【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 重油溫度為25℃時(shí)，= kj/(kg℃)，則；3）空氣帶入的物理熱，實(shí)際空氣消耗量為=，空氣預(yù)熱到200℃時(shí)，空氣的比熱容為= kj/(m3℃)，則。熱支出項(xiàng)有：燃燒產(chǎn)物帶走的物理熱，實(shí)際煙氣生成量為= m3/kg，則，其他熱支出項(xiàng)為零。熱支出項(xiàng)與熱收入項(xiàng)相等，則有設(shè)=4400℃時(shí)，查表得= kj/(m3℃)，則設(shè)=4500℃時(shí)，查表得= kj/(m3℃)，則有因此，有 解得 =℃~。則實(shí)際燃燒溫度為：第6章 池窯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 玻璃熔制部分 熔化部設(shè)計(jì)池窯的設(shè)計(jì)1）熔化區(qū)尺寸設(shè)計(jì)對(duì)熔化量為600t/d的浮法玻璃池窯，其熔化率取K=(m2d)[12]，則池窯的熔化區(qū)面積為：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式可計(jì)算熔化區(qū)寬度為：熔化區(qū)長(zhǎng)度有三種不同的計(jì)算方法，需要根據(jù)三種方法計(jì)算出的長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整。（1）第一種方法計(jì)算出的熔化區(qū)長(zhǎng)度為：（2）第二種計(jì)算熔化區(qū)長(zhǎng)度的公式為：~4m之間，通常在3~，本設(shè)計(jì)取=4m，=。則可計(jì)算出熔化區(qū)長(zhǎng)度為：（3）第三種計(jì)算方法是根據(jù)熔化區(qū)長(zhǎng)度與熔化部寬度存在的比例關(guān)系進(jìn)行計(jì)算，其計(jì)算式如下：式中：—熔化區(qū)的長(zhǎng)寬比，有6~8對(duì)小爐時(shí)，=~（大型窯取低值）。則可計(jì)算出熔化區(qū)長(zhǎng)度為：綜合考慮之后。2）澄清區(qū)尺寸設(shè)計(jì)對(duì)熔化量為600t/d的池窯，其澄清率取K= t/(m2d)[13]，則澄清區(qū)面積為：因?yàn)槿刍瘏^(qū)寬度與澄清區(qū)寬度相同，則澄清區(qū)長(zhǎng)度為：3）熔化池深度。熔化池淺一些，不僅可以減少玻璃液的對(duì)流量，有利于節(jié)能，而且由于上層玻璃液流厚度與熔化池的深度成正比，熔化池改淺，上層流厚度隨之減小，有利于玻璃液的澄清，有利于提高玻璃液的質(zhì)量。本設(shè)計(jì)的玻璃組分中氧化鐵含量%。4）池壁與池底的砌筑池壁采用整塊大磚豎縫干砌，與玻璃液相接觸的池壁最上一層磚容易被玻璃液侵蝕、沖刷，因此最上一層200mm高的磚厚度減薄50mm。 池底用1000mm400mm300mm的粘土大磚砌筑，砌筑時(shí)磚縫縱橫對(duì)齊砌筑，并在粘土大磚上先鋪一層25mm的鋯英石搗打料，再在其上鋪一層75mm厚的電熔鋯剛玉磚。耳池本設(shè)計(jì)的耳池布置在熔化部最末一對(duì)小爐之后、卡脖之前，耳池大小設(shè)計(jì)為2m2m，耳池與所在部位的窯池深度相同，其拱高設(shè)為跨度的1/10，為200mm。火焰空間的設(shè)計(jì)火焰空間主要有大碹、碹碴及胸墻組成。1）大碹大碹的跨度，根據(jù)熔化池的寬度而定，一般的跨度比熔化池寬度大400~500mm；大碹的厚度以大碹跨度的1/20~1/25來(lái)考慮；大碹的股跨比，大型窯為1/~1/8，可計(jì)算大碹的拱高度。，厚度為660mm。大碹分為四節(jié)，每節(jié)碹之間預(yù)留的膨脹縫為100mm。2）碹碴碹碴承受大碹的水平推力和重力，碹碴必須與大碹緊密吻合。3）胸墻對(duì)于燃油池窯，~2m之間。胸墻其下的掛鉤磚頭部做成階梯狀，胸墻從其上沿砌起，胸墻的托板用平頭螺釘與下巴掌鐵固定。池窯冷卻由于玻璃池窯熔化部的池壁，尤其是液面線附近、投料池的拐角處等部位比玻璃池窯其他部位更容易受到玻璃液的高溫蝕損，從而大大縮短池窯的壽命，因此需要在這些部位進(jìn)行人工冷卻。