浮法玻璃熔窑天然气和重油燃烧系统的比较
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玻璃熔窑使用不同燃料的能耗计算维普资讯 ////0>.全国性建材科技期刊??《玻璃》第期总第期玻璃熔窑使用不同燃料的能耗计算唐福恒秦皇岛玻璃工业研究设计院秦皇岛市摘要国内浮法玻璃熔窑多数是以重油为燃料的,少数以天然气、焦炉煤气、发生炉热煤气为燃料。
每种燃料的热值不同,对应的理论燃烧温度、实际燃烧温度、能够达到的炉壁热点温度也都不相同。
从而各种燃料玻璃熔窑的单位能耗指标、熔窑热效率也不同。
本文给?了使用不同燃料的玻璃熔窑计算单位能耗指标的经验公式。
关键词浮法玻璃熔窑燃料中图分类号: 文献标识码: 文章编号: ?? ?一玻璃工厂是耗能大户,玻璃熔窑又是玻璃生产不同空气过剩系数时的单位空气耗量,线中耗能最大的热工设备,生产优质浮法玻璃时,/ 。
熔窑内热点的温度需要达到以上。
国内外传要计算某种燃料的理论燃烧温度,只要把上式统的玻璃熔窑一般都采用重油热值≥中右侧分子和分母的全部代号的数据都通过查表找/、天然气热值≥ / ’等高热值的、或通过计算得出,这种燃料的理论燃烧温度就燃料,少数是以焦炉煤气、发生炉热煤气为燃料。
很容易计算出来了。
. 燃料的实际燃烧温度火焰温度燃料的理论燃烧温度、实际燃烧温度和燃料在燃烧中实际上总有一部分热量损失掉,玻璃熔窑内壁温度并凡燃烧也经常不能完全,所以实际的燃烧温度总是以矿物燃料为能源的玻璃熔窑内的温度取决于低于理论燃烧温度。
通常人们所说的某种燃料的“火燃料的燃烧温度,燃料的燃烧温度分为理论燃烧温焰温度”就是指这种燃料能够达到的实际燃烧温度。
度和实际燃烧温度。
各种窑炉可以达到的最高实际燃烧温度即火. 燃料的理论燃烧温度焰温度 ,可从表所列的各种窑炉高温系数又当燃料在燃烧反应时所放出的全部热量都用于称为燃烧热效率求得。
加热燃烧产物时,能够达到的温度称为燃料的理论表各种窑炉的高温系数燃烧温度。
窑炉名称高温系数窑炉名称高温系数燃料的理论燃烧温度是从能量守衡定律得出的。
连续式玻璃窑 . ~ . 隧道窑 . ? .坩埚窑 . ~ . 窑 . ? .公式为:间隙式作业窑~ 旋窑 . ? .目前的大型玻璃熔窑都属于连续式的,计算实际燃烧温度时的高温系数可按 . 取。
浮法玻璃窑炉用燃料及其烟气污染物排放特性与治理技术所属行业: 大气治理关键词:玻璃窑炉氮氧化物平板玻璃工业浮法玻璃制造业是一个高能耗行业,在生产过程中使用大量气体燃料、液体燃料、固体粉状燃料。
目前,玻璃窑炉使用的主要燃料有天然气、发生炉煤气、石油焦粉和重油等。
由于各燃料的组成、燃烧特性差异很大,对烟气污染物的形成有重要的影响。
对浮法玻璃窑炉用燃料及其烟气污染物排放特性进行有效分析与梳理,对治理烟气污染物技术与方法的列举,可为其烟气污染物治理技术的选择提供参考。
玻璃材料作为无机非金属材料中的重要组成部分,有其独特的功能与作用。
玻璃工业是促进我国国民经济发展及提高人民生活水平所不可或缺的重要材料工业。
玻璃材料的制备要经过高温的熔制与加工过程。
在此过程中,需要利用玻璃窑炉所提供的燃料,对玻璃配合料进行加热、熔化。
目前,国内外玻璃窑炉所使用的燃料主要以化石类燃料为主,如天然气、发生炉煤气、石油焦粉和重油等。
化石燃料燃烧后产生的烟气量巨大,主要污染物为硫氧化物(SOx)、氮氧化物 (NOx)和粉尘,对环境污染严重。
我国的能源结构总体呈现为多煤炭、少油气的特征,能源消费结构不合理,工业消耗能源占有较大比重。
近年来,我国灰霾等大气环境问题突出,大气污染控制已成为政府与民众关注的焦点。
玻璃行业作为我国工业污染控制领域的重点行业之一,据《平板玻璃工业大气污染物排放标准》编制说明,平板玻璃行业年颗粒物排放总量约1.2×10t,SO2约1.6×105t,NOx约1.4×105t,是污染大气环境的主要有害成分,对人类身体健康造成了严重威胁。
自“十三五”以来,随着国家与各地区对环保执法力度的不断加强,各地玻璃企业加大了窑炉烟气污染物的治理力度,投资、建设了相关的尾气治理装备,玻璃行业污染物的排放已得到明显改善。
我国玻璃行业中由于燃料的使用种类较多、烟气中排放的污染物浓度、粉尘特性也有着非常大的差异,各企业对燃料的特性与烟气污染特性的认知参差不齐。
基于生命周期评价的中国浮法玻璃燃料对比分析张浩,王洪涛*,侯萍(四川大学建筑与环境学院,四川成都 610065)摘要:本文采用生命周期评价(Life Cycle Assessment, LCA)方法,建立了浮法玻璃从原料开采到产品出厂的生命周期模型,研究了浮法玻璃生命周期的环境影响,并对浮法玻璃生产过程采用不同燃料的环境影响进行了评价。
结果表明:浮法玻璃主要的环境影响类型是初级能源消耗、酸化和富营养化、可吸入无机物和全球暖化;主要的环境影响来自重油生产、玻璃生产、电力生产、纯碱生产和公路运输过程;当天然气作燃料时,浮法玻璃生命周期的初级能源消耗、酸化、富营养化、可吸入无机物和全球暖化指标均优于重油;而石油焦粉作燃料时,浮法玻璃生命周期的初级能源消耗、富营养化、可吸入无机物和全球暖化指标都高于重油。
