改善重油雾化方法分析

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改善重油雾化方法分析　

屈海明孙承绪　

（华东化工学院）　７ｆ·　ｊ　

【摘要１从节能弼点出发，根据重油的雾化要求，对油乳化磁化方法改善重油雾化的机理及　应用状况作一分析。　翔蠲：里　毯求褊　

１前言　

重油是玻璃工厂的主要燃料之～，也是　

玻璃制品成本的一个重要组成部分。长期以　

来，在节约重油消耗、降低生产成本方面作　

了很多努力，尤其在重油不断提价的今天，　

这方面的工作更显迫切。玻璃工厂的节油途　

径很多，有些方法已趋成熟，不少文献均有　报导【””　，文献［　对玻璃窑炉的节能工　

作作过全面的分析。某些传统节能方法不断　被改进，使其达到更佳的节能效果，改善重　

油雾化方法便是一例。本文就改善重油雾化　

的几种新方法作一分析。　

２重油的雾化要求　

雾化就是将重油喷成雾滴，并将这些雾　

滴均匀分布于燃烧空间的空气流中。重油雾　滴的大小左右着油雾的燃烧速度。雾滴愈　

细，其受　表面与反应表面愈大，加快了油　

的加热　蒸发过程，从而改善油雾与空气的　

扩散和混合条件．提高重油的燃烧反应速度　

和燃烧完全程度　。根据这个理论，玻璃窑　

炉对重油雾化的要求可归纳为“喷得细、喷　

得匀”［　。具体来说，即：　

（１）重油雾化的雾滴要细｝　匀。　（２）油流般中各雾滴直径要均一，　

（３）油流般断面上雾滴的分布要均　

３改善重油雾化的方法　

怎样能达到重油的雾化要求，必须要研　究雾化机理［　。雾化就是使油般变细，和一　

般物质的细碎过程一样，各种物质都有一保　

持其表面状态不被破坏的内力，只有当施加　

的外力超过此内力时，才能破坏其表面状　态，物质才被细碎。保持油般表面状态的内　

力是油的粘度和表面张力。在外力大于内力　

时，油流股被分散，当剩余的外力仍大于分　

散后油流股的内力时，油流股被继续变细成　

雾，直至外力等于内力，达到相对平衡时，　

油流股才不再变细，形成大量具有一定直径　

的雾滴。所以，油流股内力是进行雾化的唯　

依据，施加外力是进行雾化的必要条件。　根据重油算化的这一机理，改善雾化的途径　

有两条。第一是加强用来进行雾化的外力，　

目前重油雾化采用机械雾化和介质雾化二种　

方法，在这条途径上采取的措施有优化喷嘴　结构和调整雾化介质参数等。第二是减小油　

殷内力，我们主要讨论这方面采取的一些措　

施。　

５．１重油乳化法　

１３　维普资讯 http://www.cqvip.com 国内重油乳化技术早在二十年前已实　

现，采用物理乳化法和化学乳化法两类乳化　

方法。六、七十年代的机械超声乳化用簧片哨　

及电超声乳化，属于物理乳化法，掺水率为　

５～８　，节油率可达７　。八十年代开发　

的添加乳化剂乳化属于化学乳化法，掺水率　

为１　０～２０　，节油率一般为５～ｌ　０　。重油　

掺水后经上述物理或化学乳化处理便成了乳　化重油，乳化重油的牯度较原重油粘度小，　

从而降低了油殷的内力，为改善重油雾化创　

造了条件。更重要的是乳化油燃烧时能产生　

“二次雾化”，即“油包水”型的乳化油喷　

入高温炉膛内，由于急骤受热，水滴急剧汽　

化，迅速膨胀，使原包裹水珠的油膜被冲　

破，产生“微爆效应”，使油滴变成更微小　

的粒子，可看作为重油的“二次雾化”。由　此可见，重油乳化法的节能效果关键在于乳　

化技术，下面对两类乳化方法的基本原理和　

应用现状进行概述。　

（１）簧片哨超声乳化法　

该法的工作原理是油水混合物（尚未成　乳化油）由狭缝喷出，产生一个高速的液　

片，迎面冲击在周定于支座上的簧片上。当　

液片流速大于一定值时会产生横向振动，并　产生激发簧片振动的横向激发力。当此力的　

频率与簧片的固有振动频率相同时，则激起　

簧片共振而向周围介质发射强烈的超声波，　

使油和水均匀的混合而成乳化油　簧片哨法　

乳化技术七十年代在玻璃行业一度曾有较大　

的推广应用，不少工厂的韧步使用的效果较　

为理想，有些工厂节油率达７　。但使用实　

