玻璃熔窑燃料的现状及发展趋势.pdf
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1、研究与综述玻璃熔窑燃料的现状及发展趋势王健 12.3陈福1.2.3何成12.3(1.秦皇岛玻璃工业研究设计院有限公司秦皇岛066001;2.河北省玻璃节能减排技术创新中心秦皇岛066001;3.河北省企业技术中心秦皇岛0 6 6 0 0 1)摘要新型清洁燃料替代传统化石燃料能够有效减少玻璃生产中二氧化碳的排放,推动玻璃行业完成绿色转型升级。结合玻璃生产使用燃料的基本特点,总结了国内外玻璃熔窑燃料的演变历程,介绍了新型玻璃熔窑燃料氢能燃料、生物燃料、氨燃料的基本特点及研究进展,为新型燃料的研发与应用提供参考。关键词氢能;玻璃熔窑;节能降碳;低碳燃烧中图分类号:TQ171文献标识码:A文章编号:1
2、0 0 3-19 8 7(2 0 2 4)0 2-0 0 0 1-0 5Current Situation and Development Trend of Fuel in Glass Melting KilnWANG Jian23,CHEN Fu2,HE Weil23(1.Qinhuangdao Glass Industry Research and Design Institute Company Limited,Qinhuangdao066001,China;2.Hebei Province Glass Energy Saving and Emission Reduction Techn
3、ology InnovationCenter,Qinhuangdao 066001,China;3.Hebei Province Company Technology Center,Qinhuangdao066001,China)Abstract:Replacing traditional fossil fuels with new clean fuels can effectively reduce carbon dioxideemissions in glass production and promote the green transformation and upgrading of
4、 the glassindustry.Based on the basic characteristics of the fuels used in glass production,the evolution of glassfurnace fuels at home and abroad was summarized,and the basic characteristics and research progressof new types of glass furnace fuels,such as hydrogen fuel,bio-fuel and ammonia fuel,wer
5、e introducedto provide reference for the research and development and application of new types of fuels.Key Words:hydrogen energy,glass melting furnace,energy saving and carbon reduction,low carboncombustion玻璃生产所用燃料应具有的基本特点是:所1国内外玻璃熔窑燃料的演变过程含可燃物多、热值高,能较易达到必要的高温;燃烧产物必须对玻璃、熔窑无害;发热量稳定,且燃烧过程较易控制;供应连续稳定;
6、对环境污染、影响较小。所以,玻璃熔窑燃料对玻璃生产及行业发展是至关重要的。1.1国外玻璃熔窑燃料的演变从全球来看,在上世纪四十年代前,绝大多数国家主要采用发生炉煤气作为玻璃工业的燃料。1948年,日本旭硝子公司的鹤见玻璃厂最早基金项目:中国建材集团攻关专项资助(项目编号:2 0 2 1HX0910),全国建材行业重大科技攻关“揭榜挂帅”项目(项目编号:20221JBGS05-15)作者简介:王健(19 7 2-),女,教授级高级工程师,研究方向:电气自动化控制技术、数字工厂、智能工厂。1全国性建材科技期刊一一玻璃改用重油,到19 6 0 年日本玻璃熔窑基本全部采用重油;英国同样在19 48 年