关键词:生命周期评价;浮法玻璃;燃料Life Cycle Assessment of Float Glass Fuel in ChinaZHANG Hao,WANG Hongtao,HOU Ping(College of Architecture and Environment, Sichuan University, Chengdu 610065)Abstract: In order to assess the environmental impacts of float glass production with different fuels, life cycle models of float glass, from raw materials extraction to glass production, were developed based on Life Cycle Assessment (LCA) method. The results show that major environmental impacts were primary energy demand(PED), acidification potential(AP), eutrophication potential(EP), global warming potential(GWP) and respiratory inorganics(RI), which were mainly caused by heavy oil production, float glass production, electricity production, soda production and road transportation. When natural gas was the fuel, the major environmental impacts of float glass above were better than heavy oil.Furthermore, when petroleum coke powder was the fuel, the environmental impacts including PED, EP, RI and GWP was better than heavy oil.Keywords:life cycle assessment; float glass; fuel1 引言玻璃工业作为基础性的原材料产业,与国民经济发展联系密切。
浮法玻璃熔窑节能、燃烧技术及保窑付 沛(中国耀华国投浮法玻璃有限责任公司 秦皇岛市 066000)摘 要 阐述了玻璃生产节能燃烧技术的应用方法,指出在实际生产中如何操作以及操作中燃烧控制对熔化、窑炉寿命的影响。
关键词 窑炉 火焰 热传递 从目前我国各玻璃厂生产情况看,原料质量不稳定是影响玻璃质量及能耗的一大关键因素,不可避免地造成了强制高温熔化,玻璃质量稳定性差;另一方面玻璃熔化受到各方面的影响,如传统不合理的熔化方式,不合理的窑炉结构,管理上的短期效益行为等因素,造成生产恶性循环,窑炉寿命短,能耗高,产品质量差,企业长期效益低的不良状况。
对于窑炉结构,国外先进玻璃企业的窑炉已成系列化,窑炉结构基本相同。
窑炉结构方面的改进,都是通过多年的生产实践,理论计算而得出来的,并且在改进窑炉结构的同时作好熔化制度的相应改进,使玻璃生产质量逐步提高,能耗逐步下降的良性循环。
国内的玻璃厂窑炉设计一个厂一个样,熔化制度差别很大。
窑炉间可比性差,相应地造成了熔化技术、熔化经验的通用性差,使熔化技术的掌握和提高更加困难。
只有具备较高的理论素质和操作技术水平,才能真正达到优质、低耗、长窑炉寿命的目的。
熔化的关键在于火焰的控制,即火焰的热能分配。
玻璃熔窑内的传热过程是一个较为复杂的过程,最大可能地增加配合料及玻璃液的热吸收,减少窑体受热和废气带走的热量是我们提高熔化技术的关键。
玻璃液接受窑炉热传递过程分析如图1。
图1 玻璃液接受的总热量为:Q m=Εg m C o[(T g100)4-T m100)4]F m+Εwm C o[(T w100)4-T m100)4]F m+Αgm k(t g-t m)F m(kcal h)式中:Q m——玻璃液吸收总热量;Q gm——火焰以辐射方式传给的热量;Q gm k——火焰以对流方式传给的热量;Q wm——窑壁以辐射方式传给的热量;Εgm——火焰对玻璃液的相对黑度;Εwm——窑壁对玻璃液的相对黑度;F m——火焰下玻璃液的受热面积;T g——火焰温度;T m——玻璃液温度;T w——窑壁温度;Αgm k——气体对玻璃液的对流给热系数;C o——火焰辐射系数。
浮法玻璃退火窑的燃料选择与利用技术在现代工业生产中,浮法玻璃被广泛应用于建筑、汽车制造等领域。
作为制造浮法玻璃的重要工艺环节之一,退火工艺对于玻璃的物理特性和质量至关重要。
