电加热助燃在玻璃熔解工艺中的应用

尤承佳，顾志英

（苏州供电公司，江苏 苏州 215004）

1 项目介绍

江苏昆山长江玻璃有限公司CT2窑炉生产线使用浮法生产工艺，其流程如图1所示。

生产过程的前期工艺为：各种原料均匀混合后送入窑炉的投料池，窑炉通过使用燃料燃烧加热，使熔融区的温度达到要求的1 400～1 600℃。玻璃生产企业是高耗能行业，窑炉熔化部分又是其主要耗能环节，消耗能源以重油为主，电能则用于辅助设备，如：配料混合机、助燃风机、池壁风机、碹渣风机和槽底风机等，熔化过程能源消耗约占整个生产线能耗的75%～80%，窑炉熔化部分工艺流程如图2所示。

目前，大多数企业采用重油对玻璃窑炉进行高温加热，这一传统工艺在对深色玻璃进行熔融的后期，由于玻璃熔液表面产生浮渣，降低了传热效率，重油在玻璃熔液表面上燃烧，传热到玻璃熔液底部，利用率很低（据估测仅为25%左右），大量余热随废气排出。2009年，昆山长江玻璃有限公司通过采用电加热助燃技术，同时对玻璃熔融生产工艺实施综合节能改造，取得了良好的经济效益。

图1 浮法生产流程图

图2 窑炉熔化部分工艺流程

该公司在CT2采用的电加热助燃技术，是在窑炉底部放置了2对钼电极棒，每对电功率1 000 kW（助燃总功率2 000 kW），使用50 Hz工频电流。为防止电极受到玻璃液的侵蚀，同时因钼电极在空气中温度超过600℃时会急速氧化，电极采用了水套保护，水套同时起隔离及传热的作用，电极和电极水套接触的地方进行了密封处理。为解决在生产过程中因电极局部过热而侵蚀等出现的电极消耗，电极位置具有调节功能，在需要时可以上升，经过调节玻璃液中的电极表面积，增加或保持窑炉后期电加热功率。在窑炉中采用电助熔工艺，电极提供的热量不受熔液表面浮渣的影响，几乎全部被玻璃液吸收，热效率明显高于重油加热的方式，既减少了重油的消耗，同时玻璃熔液内加热更为均匀，提高了设备产能。

除此以外，该公司还根据窑炉各关键部位的使用寿命合理选择材料，使窑炉停炉时窑炉各部件的使用寿命几乎同时到期，从而延长了窑炉使用时间。通过做好窑炉保温，降低窑体散热，改进富氧助熔系统等，进一步提高了燃料的热效率。

2 经济效益

采用电助熔等综合技术改造后，CT2窑炉熔融部分虽增加了电力消耗，但重油消耗明显下降，同时设备产能得到了较大提升，统计得到的数据如表1所示。

表1 CT2窑炉改造前后数据对比（以天计）

按目前市场重油单价约0.34万元/t，平均电价0.6元/kWh测算：改造后产量500 t，推算到450 t的重油消耗为63 t/天；减少重油消耗费用（72-63）t/天×0.34万元/t=3.06万元/天；增加电力消耗费用3.84万kWh/天×0.6元/kWh=2.304万元/天。节省能源费用（3.06-2.304）万元/天=0.756万元/天。

公司窑炉生产线全年不停（窑炉寿命在十几年），则全年可节省能源费用0.756万元/天×365天=275.94万元；年可节煤2 970 tce。

电助熔钼电极安装启用后不需更换，基本无养护费用（仅水套消耗少量水费）。

项目实施后，该CT2窑炉每年可减少能源成本275.94万元，项目改造总投资共250万元，项目回收期不到11个月。

3 环境效益

该熔窑改造项目节能环保效果明显，每年减少使用重油约2 970 t，年可减少排放CO2和SO2分别为7 426 t和49 t。目前，该公司已计划在近期对另外一条生产窑炉实施同样的改造。