人工冷卻的方法包括吹風(fēng)冷卻和水冷卻，本設(shè)計(jì)采取吹風(fēng)冷卻方法，并在熔化部池壁液面線附近及投料池拐角處等部位合理布置冷卻風(fēng)嘴。冷卻風(fēng)嘴一般布置在池壁頂端以下80~100mm處，風(fēng)口上傾角約15176。~30176。，風(fēng)嘴到池壁的距離要適中，一般在20~30mm之間。風(fēng)嘴形狀一般為鴨嘴型，出口斷面要平整。池壁風(fēng)管布置在池窯兩側(cè)，并且對(duì)稱安裝。風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速采用經(jīng)驗(yàn)值：主風(fēng)管內(nèi)為10~15m/s，支風(fēng)管和垂直支風(fēng)管內(nèi)為8~12m/s。本設(shè)計(jì)風(fēng)管為圓形，本設(shè)計(jì)冷卻風(fēng)量為121270m3/h，則根據(jù)風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速經(jīng)驗(yàn)值，~，~，本設(shè)計(jì)取主風(fēng)管半徑為1m。投料機(jī)的選型目前，投料機(jī)類型有很多，主要有：螺旋式投料機(jī)、壟式投料機(jī)、振動(dòng)式投料機(jī)、輥筒式投料機(jī)、傾斜毯式投料機(jī)及弧毯式投料機(jī)等。壟式投料機(jī)投入的料層較厚，料會(huì)堆成壟狀，對(duì)加速熔化很不利，同時(shí)還存在“飛料”和“漏料”現(xiàn)象，容易堵塞2號(hào)小爐對(duì)應(yīng)的蓄熱室內(nèi)格子體，并且窯頭揚(yáng)塵也較為嚴(yán)重；輥筒式投料機(jī)的使用效果也不是很理想。經(jīng)試驗(yàn)，傾斜毯式與弧毯式投料機(jī)比較適合大型浮法平板玻璃池窯。本設(shè)計(jì)采用傾斜毯式投料機(jī)。投料池尺寸對(duì)于采用傾斜毯式投料機(jī)的池窯，其投料池寬度80%的熔化池寬度，~。，則可計(jì)算出投料池寬度9m。本設(shè)計(jì)取投料池寬度為10m，投料池長(zhǎng)度為2m。前臉墻前臉墻主要有普通碹結(jié)構(gòu)、變形平碹結(jié)構(gòu)、普通碹外加碹結(jié)構(gòu)和L型吊墻結(jié)構(gòu)四種。本設(shè)計(jì)采用L型吊墻結(jié)構(gòu)，采用耐熱鋼件吊掛，其寬度與熔化池等寬。L型吊墻分為直段部分和L形部分，直段部分用優(yōu)質(zhì)硅磚，L形部分采用燒結(jié)AZS磚。 分隔裝置設(shè)計(jì)玻璃液分隔裝置玻璃液分隔裝置即卡脖，浮法玻璃池窯的卡脖寬度為熔化部寬度的40%~50%[14]，此處取值40%。如果采用攪拌器，~，本設(shè)計(jì)采用水平式攪拌器?？ú鄙疃扰c熔化池深度相同。在卡脖池底適當(dāng)位置需設(shè)置窯坎，以達(dá)到延長(zhǎng)玻璃液在熔化部的停留時(shí)間，減少冷卻部向熔化部的玻璃液回流量，從而減少其二次加熱的能耗，加速冷卻玻璃液，以及迫使玻璃液向上流動(dòng)，起到淺層澄清的作用。對(duì)于冷卻水管，采用一對(duì)冷卻水管，從卡脖的兩側(cè)插入，采用矩形的水管。氣體空間分隔裝置氣體空間分隔裝置為卡脖的上部空間，其類型主要有矮碹、吊矮碹、U型吊碹和雙J型吊墻等。本設(shè)計(jì)選用矮碹作為氣體空間分隔裝置。矮碹的胸墻高度≤，；前、后山墻的厚度為分別與熔化部和冷卻部胸墻厚度相同；~，；，則取熔化部后山墻碹、卡脖碹、其股跨比一般在1/10~1/12之間，~。 冷卻部設(shè)計(jì)冷卻部尺寸玻璃池窯冷卻部的作用是使玻璃液在冷卻部均勻冷卻降溫到成型要求的溫度，因此冷卻部的尺寸是否合理的標(biāo)準(zhǔn)是玻璃液能否均勻冷卻到成型溫度。如果冷卻面積過大，玻璃液就可能會(huì)冷卻過頭；如果冷卻面積過小，則又會(huì)使玻璃液冷卻不到成型的溫度。玻璃池窯冷卻部面積的計(jì)算過程較為繁瑣，本設(shè)計(jì)參考選取前人的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，冷卻部散熱量為4589745kj/h，(m2h)，（m2d）。~10m之間，本設(shè)計(jì)取10m。耳池布置由于耳池有加強(qiáng)橫向?qū)α鞯淖饔?