而退火窑的燃料选择和利用技术则直接影响到工艺的效率、环境影响以及成本控制。
本文将探讨浮法玻璃退火窑燃料的选择与利用技术,以提高工艺效率和实现可持续发展目标。
燃料选择是浮法玻璃退火工艺中的重要环节。
传统上,燃烧天然气是最常用的选择,因为其燃烧效率高、燃烧产物少,能够满足高温要求。
然而,近年来,随着环境保护认识的增强和能源压力的加大,对于可再生能源的需求逐渐增加。
因此,替代传统燃料成为了研究的热点。
一种替代燃料的选择是生物质燃料。
生物质燃料由可再生资源如木屑、秸秆等生物质材料加工而成,能够降低对化石能源的依赖,并减少碳排放。
在浮法玻璃退火工艺中,生物质燃料也被广泛应用。
使用生物质燃料市场取之不竭的资源,可以减少对自然资源的压力,并缓解环境问题。
另一种替代燃料选择是工业废弃物的利用。
工业废弃物是生产过程中产生的副产品,通常需要安全处理或者处理费用较高。
然而,这些废弃物中含有可回收的能源,如果加以利用,不仅能够减少废弃物的处理成本,还能够为退火窑提供能源。
废弃物的利用还能减少对自然资源的开采,对环境具有积极的影响。
除了燃料选择的问题,浮法玻璃退火窑的利用技术也决定了工艺的效率和环境影响。
一种常用的技术是燃烧控制。
通过优化燃烧参数,如氧气含量、燃料进料速度等,可以实现更高的燃烧效率,减少燃烧产物的排放。
同时,控制燃烧过程中的温度,可以有效地避免玻璃的烧结和变形,提高退火工艺的效果。
另外一种利用技术是余热回收。
在浮法玻璃生产过程中,退火工艺需要消耗大量的热能。
而这些热能在正常工作过程中通常会被浪费掉。
通过余热回收技术,可以将退火过程中产生的热能回收利用,用于加热其它工艺环节或者供应热水等需求。
这不仅可以降低能源的消耗,还可以减少环境污染。
随着国家环保标准的提高,天然气因热值高、含硫低被称为清洁能源,被越来越多的浮法玻璃生产厂家所采用。
天然气燃料中本身硫含量极少,采用Na2SO4作为玻璃的澄清剂,分解产生微量SO2。
对于采用天然气作为燃料的熔窑,通过采取工艺措施进行调整,SO2排放浓度可以控制在400 mg/Nm3以下,其排放浓度能满足环保要求。
以成都某浮法玻璃公司的两条浮法玻璃生产线为例,其使用天然气作为熔化玻璃的燃料,建有1套装机容量为6 MW的余热发电机组,利用烟气余热进行发电,采用静电除尘和SCR脱硝技术进行烟气除尘脱硝。
由于脱硝系统每天连续运行,电除尘器收集的粉尘量较多,脱硝系统正常运行时,基本上每天能收集400 kg左右的粉尘。
由于收集的粉尘数量大,密度很小,遇水后容易结块,具有一定腐蚀性,容易对水土造成新的污染,不能作为普通的垃圾倒入垃圾场中。
而粉尘呈膨松状,占地面积大,对其存放和处置带来很大的难度。
为了弄清收集起来的粉尘能否投入生产线作为原料使用,对其进行了大量的探讨工作。
首先在化学成分和粒度方面,从两条浮法线脱硝系统电除尘器收集的粉尘中分别取样,进行化学成分分析,发现粉尘中的主要化学成分为Na2SO4(硫酸钠),与现用原料芒硝类似。
见表1。
其次对样品进行溶解试验,将烟气粉尘样品与芒硝样品分别放入烧杯中,加水后加热并进行搅拌,使之溶解,溶解后发现芒硝样品完全溶于水,液体清澈;烟气粉尘样品也溶于水,液体微黄色,稍显浑浊,杯底可见有少量颗粒状物质。
对样品液体进行pH值测定,芒硝pH=8.43,烟气粉尘样品pH=7.00。
样品溶解情况见图1。
左杯是芒硝液体,右杯是烟气粉尘液体图1 样品溶解通过以上试验可以看出,烟气除尘脱硝系统电除尘器收集的烟气粉尘主要化学成分是Na2SO4(硫酸钠),其纯度比芒硝低1.6%~3.7%,烟气粉尘中另外含有3%左右的其他物质,应是玻璃窑炉内不溶于水的配合料随烟气进入烟道中,在电除尘器中沉积所致。
玻璃熔窑烧天然气的探讨玻璃熔窑的天然气燃烧技术秦皇岛玻璃工业研究设计院燃烧中心姜言章摘要:介绍了天然气燃烧技术在玻璃熔窑的应用关键词:天然气、玻璃熔窑、燃烧、喷枪、节能一、前言:8随着国家能源结构的调整,我国天然气产量不断增加,预计2005年将达到640x10m³。
天然气作为一种清洁、高效的能源,在各领域都得到了充分的发展和利用。
随着天然气价格的不断下调,玻璃工业将会越来越广泛地使用天然气。
本文主要探讨玻璃熔窑天然气燃烧的有关问题。
二、玻璃工业目前的能耗状况(国内)①器皿玻璃单位制品(成品)的能耗重油 258kg/t 消耗热值 2376kcal/kg柴油 9.6kg/t电 263kwh/t 其中加热用45.5kwh/t煤 56.3kg/t 其中重油伴热用48.3kg/t烧重油窑改烧天然气后,天然气总用量为325Nm³/t玻璃制品,消耗热值2628kcal/kg。
