧效率高、维护方便等优点。石油焦干粉替代重油喷吹和燃烧技术在浮法玻璃熔窑使用项目开创了国内先河,取得了巨大的成功。
1 石油焦干粉应用于浮法玻璃熔窑的理论及实践基础
石油焦干粉经流态化后具有石油一样的流动性和稳定性,可以均匀输送和稳定着火燃烧,可广泛应用于各类对热值有一定工艺要求的陶瓷烘干炉、隧道窑、电站锅炉和其它工业窑炉,在应用于浮法玻璃窑炉,需综合考虑以下多方面因素:
石油焦干粉替代重油作为玻璃熔窑燃料时,熔窑结构是否需要改变;
石油焦干粉燃烧温度是否能达到浮法玻璃窑炉热工要求;
石油焦干粉灰份是否会对玻璃质量产生影响;
石油焦干粉的水份是否会对浮法玻璃窑炉耐火材料造成影响;
石油焦干粉燃烧时火焰对熔窑有无异常烧蚀;
石油焦干粉燃烧需要的助燃空气量与压缩空气量与烧重油相比是否接近,是否需要对设备进行改造。
针对以上几方面问题,石油焦代替重油燃烧燃烧设备进行了广泛的调研与论证,设计研发出石油焦干粉喷吹及燃烧技术,并根据石油焦干粉成份与重油比较进行如下理论计算和实践验证:
玻璃熔窑建成后其主体结构改变相当困难,当燃料品种改变时必须综合考虑熔窑设计要求、使用年限、各部位烧蚀情况、小炉碹宽度、喷嘴砖距液面高度、蓄热室进排气能力、l型吊墙安全、窑炉运行时保护等因素。为此,石油焦代替重油燃烧燃烧设备根据浮法玻璃熔窑结构和石油焦干粉的燃烧特点,重点开发出符合石油焦干粉燃烧特性的燃烧器。该燃烧器在使用时直接安装在原重油枪架上,并与喷嘴砖孔径配套,无须对喷嘴砖进行改造;合理的粉气比(提前雾化)及扩散角保证了焦干粉(粒度300目~400目)与助燃风充分的混合,火焰温度达到1680~1710℃,形状好,燃烧稳定,保证了玻璃熔化所需的热量;此燃烧器火焰纵向温度梯度合理,对大碹、小炉、胸墙、格子体等火焰空间耐材形成了较好的保护;且可调性强,拆卸方便。由于此燃烧器具有以上特点,完全适应玻璃熔窑的运行特性,因此无须对窑炉进行改造,保障了窑炉的完整性;
燃烧石油焦干粉与重油等当量热值比较
石油焦干粉干基热值约8500~8600kcal /kg,重油热值9500~9600kcal /kg,根据窑炉不同热效率和熔化率,燃烧1.01~1.1吨石油焦干粉与一吨重油热值相当。通过实验, 石油焦干粉燃烧时火焰温度稳定在1680~1700℃之间,完全满足玻璃熔化需要;
石油焦干粉的主要材料为石油焦,其灰分为0.2~0.35%,含硫量<1%,c含量为85%,其它轻质可燃物约13.7%,各项成份指标与重油类似,不会对玻璃液产生污染;
石油焦干粉与重油燃烧产生水份含量比较
重油元素组成:c-86.4%;h-12.7%,每吨重油含氢127公斤,可生成1143公斤水。
石油焦干粉替代1吨重油时,其物理化合合成水分约1030公斤,等热值水焦浆生成水份比重油略少或接近。石油焦干粉在雾化燃烧过程中水分呈微料状态,高温下迅速气化并随烟气排放,不会对熔窑耐火材料形成异常侵蚀;
通过石油焦干粉燃烧工业实验发现,石油焦干粉火焰与重油有一定的差异,主要体现在石油焦干粉燃烧时火根温度低于火梢约20~30℃。其它如火焰长度、扩散面、形状等都与重油燃烧时的火焰类似。玻璃熔窑碹结构均为拱形,使用重油时,因火根温度高,碹脚部位极易烧蚀,而石油焦干粉因其燃料特性决定了火根温度较重油低,减轻了碹脚部位的烧 |