，可以使玻璃液通過卡脖后較快的向冷卻部?jī)蛇吚_流向耳池，減少卡脖后的死角面積。因此，本設(shè)計(jì)在卡脖后的冷卻部適當(dāng)位置設(shè)置一對(duì)耳池。耳池大小為2m2m。冷卻部氣體空間冷卻部的氣體空間結(jié)構(gòu)與熔化部火焰空間的結(jié)構(gòu)基本相同，也包括大碹、碹碴及胸墻。，大碹股跨比一般在1/8~1/9，~，大碹厚度取350mm；碹碴選用鋼碹碴；冷卻部胸墻高度不宜太高，一般在500~700mm為宜，本設(shè)計(jì)取500mm。流道流道有收縮型、直通型、喇叭型三種。收縮型存在液流死角，目前使用較少；直通型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般使用于較小規(guī)模的生產(chǎn)；喇叭型結(jié)構(gòu)復(fù)雜，玻璃液流通暢，沒有死角，一般使用于較大規(guī)模的生產(chǎn)。流道主要由安全閘板、調(diào)節(jié)閘板、流槽蓋板磚，坎磚等組成。本設(shè)計(jì)采用喇叭型流道流道。 熱源供給部分 小爐設(shè)計(jì)小爐尺寸計(jì)算本設(shè)計(jì)的熔化量為600t/d，因此取小爐對(duì)數(shù)為6對(duì)。小爐噴出口的面積計(jì)算公式如下：[12]式中：—池窯熔化面積，m2；—小爐對(duì)數(shù)。已知熔化面積=，~。，則經(jīng)計(jì)算綜合考慮后取第一對(duì)小爐中心線到前臉墻距離=4m，相鄰小爐中心線間距=。因?yàn)樾t寬度尺寸大小與各小爐中心距有關(guān)，一般為小爐中心距的45%~55%，~。小爐噴出口高度為：小爐結(jié)構(gòu)布置小爐平碹采用插入式，即小爐平碹從大碹碹碴下面插入。小爐平碹做成上平下成弧形，以使小爐平碹與大碹碹碴連接不必找平。平碹內(nèi)弧的中心角不小于80176。，本設(shè)計(jì)取平碹內(nèi)弧的中心角為90176。，平碹中心處的平碹磚厚度為250mm。平碹磚的塊數(shù)為奇數(shù)，所有平碹碹碴磚底面與小爐垛磚的磚縫與胸墻上層磚的磚縫成一水平，保證其能夠自由膨脹。小爐頂碹做成傾斜狀，一般下傾角在20176。~25176。之間，本設(shè)計(jì)取20176。小爐脖底做成水平狀。小爐脖底下的操作空間尺寸即熔窯池壁外側(cè)到蓄熱室內(nèi)側(cè)墻處的距離，這里的環(huán)境條件較差。因此，~，；脖底到操作走臺(tái)的高度，以使工人操作不彎腰為準(zhǔn)，~。 燃油燒嘴的選型設(shè)計(jì)燃油燒嘴選型在玻璃行業(yè)，我國(guó)傳統(tǒng)上多使用由國(guó)內(nèi)自行設(shè)計(jì)的高壓內(nèi)混式GNB系列重油燒嘴，本設(shè)計(jì)選用由GNBⅢ型燒嘴改進(jìn)而來(lái)的GNBⅣ型燒嘴。其具有火焰覆蓋面積較大、霧化質(zhì)量較好、油耗較低、噪音減小，煙氣中NOx含量較小，并且操作簡(jiǎn)便，還能延長(zhǎng)窯齡等優(yōu)點(diǎn)；克服了GNBⅢ型燒嘴所具有的氣壓和油壓要求較高、內(nèi)混室易結(jié)焦、火焰不易轉(zhuǎn)向等缺點(diǎn)。燃油燒嘴安裝位置的選擇重油燒嘴的安裝位置主要有：小爐底燒系統(tǒng)、小爐底下插入式燃燒系統(tǒng)、小爐側(cè)墻插入式燃燒系統(tǒng)、小爐頂插入式燃燒系統(tǒng)、小爐頂燒式燃燒系統(tǒng)及碹頂插入式燃燒系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)采用小爐底燒系統(tǒng)，燒嘴磚設(shè)在緊靠小爐底面的橫梁下面，即玻璃液面和小爐脖底面之間。燃燒器的安裝燃燒器噴嘴磚的中心線距離液面150mm，燃燒器調(diào)節(jié)成仰角2176。~6176。，燃燒器距離噴火口前端200~500mm[15]，本設(shè)計(jì)采用3個(gè)燃燒器，取仰角5176。，燃燒器距離噴火口前端300mm，燃燒器出口直徑為100mm，燃燒器中心距為500mm。 余熱回收部分 蓄熱室形式蓄熱室的形式主要有連通式結(jié)構(gòu)、分隔式結(jié)構(gòu)、半分隔式結(jié)構(gòu)、兩小爐分隔式結(jié)構(gòu)及兩段式結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)的蓄熱室形式采取分隔式結(jié)構(gòu)。