其中重油低位热值9210 kcal/ kg,天然气低位热值8086kcal/ Nm³.②平板玻璃的单耗1.烧重油窑型单耗(kg重油/kg玻璃液)马蹄窑 0.16~0.18横火窑120吨 0.2~0.22横火窑300吨 0.18~0.20横火窑400~500吨 0.16~0.18横火窑700吨 0.14~0.15横火窑900吨 0.13~0.142.烧天然气参数吨位日耗量(Nm³/D)小时耗量(Nm³/h)单耗(Nm³/kg玻璃液)折算重油单耗 kg重油/kg玻璃液8吨马蹄窑 2640 110 0.33 0.257 30吨马蹄窑 7200 300 0.24 0.187 60吨马蹄窑 14000 583 0.233 0.182 185吨横火窑 56400 2350 0.305 0.238 300吨横火窑 87000 3625 0.29 0.226 说明:重油低热值按10000 kcal/ kg计算,天然气高热值为8670kcal/ Nm³(兰州天然气公司所提数据),天然气低热值为7800kcal/ Nm³。
重油热值与天然气热值及燃烧产物的区别关于重油与天然气热值及燃烧效率1、什么是燃料热值也叫燃料发热量,是指单位质量(指固体或液体)或单位体积(指气体)的燃料完全燃烧,燃烧产物冷却到燃烧前的温度(一般为环境温度)时所释放出来的热量。
固体或液体发热量的单位是千焦耳/千克(kj/kg)或兆焦尔/千克(mj/kg);气体燃料的发热量单位是千焦耳/标准立方米(kj/nm3)或兆焦尔/标准立方米(mj/nm3)。
燃料热值有高位热值与低位热值两种。
1.1、高位热值高位热值是指燃料在完全燃烧时释放出来的全部热量,即在燃烧生成物中的水蒸汽凝结成水时的发热量,也称毛热。
1.2、低位热值低位热值是指燃料完全燃烧,其燃烧产物中的水蒸汽以气态存在时的发热量,也称净热。
1.3、高位热值与低位热值的区别高位热值与低位热值的区别,在于燃料燃烧产物中的水呈液态还是气态,水呈液态是高位热值,水呈气态是低位热值。
低位热值等于从高位热值中扣除水蒸汽的凝结热。
燃料大都用于燃烧,各种炉窑的排烟温度均超过水蒸汽的凝结温度,不可能使水蒸气的凝结热释放出来,所以在能源利用中一般都以燃料的低位发热量作为计算基础。
各国的选择不同,日本、北美各国均习惯用高位热值,而我国、前苏联、德国和经济合作与发展组织是按低位热值换算的,有的国家两种热值都采用。
1.4、当量热值当量热值又称理论热值(或实际发热值)是指某种能源一个度量单位本身所含热量。
当量热值是能源计算中经常使用的一个热值概念,其热值的计算可根据试样在充氧的弹筒中(放有浸没氧弹的水的容器)完全燃烧所放出的热量(用燃烧后水温升高计算出来的)进行实测。
在工业应用里一般采用的低位热值来进行计算的。
2、折标系数能源折标准煤系数=能源实际热值/标准煤热值重油与天然气热值及燃烧区别燃料油:~10000千卡/千克~ 1.4286千克标准煤/千克天然气:~7700-9310千卡/立方米~1.1- 1.3300千克标准煤/立方米3、重油、天然气燃烧效率重油的成分组成比较复杂,主要上苯类物质的燃烧。
天然气与全煤气玻璃窑炉综合分析
一、玻璃产品质量比较
1、色泽:天然气优于全煤气
2、亮度:天然气高于全煤气
3、光泽度:天然气高于全煤气
二、新建窑炉造价比较
1、天然气炉少俩个煤气蓄热室
2、天然气炉无煤气发生炉
3、天燃气炉无煤气交换器
4、煤气输送管经600---12000毫米
5、天然气输送管径60---200毫米
综上所述:天然气炉比全煤气炉造价低25%---35%
三、燃气发热量比较
1、天然气热值:8500---9000大卡/m3
2、煤气热值:6000----7000大卡/kg
四、窑炉维修费比较
由于天然气炉比全煤气炉附属设备少很多,故维修费低25%---35%
五、窑炉热值运行管理比较
1、每班用工人员:天然气比全煤气炉少2—3人
2、炉温稳定性:天燃气炉炉温正负偏差5度,全煤气炉炉温正
负偏差10—80度。
(注:24小时内)炉温越稳定,产品收
获率越高,产品质量越高。
3、员工操作技能要求:天然气炉比全煤气炉要求低。
六、燃料成本比较
1、天然气单价2.6元/m3 煤气单价900元/吨
2、天燃气炉玻璃液单耗:180 m3/吨玻璃全煤气炉玻璃液单
耗:290kg煤/吨玻璃注:都生产高白料酒瓶
3、天燃气炉燃料单位成本:天然气单价×玻璃液单耗=2.6元/m3
×180 m3/吨玻璃=468元/吨玻璃
4、全煤气炉燃料单位成本:煤气单价×玻璃液单耗=900元/吨×
290kg煤/吨玻璃=261元/吨玻璃。
浮法玻璃熔窑天然气和重油燃烧系统的比较诸葛勤美王曙华王伟峰(中国新型建材设计研究院杭州市310003)摘要从天然气和重油的组成与性能,两种燃烧系统的燃料用量及成本,工艺及设备材料费和烟气等方面对天然气和重油燃烧系统进行比较,从而得出天然气燃烧系统比重油燃烧系统更优越。