7、,生产压延玻璃和模压玻璃制品的工厂全部改用油作燃料;前西德则在1955一19 6 8 年间逐渐改用油作燃料。美国天然气资源丰富,是世界上较早使用天然气作玻璃熔窑燃料的国家。19 7 4年,美国玻璃熔窑燃料中天然气达到7 9%,重油11%,电10%。前苏联和英国于19 6 0 年后逐渐使用天然气取代重油,前西德大概在19 7 0 年后才改用天然气。早在18 8 2 年,就有人提出利用电能来熔制玻璃,19 0 2 年,沃尔克获准一个基本专利,之后经过不断研究应用,尤其是19 42 年美国康宁公司开始推广钼电极后,使电熔技术发展进入新阶段。在上世纪5 0 年代电助熔技术已得到广泛应用,全电熔技术也获
8、得突破。到19 7 7 年,前西德玻璃工业用天然气约占3 5.9%,电3 4.1%,油3 0%。目前,国外玻璃熔窑燃料主要是天然气,其次是电。1.2国内玻璃熔窑燃料的演变1965年之前,我国平板玻璃工业均使用发生炉煤气作为玻璃熔化燃料。1965年5 月,上海耀华玻璃厂四机窑由燃烧煤气改为燃烧重油技术改造项目获得成功,之后沈阳玻璃厂和秦皇岛耀华玻璃厂等相继改烧重油。在很长一段时期,我国玻璃生产用燃料主要为重油和发生炉煤气,如19 8 0 年,我国燃油熔窑50%,燃煤气熔窑48.8%,燃天然气熔窑1.2%。1978年,重庆市合川玻璃仪器厂开始使用天然气作为玻璃熔化燃料,19 8 0 年,四川玻璃厂
9、5 0t/d平拉玻璃生产线使用天然气作燃料。19 9 5 年3月,四川玻璃股份有限公司浮法玻璃生产线正式点火烤窑,这是我国首座燃天然气浮法玻璃熔窑;2 0 0 9 年7 月,南玻集团10 0 0 t/d浮法玻璃生产线在成都点火投产,该条生产线不仅是国内首条千吨浮法玻璃生产线,更是世界上首条以天然气为燃料的千吨浮法玻璃生产线。22024年第2 期总第3 8 9 期上世纪7 0 年代,轻工业部玻璃塘瓷工业科学研究所开始试验不到1t/d的全电熔保温瓶玻璃,1982年正式立项研究,19 8 5 年电熔技术通过研究鉴定。上世纪8 0 年代,我国先后引进了12 条全电熔生产线,除昆明平板玻璃厂于19 8
10、8 年从英国KTG公司引进的12 0 t/d全电熔彩色浮法玻璃生产线外,其它均为玻璃器皿、玻璃瓶罐等日用玻璃生产线,窑炉规模为3 3 0 t/d。19 9 2 年8 月,贵州玻璃厂与国家建材部南京玻璃纤维研究所联合设计建造的贵州玻璃厂3 0 t/d乳白玻璃电熔生产线建成投产。1983年第3 期中国建材报道,洛阳玻璃厂制定了将生产煤气过程中所伴生的副产品煤焦油与重油混掺使用的方案。19 9 2 年一19 9 3 年间,昆明保温瓶厂2 9 t/d保温瓶马蹄焰玻璃窑炉使用煤焦油作燃料。在上世纪9 0 年代后期,江苏华尔润玻璃公司尝试在浮法玻璃横焰窑使用煤焦油,截至2 0 0 4年底,华尔润已在其本部
11、的浮法玻璃一线、二线、三线、四线、七线、九线等6 条浮法玻璃生产线使用煤焦油为燃料。之后,江苏省宿迁玻璃厂从2 0 0 4年6 月开始试用,并于当年将2 条浮法玻璃线改为煤焦油为燃料。之后的2 0 0 5 年和2006年众多企业改用煤焦油为燃料。1989年8 月,太原平板玻璃厂45 0 t/d浮法玻璃熔窑点火投产,该生产线使用太原煤气公司焦化厂的焦炉煤气为燃料,成为国内第一家使用焦炉煤气为燃料的浮法玻璃企业。2005年12 月,萍乡浮法玻璃厂将水煤浆用于玻璃生产试验。2 0 0 6 年2 月水煤浆用于实际生产的条件完全成熟,5 月水煤浆正式替代重油40 0t/d生产线全面投入使用,7 月在5
12、0 0 t/d生产线使用。2 0 0 7 年2 月,安源玻璃有限公司开始尝试使用石油焦干粉替代水煤浆,2 0 0 7 年5 月开始大量使用,2 0 0 8 年1月完全停用水煤浆。值得一提的是,使用煤焦油、石油焦作为玻璃熔窑燃料均存在争议,争议最大的是石油焦。煤焦油争议的重点是资源浪费,而石油焦的争议研究与综述除高硫低硫外,更深层次的是对玻璃品质和对人致力于减少二氧化碳排放的项目,并得到了英国政身伤害。如行业标准HJ23052018玻璃制造业府商业能源和工业战略部(BEIS)推动的工业燃污染防治可行技术指南制定过程中,石油焦作料转换计划5 2 0 万英镑的财政支持。为玻璃熔窑燃料一直存在,而在正
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