浮法玻璃煤氣窯生產過程中窯壓控制探微

 

關鍵詞：窯壓，窯齡，拉引量，玻璃質量，脫硫脫硝，余熱發電，系統解決方案

 

玻璃熔窯內的壓力分布是一條有多個轉折點的曲線，通常有兩種：一種是從進氣到排煙的壓力分布，一種是沿玻璃液流程的空間壓力分布。

 

在玻璃熔化過程中，需要燃燒發生爐煤氣進行加熱，燃燒需要空氣（氧氣）助燃，空氣用助燃風機鼓入窯內，發生爐煤氣在煤氣爐鼓風機的壓力下送入窯內，各種氣體在一側小爐噴出形成一個綜合性正壓。

 

在窯爐空間燃燒燃料放出熱量時，會不斷產生大量的高溫燃燒產物，配合料熔化過程中有15%~20%的揮發分進入熔窯空間，用煙囪或余熱鍋爐引風機抽走。在另一側小爐口開始形成負壓。零壓點一般約在火梢小爐口前附近。

 

通常利用助燃鼓風機將室溫下的空氣通過風管鼓進煙道，在調節閘板以及煙道壁摩擦阻力的作用下氣體壓力逐漸減小，當到達蓄熱室格子體底層處時壓力接近零壓，當上升到蓄熱室受到高溫格子體的預熱后，密度逐漸變小，（在800℃時約為0.33kg/m3，在格子體頂部時約變為0.2），凈壓頭逐漸增加，從而可以抵消氣體經過格子體的摩擦阻力和拐彎阻力。蓄熱室中產生的靜壓頭是由蓄熱室內外溫差和小爐口與氣體進入口的高度差所決定的。

 

窯爐空間的氣體參加燃燒過程，氣體體積進一步迅速膨脹，配合料熔化過程中又放入大量的氣體，這就要求從另一側有一個相應的廢氣排除系統，在火梢這一側蓄熱室中，格子體受到高溫廢氣的加熱，氣體的浮力很大，形成廢氣向蓄熱室下運動的阻力，這種蓄熱室中的阻力（廢氣，浮力，格子體阻力）必須有一個抽離系統來實現，在工廠生產中常采用余熱鍋爐引風機和煙囪。從鼓風機到引風機或者煙囪要求建立一個基本平衡的壓力分布。各處也要求有一個相對穩定的壓力參數。要求整個系統密閉，保溫，不得漏風。

 

蓄熱室，煙道墻體密閉保溫的目的是減少熱散失，提高格子體蓄熱能力，提高空氣（煤氣）預熱溫度。另一個目的是不漏風，漏風會減小煙囪抽力，使窯壓升高。此外，空氣蓄熱室漏風會降低空氣預熱溫度，煤氣蓄熱室漏風會使煤氣在蓄熱室中燃燒，在溫度較低的地方或在換火排出時有爆鳴的危險。

 

窯內的壓力，在熔化部接近玻璃液面的地方，正常情況下應維持零壓或者微正壓，（小于5PA）

 

在液面上出現負壓，雖然有利于玻璃液內排除氣泡，但是吸入的冷空氣會降低窯溫，增加能耗，會打亂窯內的溫度分布和氣氛分布，但過大的正壓也會帶來不利，它將使熔窯燒損加劇，向外冒火嚴重，燃耗增大，并不利于澄清和拉引作業的穩定，所以要求液面上保持零壓和微正壓，既利于澄清，也容易維持正常的溫度制度。

 

通常在熔化部末端的大碹頂上或在澄清部胸墻處安裝取壓管，以這里的壓力作為窯壓的控制指標。

 

液面處的靜壓強根據不同玻璃成分配合料的揮發分的不同而定，一般取5-15帕。

 

窯壓確定后就應保持穩定，熔化四小穩之一就是要求窯壓穩。窯壓波動立即影響成型部，使成形溫度不穩。熔化部窯壓增大，冷卻部溫度會上升。

 

造成窯壓過大的原因一是抽力不夠，二是阻力過大，抽力是由煙囪或余熱鍋爐引風機提供的，通過調節煙道大閘板的開度可以調節抽力。窯內風火量過多或風火配比不適當，造成廢氣量過多，窯內壓力過大，應根據窯內具體情況，適當調節風火量，加大大閘板開度，如果助燃風過大，應關小助燃風量。

 

阻力過大的原因很多，常發生在窯使用的后期，如蓄熱室格子磚倒塌嚴重，格子體堵塞使廢氣排不出去，這時應立即熱修格子體，如蓄熱室爐條下熔渣等物堆積，堵塞了廢氣通道時，應及時掏凈，使氣流通暢。

 

如因暴雨等原因，地下水上升或煙道內流進地表水，使截面積減小，應排除煙道內積水。

 