关键词天然气重油燃烧浮法玻璃熔窑中图分类号:TQ171 文献标识码:A 文章编号:1003-1987(2013)07-0003-03Comparison of Natural Gas with Heavy Oil for Float Glass Furnace Zhuge Qinmei, Wang Shuhua, Wang Weifeng (China New Building Materials Design and Research Institute, Hangzhou, 310003)Abstract: This article compared the natural gas and heavy oil from the compositions and properties of natural gas and heavy oil, fuel consumption and cost of the two kinds combustion system, technology and equipment material fee, as well as flue gas and other aspects, and concluded that the natural gas combustion system is more superior than heavy oil combustion system. Key Words: natural gas combustion system,heavy oil combustion system0 引言浮法玻璃生产所用的燃料主要有重油、柴油、煤焦油、天然气、焦炉煤气、发生炉煤气和石油焦等,综合考虑熔窑寿命、环境保护、生产规模、生产成本、产品品质等各方面因素,应首选天然气或者重油。
浮法玻璃燃料中重油和天然气的比较张玉敏【期刊名称】《玻璃》【年(卷),期】2014(41)4【摘要】Heavy oil and natural gas are often used as fuel in most domestic glass factories . The heavy oil features high thermal capacity , bright blacking , stable combustion and gives good glass quality . However , some additional facilities for environment protect are necessary . The natural gas also contains high thermal capacity and its main components are hydrocarbon of methane series . The gas flame shows good luminosity and difficult to be deformed . The glass quality melted with the natural gas is easy to be controlled .%玻璃企业国内大多使用重油和天然气,重油热值高,黑度大,燃烧稳定,玻璃质量较好,但需增加环保设施;天然气热值也较高,其组成成分主要是甲烷等烷烃,火焰亮度及刚性偏差,玻璃质量较易控制。
天然气属清洁能源,环保可达到国家标准。
【总页数】3页(P3-5)【作者】张玉敏【作者单位】秦皇岛市燃气总公司秦皇岛市 066000【正文语种】中文【中图分类】TQ171【相关文献】1.联合循环电站燃用轻油与燃用重油的比较 [J], 周海澜;忻鹤令;吴向红2.燃天然气浮法玻璃熔窑小炉结构设计探讨 [J], 吴加锋;黄利光;诸葛勤美3.浮法玻璃熔窑天然气和重油燃烧系统的比较 [J], 诸葛勤美;王曙华;王伟峰4.燃天然气浮法玻璃熔窑燃烧温度的计算 [J], 刘江华[1]5.浮法玻璃熔窑火焰空间重油与石油焦共燃的数值模拟 [J], 钟理洋;谢峻林;梅书霞;何峰;金明芳;王志敏因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
浅谈工业窑炉天然气取代重油的系统改造摘要:天燃气具有其良好的特性,越来越受到人们的青睐,受到广泛的应用。
本文通过工程实例介绍如何对工业窑炉进行天然气取代重油的系统改造。
关键词:工业窑炉天然气重油改造工业窑炉属于能源消耗大户,重油因为其来源广泛、热质高,在企业的工业窑炉生产过程中常常采用重油作为融化或者煅烧的原料。
但是近年来,由于石油资源的日益短缺,重油的价格不断上涨,致使给企业带来了巨大的成本负担,而且重油燃烧会带来一定的环境污染。
与成本高、污染相对严重的重油相比,天燃气具有优质、高效、清洁等优点,被人们称为“绿色燃料”。
用天燃气取代重油在保证效率的情况下,能有效降低了生产成本以及环境污染,本文主要根据葫芦岛锌厂希贵车间换烧天然气改造工程实例,介绍如何进行天然气取代重油的系统改造。
一、工程概况葫芦岛锌厂希贵车间主进行有色金属的生产提炼,配置了氧化炉和还原炉,改造前以重油为燃料,通过高温加热使金属矿原材料发生一系列氧化还原反应,精炼出各种有色金属。
年消耗重油在1500吨左右。
为了降低企业生产成本,提高企业效益,降低环境污染,在满足车间生产工程的前提下,决定对葫芦岛锌厂希贵车间进行天然气取代重油的系统改造。
距离葫芦岛约150公里处有盘锦CNG母站,可提供天燃气供应,本工程前期采用盘锦CNG母站进行供气,后期当葫芦岛CNG母站建成之后,直接由葫芦岛母站进行天燃气供应,以降低天燃气运输成本。
