玻璃行业天然气运用.ppt

玻璃行业天然气应用介绍 姜谋 目录 一 玻璃行业简单介绍 二 玻璃行业工艺技术及流程 三 玻璃生产中的加热 耗能 工序 四 主要工艺设备及耗能设备 五 各类燃料性能特点及对窑炉的影响 六 天然气玻璃窑炉的优势 一 玻璃行业的基本情况1 1玻璃的物理性质及应用玻璃的成份玻璃是由多种无机矿物熔融物冷却 固化而得的非晶态固体 大多是以SiO2 石英 为主要成分的硅酸盐玻璃 属Na2O CaO SiO2系统 特性 透明 坚硬 良好的化学稳定性 因此 作为结构材料和功能材料 玻璃在建材 轻工 交通 医药 化工 电子 航天 原子能等领域获得了极其广泛的应用 知识点 非晶体和晶体的物理特性 1 2产品的分类 平板玻璃 用途最为广泛 产量最多 产品档次相差很大 玻璃容器 包括酒瓶 化装品瓶 食品包装等 工艺玻璃 灯具玻璃罩 装饰品 工艺品等 在市场洞察过程中 要了全面了解客户的产品特性和生产工艺特点 不同等级不同形态的产品 其利润差别较大 客户对燃料成本增加的承受能力也有区别 二 玻璃生产工艺流程2 1玻璃生产主要流程如下 选择原料 投料 高温熔化 机械成型 烘口 退火消除应力 平光检验 贴标 包装 入库 配料 按照设计好的料方单 将各种原料称量后在一混料机内混合均匀 玻璃的主要原料有 石英砂 石灰石 长石 纯碱 硼酸等 生料是经过加工的粉末状矿物 主要成分为石英沙和苛性钠等化工原料 熟料是回收回来的玻璃渣 废玻璃制品等 投料 把配制好得原料投入到玻璃窑炉里进行熔制 熔制 将配好的原料经过高温加热 形成均匀的无气泡的玻璃液 玻璃的熔制温度大多在1300 1600 C 大多数用火焰加热 也有少量用电流加热的 称为电熔窑 三 玻璃生产的主要耗能设备3 1玻璃熔池熔池也叫玻璃窑 是玻璃生产的第一步 也是最耗能的环节 在熔池内玻璃被加热到1550 经过除渣及高温化学反应后沉降 形成合格的玻璃液 再经过冷却成型为玻璃瓶 玻璃板 玻璃管等半成品 玻璃窑使用的燃料包括 发生炉煤气 天然气 电 重油 石油焦等 其燃烧方式通常是用一对蓄热式烧嘴 有庞大的蓄热室 尾部一般有余热锅炉 蓄热式玻璃窑结构示意图 平面俯视图 3 2玻璃加工介绍玻璃加工一般独立于生产区 包括热处理 钢化 雕花 节能灯管生产 太阳能管生产等 玻璃加工一般温度 能耗较低 使用燃料为电能 液化气 天然气等清洁能源 成品退火玻璃在成形过成中经受温度变化和形状变化 这种变化在玻璃中留下了热应力 这种热应力会降低玻璃制品的强度和热稳定性 如果直接冷却 很可能在冷却过程中或以后的存放 运输和使用过程中自行破裂 俗称玻璃的冷爆 退火就是让热的玻璃制品按工艺要求的温度曲线进行冷却 以消除或减少玻璃中热应力到允许值 玻璃退火窑 退火炉从结构形式上主要包括以下几种 马弗炉退火炉燃料种类为 燃油 燃气 结构形式 分为全马弗 半马弗 直火焰三种形式 一般适用于中小型玻璃制品厂使用 特点 高温段内构件全部采用了耐热不锈钢 及耐热铸铁 材料 在500 600 条件下长期工作不变形 保证运行安全 热风循环退火炉燃料为轻柴油 天然气 石油液化气 电加热等 结构形式分为开式和闭式两种 适用于大型玻璃厂家和自动化程度较高的玻璃生产线配套使用 特点 高温段内构件全部采用了耐热不锈钢材料 采取热风强制循环保证炉膛内温度均匀 并提高了传热效率 完善的保温设计 高效节能 从而降低运行成本 玻璃钢化某些玻璃制品为了增加其强度 可进行刚化处理 包括 物理刚化 淬火 用于较厚的玻璃杯 桌面玻璃 汽车挡风玻璃等 和化学刚化 离子交换 用于手表表蒙玻璃 航空玻璃等 刚化的原理是在玻璃表面层产生压应力 以增加其强度 钢化玻璃通常以电为热源 