践一段时间后，该乳化技术暴露一些问题，　主要表现在节能效果的下降，甚至没有节能　

效果。分析其原因，主要是以下三种因素造　成｝　

首先簧片啃的在线调节功能差，无法适　应玻璃厂所用油质的波动。因为油质的变化　

对狭缝喷出的渡片速度有很大影响，从而影　

响簧片发射出的超声波的强度，使该技术的　

重油乳化效果不尽人意。　

１４　其次是使用中要定期更换簧片。由于簧　

片受高速液片的冲击，一段时间后簧片尖端　

磨损严重，若不及时更换簧片，则严重影响　

其乳化效果，而许多使用厂家正是缺乏对这　

点的认识。　再次是油路操作上的不稳定。油压的不　

稳定对簧片哨的使用效果有较大的影响，而　

在生产中造成油压不稳的因素又很多，所以　

使簧片哨难以发挥理想的乳化效果　

由于以上造成簧片长期使用的节能效果　

不明显的原因，再加上其它出现的问题，这　

项节能措施纷纷下马，目前几乎无玻璃厂应　

用这一技术。　

（２）添加乳化剂乳化法　目前市场上出现的重油乳化剂、重油节　

能素等等叫法都属添加乳化荆乳化法。该法　

的工作原理是应用乳化剂中含有极强的亲水　

极性基团及亲油非极性基团使油水充分混合　

而成乳化油。这种乳化油较原重油的粘度低　

得多，由测定结果可以表明这一点。我们取　

某一重油在８０℃时剥出的粘度为ｌ９．５。Ｅ，　

在掺水ｌ０．５８　成为乳化油后８０　Ｃ时的粘度　测定值只有ｌ５．８。Ｅ。我们用显微铸观察，　

该乳化油属油包水型，油包水颗粒分布均匀　

稠密，粒度小于３～４微米的颗粒约占９５　

以上。从几座应用这种乳化剂的玻璃窑炉测　

试结果表明，节油率可达６　以上。应用厂　

家普遍反应该乳化技术操作简单、节能效果　稳定、并能带来减少喷嘴结焦和改善油路操　

作情况等好处　由于添加乳化剂乳化法的上　

述优点，再加上各乳化剂生产厂家的努力，　

这种方法大有推广之势。但这种方法在玻璃　

行业还处于使用摸索过程中，使用效果受多　

种因素影响，要发挥该法理想的节能效果要　

注意以下两个问题ｔ　

首先，对每座窑炉都有一个最佳的掺水　率，需要在使用中摸索，掺水率过低，不能　

充分发挥乳化剂的节能效果Ｊ掺水率过高反　

而会降低其节能效果。下表所列某厂实测值　

可说明这一点。

　维普资讯 http://www.cqvip.com 掺承率　节油率　

９　２５省　６．Ｂ６　

１０．５８　７　２５　

ｎ．５４　８４　

其次，在使用这种掺水法时，由于改善　

了重油雾化，适当减少空气过剩量不但不影　响燃烧，而且有利发挥该技术的节能效果。　

该法在推广应用中的壤大问题是各类乳　

化剂价格较贵。这一点涉及到使用乳化剂的　

经济效益，需要由工厂综合核算，但总的来　

说，使用乳化剂节能技术还是有较大的经济　

效益的。　５．２重油磁化法　重油磁化法是近年来开发的改善重油雾　

化的新方法。其工作原理是将重油通过一个　

具有强磁场的磁化处理装置，来理顺重油内　

的分子排列，从而大幅度降低重油的粘度，　

因此降低重油从喷枪喷出的油股的内力，使　

之达到良好的雾化效果。据某些工业窑炉使　用结果表明节能效率可达１Ｏ　，但目前在玻　

璃行业还没有这项技术应用成功的例子。　４结语　

改善重油雾化无疑能提高重油的燃烧效　率，从而达到节能目的。但节能效果受多种　

因素影响，节能措施的运用情况、重油质　

量、窑炉工况（尤其是二次空气的量，因为　改善雾化后重油燃烧对二次空气过剩量的要　

求有所下降）等都是影响因素。使用这些节　

能措施之时，必须对此有一个认识。　

参考文献　’　

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（上接第３４页）　

０．８ｍｍ｝　（６）多层式池墙还可以采用“项砖”　

（２）池壁吹风冷却Ｊ　方法。　

（３）投料池两侧加碎玻璃，尽量不让　液位线池墙处是熔窑侵蚀晟为严重的薄　

配合料接触池墙Ｊ　弱环节。所以为安全起见，有些国家新　（４）熔化部池墙安放石墨棒｝　窑使用一开始就安放冷却水包保护电熔砖　

（５）液位线处池墙吃掉１／３厚度　了。　

时安放冷却水包｝　

１５　维普资讯 http://www.cqvip.com