二、改造方案1.工艺流程管束车→调压撬→供气管网→燃烧总成(本工程主要为氧化炉和还原炉)2.热力计算2.1热量计算的基本原则2.1.1必须计算单位时间内进入炉膛的天然气流量,保证燃烧释放足够热量。
2.1.2物料加热主要依靠直焰辐射传热,因此在选择烧嘴时,必须考虑火焰长度,确保火焰有效充满炉膛。
2.1.3天然气的燃烧效率及热辐射能力与重油雾化后基本相同,因此以重油为参照进行热力计算。
2.2热力计算热力计算决定设备的选型与布置,主要计算内容为流量计算、热功率计算、配风计算与管径计算四大方面。
关于重油与天然气热值及燃烧效率1、什么是燃料热值也叫燃料发热量,是指单位质量(指固体或液体)或单位体积(指气体)的燃料完全燃烧,燃烧产物冷却到燃烧前的温度(一般为环境温度)时所释放出来的热量。
固体或液体发热量的单位是千焦耳/千克(kj/kg)或兆焦尔/千克(mj/kg);气体燃料的发热量单位是千焦耳/标准立方米(kj/nm3)或兆焦尔/标准立方米(mj/nm3)。
燃料热值有高位热值与低位热值两种。
1.1、高位热值高位热值是指燃料在完全燃烧时释放出来的全部热量,即在燃烧生成物中的水蒸汽凝结成水时的发热量,也称毛热。
1.2、低位热值低位热值是指燃料完全燃烧,其燃烧产物中的水蒸汽以气态存在时的发热量,也称净热。
1.3、高位热值与低位热值的区别高位热值与低位热值的区别,在于燃料燃烧产物中的水呈液态还是气态,水呈液态是高位热值,水呈气态是低位热值。
低位热值等于从高位热值中扣除水蒸汽的凝结热。
燃料大都用于燃烧,各种炉窑的排烟温度均超过水蒸汽的凝结温度,不可能使水蒸气的凝结热释放出来,所以在能源利用中一般都以燃料的低位发热量作为计算基础。
各国的选择不同,日本、北美各国均习惯用高位热值,而我国、前苏联、德国和经济合作与发展组织是按低位热值换算的,有的国家两种热值都采用。
1.4、当量热值当量热值又称理论热值(或实际发热值)是指某种能源一个度量单位本身所含热量。
当量热值是能源计算中经常使用的一个热值概念,其热值的计算可根据试样在充氧的弹筒中(放有浸没氧弹的水的容器)完全燃烧所放出的热量(用燃烧后水温升高计算出来的)进行实测。
在工业应用里一般采用的低位热值来进行计算的。
2、折标系数能源折标准煤系数=能源实际热值/标准煤热值重油与天然气热值及燃烧区别燃料油:~10000千卡/千克~ 1.4286千克标准煤/千克天然气:~7700-9310千卡/立方米~ 1.1- 1.3300千克标准煤/立方米3、重油、天然气燃烧效率重油的成分组成比较复杂,主要上苯类物质的燃烧。
生产平板玻璃使用的几种燃料李瑞萍【摘要】论述了平板玻璃熔窑使用气体燃料、重油、煤焦油等燃料的特点.认为玻璃企业应结合自身的条件选择燃料,以降低生产成本.【期刊名称】《建材技术与应用》【年(卷),期】2005(000)006【总页数】2页(P24-25)【关键词】玻璃熔窑;燃料;气体燃料;重油;煤焦油【作者】李瑞萍【作者单位】山西光华玻璃玻璃有限公司,山西,太原,030024【正文语种】中文【中图分类】TQ171.6引言在浮法玻璃的生产过程中,熔化是至关重要的工序之一,而要想有好的熔化效果,其前提条件是要有高热值的燃料。
经过几十年来的发展,平板玻璃生产使用的燃料已由单一的发生炉煤气,发展到现在根据能源条件因地制宜地进行选择。
除发生炉煤气之外,有重油、天然气、焦炉煤气、燃料油和全电力等多种途径。
目前,玻璃企业已全面掌握各种燃料的使用技术。
1 气体燃料在各种燃料中,气体燃料的燃烧过程最容易控制,也最容易实现自动调节。
另外,气体燃料可进行高温预热,因而可以用低热值燃料来获得较高的燃烧温度,以利于节约燃料、降低能耗。
任何一种气体燃料都是由一些单一的气体混合而成的。
其中可燃性的气体成分有CO、H2、CH4和其他气态碳氢化合物以及H2S;不可燃的气体成分有CO2、N2和少量的O2。
此外,在气体燃料中还含有水蒸气、焦油蒸汽及粉尘等固体颗粒。
玻璃窑炉所用的气体燃料主要是高炉煤气、焦炉煤气、发生炉煤气和天然气等。
目前的能量来源主要是重油和天然气,而在我国能源的构成中,煤的蕴藏量是最丰富的。
所以,如何利用煤气或将煤转化为高热值燃料如焦炉煤气等,具有十分重要的意义。
以煤气为燃料的玻璃熔窑历史悠久,在我国早期的平板玻璃熔窑中,大部分是以煤或发生炉煤气为燃料。
发生炉煤气就是将固体燃料在煤气发生炉中进行气化而得到的人造气体燃料,其热值较低,为5 040~6 720 kJ/m3。
随着煤气发生炉的不断改进(如二段炉),燃煤气熔窑的低成本优势日益体现出来。
玻璃熔窑燃气燃烧器性能比较
刘全清
【期刊名称】《玻璃纤维》
【年(卷),期】1997(000)006
【摘要】玻璃熔窑燃气燃烧器性能比较南京玻璃纤维研究设计院刘全清1概述玻璃熔窑燃烧使用的燃气燃料主要是指干气,所谓干气是指在常温下加压压缩,这种介质不能液化,如天然气和炼油厂尾气均为干气。
八十年代以来,随着我国石油加工工业的迅速发展和天然气资源的不断开采,干气...