分隔式結(jié)構(gòu)是將蓄熱室以每個(gè)小爐分成若干個(gè)室，每個(gè)室的氣體不能串通，氣體分配靠每個(gè)室的支煙道上的閘板來(lái)調(diào)節(jié)。這種結(jié)構(gòu)形式的優(yōu)點(diǎn)是氣體分配調(diào)節(jié)比較方便，熱修時(shí)條件較連通式大大改善，所以這種結(jié)構(gòu)形式的蓄熱室在我國(guó)使用比較普遍。 蓄熱室結(jié)構(gòu)蓄熱室的結(jié)構(gòu)主要包括頂碹、承重碹、格子體、分隔墻、爐條碹以及鋼結(jié)構(gòu)等。頂碹蓄熱室的頂碹結(jié)構(gòu)有很多形式，最為常用的就是連通式的半圓碹結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)既適合連通式蓄熱室，也適合分隔式結(jié)構(gòu)的蓄熱室，拱碹可以設(shè)置為90176。本設(shè)計(jì)采用分隔式的碹結(jié)構(gòu)，且拱碹設(shè)計(jì)為90176。格子體格子體是蓄熱室結(jié)構(gòu)中最為重要的組成部分，格子體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則是格子體的使用壽命長(zhǎng)、蓄熱效能好、周期溫度波動(dòng)小。因此，格子體設(shè)計(jì)合理與否，直接影響到其使用壽命及蓄熱效能。分隔墻分隔式蓄熱室的分隔墻厚度一般為465~585mm，本設(shè)計(jì)采用580mm的分隔墻。此分隔墻的兩頭與兩邊側(cè)墻咬砌，不能留直縫，即與兩側(cè)墻砌成整體，以防止分隔墻倒塌。分隔墻的頂部與蓄熱室的頂碹之間留出膨脹縫。爐條碹爐條是承受蓄熱室內(nèi)格子體重力的磚材結(jié)構(gòu)，爐條是由單一碹磚砌成的一條一條的拱碹結(jié)構(gòu)，條碹與條碹之間有間隙，以便讓氣體通過。爐條的砌筑采用在拱碹上面用爬碴磚砌平的形式。一般，爐條碹的寬度≥150mm，高度≥300mm，爐條間距≥150mm。本設(shè)計(jì)取爐條碹寬度為300mm，高度為600mm，爐條間距為200mm，爐條厚度取350mm。鋼結(jié)構(gòu)蓄熱室的鋼結(jié)構(gòu)的作用是為了使蓄熱室在高溫作業(yè)下的磚結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定，尤其是當(dāng)蓄熱室的高度比較高時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)的處理尤為重要。 蓄熱室尺寸蓄熱室的長(zhǎng)度決定于小爐的對(duì)數(shù)及其間距，其計(jì)算公式如下：[13]式中：—1號(hào)小爐中心線到蓄熱室前端墻內(nèi)側(cè)的距離，m，一般=~，或=/2；—小爐對(duì)數(shù)；—小爐中心線的間距，m；—末對(duì)小爐中心線到蓄熱室后端墻內(nèi)側(cè)的距離，一般=。本設(shè)計(jì)取=，則=，=，則可計(jì)算出蓄熱室長(zhǎng)度為：分隔式蓄熱室內(nèi)格子體長(zhǎng)度計(jì)算公式如下：[13]式中：—分隔墻的厚度，m。本設(shè)計(jì)取分隔墻厚度=580mm，則蓄熱室格子體長(zhǎng)度為：因?yàn)樵诟褡芋w周圍預(yù)留50mm的縫隙。格子體受熱面積公式如下：[12]式中：—比例系數(shù)，燒重油時(shí)，=15~30。已知熔化區(qū)面積，取=29，則格子體受熱面積為：本設(shè)計(jì)采用連續(xù)通道式格子體，格子磚采用160mm160mm，磚厚為40mm的筒子磚，則單位格子體體積的受熱面積：格子體體積：格子體要滿足構(gòu)筑系數(shù)=~，并且，則格子體寬度：格子體高度：又 滿足。驗(yàn)證蓄熱室內(nèi)格子體的熱負(fù)荷，其公式如下：[12]式中：—玻璃池窯一側(cè)蓄熱室內(nèi)格子體的總受熱面積，m2；—燃料的低位熱值，kj/kg燃料；—池窯的燃料消耗量，kg燃料/h。本設(shè)計(jì)消耗重油量=3500kg/h，重油低位熱值=，可計(jì)算出蓄熱室內(nèi)格子體的熱