空氣，煤氣煙道或總煙道，空氣蓄熱室門閘板和空氣交換器等密封不嚴，有漏風之處，也會造成窯壓增大或兩側壓力不等，應立即將漏風之處封嚴。從全窯整個系統來說，都希望能密閉不漏風，因為漏風不僅使窯壓增大，還帶來其他弊病。在鼓風機到噴火口一段漏風，會影響煤氣質量，降低空氣，煤氣預熱溫度，降低窯溫，熔窯部分密封不嚴，或開口過大，會逸出大量氣體，帶走熱量，增加能耗，排煙系統密封不嚴，造成抽力減小，煙氣溫度下降，余熱利用效果不好。

 

因阻力過大而窯壓過大時，窯內火焰渾濁無力，大量廢氣來不及排除，相對來說氧氣缺少，減慢煤氣的燃燒過程，嚴重時熔窯所有的縫隙孔洞甚至小眼處的測溫孔皆噴出濃煙，在燃煤氣窯上，使煤氣爐內壓力增加，煤氣爐作業困難，煤氣質量下降，因為熔化部溫度降低，熔化速度減慢，料堆泡界限模糊，對流軌跡變化，造成成形玻璃液流的質量變壞。

 

窯壓過大時，含有未完全燃燒的煤氣的高溫氣體經過卡脖吊墻下方壓入工作部，使工作部空間溫度陡然升高，對成形玻璃液流的上層進行不合理的加熱，致使成形流中流速較快的最高溫度玻璃液流位置上升，與空間的溫度差減小，這時成形工常以為熔化工誤將溫度提高，實際上是窯壓變大的作用。

 

窯壓過大還會加劇對窯體的燒損，特別是在脹縫，測溫孔，看火孔，間隙磚附近。

 

目前主要使用氣動壓力調節器來對旋轉閘板實行自動調節，以達到控制窯壓的目的。但本條生產線旋轉閘板壞了，所以只能通過余熱發電引風機和煙囪根部大閘板來調整。

 

把助燃風機的進風口接到大窯的暄頂，可以減少助燃風用量，提高助燃風溫度，降低能耗和窯壓。

 

同樣的煤氣窯，目前國內有出現安全運行使用10年的企業，所以我們的目標是向這樣的企業看齊。目前我們已經安全運行7年，但是我們已經進行了一次綁池壁磚，大窯碹頂的1~3#電偶燒壞，處于盲操狀態，噴火口和蓄熱室熱修好幾次，煤氣上升通道也熱修了兩次。所以壓力還是蠻大的。

 

設計拉引量為500噸，但是我們目前拉引530噸，在窯齡后期可以以每半年降5噸的方法來調整。

 

玻璃質量經常處于波動狀態，主要是由于池底溫度波動引起的，還有就是改不同厚度的玻璃導致的拉引量波動也會導致玻璃液流的改變，特別要注意環境溫度的急劇變化導致澄清部液流進去工作部會出現時寬時窄，在窄變寬的過程中會有部分在窯內停留時間長了的析晶玻璃液進去成型流導致結石增多。

 

窯壓大，剛進入窯內的配合料還來不及熔化，就有小部分被吹到對面的小爐帶進蓄熱室內造成蓄熱室堵塞，在大窯內看到的可能會出現火梢卷暄，中間煙道溫度下降，煤氣赫茲數需要調大來維持正常溫度，脫硫脫硝進口溫度下降，噴氨量增大后成本上升，設備腐蝕加劇，窯壓大，窯爐串火嚴重，磚材燒損嚴重，影響窯爐使用壽命，有些地方，像間隙磚如果不及時處理，還有可能掉入窯內，特別是后面的磚掉入窯內，可能會對玻璃質量不好，飛料嚴重，工作環境惡劣，損害員工身體健康，電子元器件灰塵大，散熱不良，導致控制器件堵塞，失靈現象鐸發。

 

為了不致出現惡性事件，需要采取正確可靠的處理方法來系統的解決這些問題，如果采取不恰當的處理措施，會產生嚴重的后果。

 

窯內氣氛還原性增強，玻璃顏色變深，透光度下降等。

 

余熱發電的溫度下降，導致發電量下降，蒸汽產量也減少。

 

助燃風量或者煤氣車間的工藝風機的送風量增加，溫度要燒起來，要消耗部分煤，如果減少送風量，就減少了把這部分多余的風加熱的煤耗，煤耗下降才有可能。

 

煤氣出口溫度由原來的490～510下降到470～480之間，飽和溫度由原來的49～50下降到46～47之間，煤氣車間的工況明顯好轉。

 

由于以上問題是系統性的，為了解決這樣的問題，如果光靠頭痛醫頭，腳痛醫腳，不能全面系統的根治。所以我們應該開創性的從窯爐結構及基本特性，工藝結構上下游環節的內在邏輯關系這些基礎性的工藝參數入手才能更好的從根本上系統的解決問題。