【总页数】2页(P31-32)
【作者】刘全清
【作者单位】南京玻璃纤维研究设计院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ171.623
【相关文献】
1.先进的玻璃熔窑控制——玻璃熔窑控制为提高能源效率提供了一个途径 [J],
2.全氧燃烧玻璃熔窑与电熔窑运行成本对比 [J], 陈福;赵恩录;冯建业;
3.国内第一本全面介绍玻璃熔窑全氧燃烧技术的图书——《玻璃熔窑全氧燃烧技术问答》新书预告 [J], 修岩;
4.玻璃熔窑节能技术:—浅谈通辽玻璃厂1992年熔窑节能技术改造 [J], 墨致平;杨青林
5.玻璃熔窑池壁冷却装置及玻璃熔窑 [J], ;
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浮法玻璃熔窑天然气和重油燃烧系统的比较诸葛勤美王曙华王伟峰(中国新型建材设计研究院杭州市310003)摘要从天然气和重油的组成与性能,两种燃烧系统的燃料用量及成本,工艺及设备材料费和烟气等方面对天然气和重油燃烧系统进行比较,从而得出天然气燃烧系统比重油燃烧系统更优越。
关键词天然气重油燃烧浮法玻璃熔窑中图分类号:TQ171 文献标识码:A 文章编号:1003-1987(2013)07-0003-03Comparison of Natural Gas with Heavy Oil for Float Glass Furnace Zhuge Qinmei, Wang Shuhua, Wang Weifeng (China New Building Materials Design and Research Institute, Hangzhou, 310003)Abstract: This article compared the natural gas and heavy oil from the compositions and properties of natural gas and heavy oil, fuel consumption and cost of the two kinds combustion system, technology and equipment material fee, as well as flue gas and other aspects, and concluded that the natural gas combustion system is more superior than heavy oil combustion system. Key Words: natural gas combustion system,heavy oil combustion system0 引言浮法玻璃生产所用的燃料主要有重油、柴油、煤焦油、天然气、焦炉煤气、发生炉煤气和石油焦等,综合考虑熔窑寿命、环境保护、生产规模、生产成本、产品品质等各方面因素,应首选天然气或者重油。
1 燃料的组成与性能比较1.1 天然气的组成与性能天然气是指通过生物化学作用与地质变质作用,在不同的地质条件下生存迁移,并于一定压力下储集在地质构造中的可燃气体。
通常根据形成条件不同,分为油田伴生气、气田气及凝析气田气。
天然气是一种混合气体,其组成随气田和产气层不同而异。
根据天然气公司提供的资料,西气东输的天然气组分见表1。
表1 西气东输的天然气组分/% 组分C1 C2 C3 C4 C5 C6+ CO2 N2100 96.1 1.74 0.58 0.28 0.03 0.09 0.62 0.56西气东输的天然气低位热值约34.81 MJ/Nm 3 (8 320 kcal/ Nm 3 ),高位热值约38.62 MJ/Nm 3 (9 230 kcal/ Nm 3 )。
天然气热值稍低于重油,但比焦炉煤气、发生炉煤气高很多,属高热值燃料。
天然气燃烧后几乎不含硫、粉尘和其它有害物质,是一种洁净环保的优质能源。
天然气也是较为安全的燃气之一,比空气轻,一旦泄漏,会立即向上扩散,不易积聚形成爆炸性气体,安全性较高。
1.2 重油的组成与性能重油又称渣油,是原油提取汽油、柴油等后的剩余重质油,其特点是分子量大、黏度高,密度一般在0.82~0.95 g/cm 。
重油的发热量很高,一般为40~42 MJ/kg(9 560~10 038 kcal/kg)。
重油的燃烧温度高,火焰的辐射能力强,是玻璃、钢铁等生产的优质燃料。
重油的化学组成比较复杂,但一般都是碳链在16 以上的烷属烃、环烷烃(如环己烷、环戊烷的衍生物)及芳香烃(如苯、甲苯)。
重油中的可燃成分较多,含碳86%~89%,含氢10%~12%,同时含有少量的氮、氧、硫等。
重油中的硫虽然含量不大,但危害甚大,作为燃料用时,必须严格控制。
重油中的水分是在运输和贮存过程中混进去的。
重油含水多时,不仅降低了重油的发热量和燃烧温度,而且还容易由于水分的汽化影响供油设备的正常运行,甚至影响火焰的稳定。
水分太多应设法去掉,目前一般都是在贮油罐中用自然沉淀的方法使油水分离。
3.1 工艺比较(1)天然气燃烧系统工艺流程天然气管:安全放散天然气调压站分成7 根支管过滤安全切断调压总管计量天然气喷枪支管换向流量调节支管计量 2 燃料用量及成本的比较冷却气:以600 t/d 浮法玻璃熔窑为例,重油和天然气用量计算如表2。