其他玻璃加工玻璃烤柒 压花等 玻璃管加工等 这些工艺由于本身能耗不高 对火焰的清洁度 温度控制要求严格 一般使用LPG 柴油 天然气等为燃料 四 燃料的选择4 1玻璃生产所需热量来源于燃料燃烧 主要用于原料熔炼和工艺加工两大项 玻璃业经历的燃料选择道路经历了 固体燃料 液体燃料 气态燃料的过程 燃料选择考虑的因素 可归结为四大点 1 涉及现代工艺技术和节能设备能否适用 产能的提高 2 涉及环境污染 环境保护 产业和社会和谐发展 3 涉及产品成本和竞争力 4 涉及产品质量 成品率 新产品开发等问题 4 2玻璃熔池可选择的燃料主要有 重油 发生炉煤气 天然气 液化石油气等 思考1 发生炉煤气有什么特点 主要应用行业有那些 问题2 重油的物理特性 热值 组织燃烧的方式 火焰特点 燃烧产物中的主要有害成分 玻璃生产的能耗状况 4 3玻璃行业能耗指标1 玻璃生产属于高能耗行业 是国家重点关注和控制的耗能行业 近年来在节能降耗方面越来越得到企业 国家的重视 产品单耗的表示方式 1 生产每公斤玻璃液消耗热量数2 行业计量方式 1重量箱 50kg平板玻璃3 近年来产品单耗的统计数据 2006年每重量箱浮法玻璃综合能耗17 7千克标准煤 折合每吨消耗354千克标煤 比2005年减少降低幅度5 2007年每重量箱浮法玻璃综合能耗15 8千克标准煤 比上年下降11 2 浮法玻璃与普通玻璃能耗比较浮法玻璃能源利用效率高于普通玻璃 大型企业能源利用效率高于中小企业 2006年每重量箱浮法平板玻璃综合能耗17 77千克标准煤 普通平板玻璃综合能耗25 71千克标准煤 浮法玻璃能源利用效率比普通玻璃高31 浮法玻璃能源利用效率之所以比普通玻璃高除工艺上的因素外 企业规模效应是重要原因 3 以天然气为燃料和以煤炭为燃料能耗比较参考数据 浮法生产平板玻璃时以煤炭为燃料 每公斤玻璃耗能2212大卡 折合每吨玻璃耗标煤316kg 使用天然气为燃料 每公斤玻璃耗能2115大卡 折合每吨气耗244标方 3 以天然气为燃料和以煤炭为燃料能耗比较参考数据 浮法生产平板玻璃时以煤炭为燃料 每公斤玻璃耗能2212大卡 每吨玻璃耗标煤316kg 使用天然气为燃料 每公斤玻璃耗能2115大卡 每吨气耗244标方 4 玻璃窑热效率的估算 玻璃比热 0 2Kcal kg 加热到1500 时每吨玻璃吸收的热量Q吸 1500 25 X0 2X1000 295000 Q总 246X8600 2115600玻璃液吸收的热量占总输入热量的14 问题 结合以上计算结果 请谈谈玻璃窑热能损失的几个途径 5 富氧燃烧技术的应用1 富氧燃烧技术原理介绍富氧燃烧的节能机理 1 减少排烟损失 2 提高理论燃烧温度 富氧技术的最佳应用场合有那些 2 瓶颈 制造氧气比较困难 问题 工业制氧的主要方法有那些 1 提高产品质量 因为天然气含杂质极少 燃烧时火焰的洁净度很高 不会发生杂质污损产品的现象 从而提高产品合格率 尤其对于高档产品更为明显 2 降低建设成本 火焰洁净度高 可以直接与产品接触不会影响产品质量 可有效降低企业使用其它非清洁燃料而投入的隔焰设施 六 天然气玻璃窑炉的优势 天然气在玻璃制品行业的应用优势 3 减轻劳动强度 自动化程度高 可降低人工成本 在操作中由于单位能量密度高的气体燃料在窑炉中对预热带 烧成带的温度调控速度快 精度高可以做到2 5 以内 若以油品为燃料时 在喷出烧嘴时总会在出口处生成积炭 越是粘度大的油品 积炭现象越严重 粘油的储存 加热流化也是一件有劳动强度的工作 4 掺混优势 目前玻璃窑主要以发生炉煤气为燃料 其燃料成本低于天然气 为了提高炉窑温度提高产量 掺混一定比例的天然气能达到最佳经济运行状态 谢谢