空压站总管换向天然气喷枪(2)重油燃烧系统工艺流程重油管:表2 重油和天然气用量泄压回油稳压回油油站初级加热粗过滤蒸汽加热电加热细过滤总管计量因不同时期、不同地区重油价格有所不同,取重油年均价为4 500 元/t,则600 t/d 浮法玻璃熔窑每日需消耗41.85 万元重油。
因此天然气单价只要低于3.3 元/Nm 3 就比燃重油的成本低。
如果重油价格达到5 200 元/t,则天然气单价只要低于3.82 元/Nm 3 就比燃重油的成本低。
从表3 可以看出,当重油价格超过5 200 元/t 时,全国绝大部分城市的浮法玻璃生产线燃天然气比燃重油的成本低。
枪前气动换向分成7 根支管重油喷枪流量调节支管计量雾化气管:空压站流量调节总管换向重油喷枪吹扫气管:空压站总管换向枪前气动换向阀因重油常温下黏度较大,不利于管道输送和燃烧,而当重油温度升高时,黏度逐渐降低,为达到合适的燃油黏度,需对重油进行加热,同时还需对重油管进行蒸汽伴热,为此需配套建设烟气余热锅炉系统。
由天然气和重油燃烧系统的工艺流程可以看出,天然气燃烧系统比重油燃烧系统流程简单,操作方便。
3.2 设备材料费比较以600 t/d 浮法玻璃生产线计,浮法联合车间内天然气燃烧系统的主要设备有天然气喷枪、过滤器、安全切断阀、安全放散阀、流量计、流量调节阀、换向阀等,全部采用国产优质设备及材料,整套系统大约需280 万。
为保证天然气供气压力稳表3 全国主要城市工业用天然气价格(2012 年6 月)3 工艺及设备材料费用比较以600 t/d 分小炉控制的熔窑燃烧系统为例进行比较。
4 城市天然气价格/元·Nm -3 城市天然气价格/元·Nm -3 兰州 1.9 南京 3.39 呼和浩特 1.92 哈尔滨 3.8 乌鲁木齐2.11 三亚 3.8 重庆2.24 上海 3.89 西安2.3 沈阳3.9 北京 2.84 深圳4.8 郑州 2.86 广州4.85 项目单位重量玻璃液热耗热值日用量天然气7330 kJ/kg ~34750 kJ/Nm 3 12.65 万Nm 3 重油6490 kJ/kg ~41868 kJ/kg 93 t 技术交流定,需配套建设天然气调压站,天然气调压站的设备及材料费约为200 万。
浮法联合车间内重油燃烧系统主要设备有重油喷枪、蒸汽加热器、电加热器、过滤器、流量计、流量调节阀、换向阀等,全部采用国产优质设备及材料,整套系统大约需210 万;因要考虑到重油的储存及输送,需要配套建设油站,油站的设备及材料费约为240 万。
如表4。
表4 重油和天然气燃烧系统各项费用比较/万元4 烟气比较600 t/d 浮法玻璃熔窑燃天然气时产生的烟气量约为72 300 Nm 3 /h,烟气温度为485 ℃,燃重油时产生的烟气量约为67 500 Nm 3 /h,烟气温度为455℃。
由此可见,燃天然气产生的烟气量比燃重油产生的烟气量增加约7.1%,烟气温度也要高30~60 ℃,致使燃天然气熔窑烟气中的热量损失相比燃重油的熔窑要高2%~7%。
燃天然气与燃重油产生的烟气成分体积百分含量详见表4。
由于重油的组成和性能决定了重油燃烧系统需配套建设油站、余热锅炉系统、烟气脱硫系统。
同时,因重油燃烧系统的装机功率比天然气燃烧系统多约850 kW,还相应增加了变压器等的投资费用。
而天然气燃烧系统虽工艺简单,但输送管道直径比重油要大,造成浮法联合车间内的工艺设备费比重油要高。
同时,天然气由于可能会造成输送中断,往往需要考虑备用燃料,如增加液化石油气混空站的建设,但天然气燃烧系统整体费用还是远远低于重油燃烧系统。
由上可知,天然气燃烧系统比重油燃烧系统建设费用低,运营成本低,工艺简单,操作方便;而且天然气燃烧后几乎不含硫,大大减少了环境污染。
因此在天然气供应条件允许且天然气价格不超过3 . 8 元的情况下,浮法玻璃厂应首选天然气为燃料。
表4 燃天然气与燃重油产生的烟气成分体积百分含量[1- 2] 由燃重油产生的烟气量及烟气成分含量可以算出,烟气未经脱硫前,SO2 的含量约为5 714 mg/Nm ,约等于2 253 mg/m 3 ,远远大于《平板玻璃工业大气污染物排放标准》GB 26453—2011 中规定的现有企业3 SO2排放限值为600 mg/m,新建企业SO 排2 放限值为3 参考文献〔1〕唐保军,殷海荣,陈国平,等. 全氧燃烧浮法玻璃熔窑的热工计算与分析[J]. 陕西科技大学学报. 2009(1) 41-45. 〔2〕李会平,薛佳杰. 空气助燃与全氧燃烧玻璃熔窑热工特性的对比分析[J].玻璃与搪瓷. 2009,12. 400 mg/m 3 。
因此,燃重油的熔窑烟气必须进行脱硫处理。
而天然气因本身不含硫,燃烧后几乎不产生SO 2 ,因此可以省去脱硫装置的建设。
5 结论重油燃烧系统和天然气燃烧系统各项费用比较 5 产物名称CO2 H2O N2 O2 SO2 合计燃天然气/% 8.73 17.47 72.05 1.75 / 100 燃重油/% 8.2 18.2 70.6 2.8 0.2 100 项目天然气燃烧系统重油燃烧系统浮法联合车间工艺设备及材料费280 210 天然气调压站设备及材料费200 天然气管网60 油站设备及材料费240 余热锅炉装置设备及材料费200 烟气脱硫装置设备及安装费500 合计540 1150。