全氧燃燒超白玻璃熔窯結(jié)構(gòu)設(shè)計研究

隨著國家節(jié)能環(huán)保政策的推進(jìn)，天然氣全氧燃燒技術(shù)因節(jié)能環(huán)保逐漸被推廣應(yīng)用，其具有以下優(yōu)點：（1）燃燒效率高、最大限度節(jié)約能源，與目前蓄熱式熔窯相比，全氧燃燒熔窯較高的熱效率主要得益于惰性氣體量（N2）的降低，最少能節(jié)約40％的燃?xì)庥昧?。?）全氧燃燒時煙氣量及NOx含量大大降低，空氣污染物大大降低，有利于環(huán)保。（3）全氧燃燒后煙氣的主要成分是CO2和H2O，相對空氣助燃黑度大，對玻璃液傳熱多，熔化率可提高25％，增加產(chǎn)量等。超白玻璃具有優(yōu)越的物理、機(jī)械及光學(xué)性能，尤其作為太陽能電池的蓋板，可最大范圍、最大限度的吸收太陽能的輻射熱量，大大提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。隨著低碳時代的到來，國家大力推進(jìn)可再生能源中的太陽能利用率，由此市場需求量逐漸增高。目前的超白壓延玻璃生產(chǎn)線大多產(chǎn)能小、能源消耗大等問題，因此，優(yōu)化全氧超白壓延玻璃生產(chǎn)線熔窯設(shè)計是必要的。超白壓延一窯多線熔窯結(jié)構(gòu)，因一條橫通路連接多條支通路，每條支通路分布的玻璃液不均勻，則每條支通路出口的玻璃液產(chǎn)生溫差，直接影響玻璃液的后續(xù)壓延成型及產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，提出一種新型超白壓延玻璃生產(chǎn)線熔窯結(jié)構(gòu)設(shè)計形式，主要用于全氧燃燒玻璃窯爐。窯爐結(jié)構(gòu)主體為一窯四線，包括熔化池和卡脖，卡脖出口端接一條主橫通路，在主橫通路出口端接兩條次橫通路，每條次橫通路直接與兩條支通路相接，如圖1所示。圖1全氧燃燒超白壓延玻璃熔窯平面示意圖熔窯結(jié)構(gòu)設(shè)計上，首先熔化池方面，①采用鼓泡技術(shù)，促進(jìn)玻璃液均化，消除條紋，氣泡上升能吸收玻璃液中氣體。②采用窯坎結(jié)構(gòu)，窯坎裝置使熔化區(qū)上層玻璃液進(jìn)入澄清區(qū)，進(jìn)而大大阻擋了熔化池底玻璃液進(jìn)入澄清區(qū)。③池底采用階梯式逐級抬高形式。超白玻璃的透熱性好，吸熱性差，不同區(qū)域設(shè)置臺階結(jié)構(gòu)，有利于玻璃液對流、配合料的熔化，提高熔化率，如圖2所示。圖2階梯式池底結(jié)構(gòu)示意圖其次卡脖設(shè)計方面，①使用窄長卡脖，可以減少二次加熱消耗的燃料，通常認(rèn)為卡脖的寬度尺寸應(yīng)是熔化部長度的28%～50%、卡脖的長度為3800～6500mm，這樣有利于成型部的穩(wěn)定。②采用玻璃液攪拌裝置，攪拌能顯著提高玻璃液均勻性，對減少玻璃液溫度、密度、黏度等不均勻造成的玻璃缺陷有顯著作用。③采用深層水包，可以延長玻璃液的澄清時間，提高玻璃液澄清效果，減少玻璃缺陷，進(jìn)而提高玻璃質(zhì)量。最后工作池設(shè)計方面，主要由主橫通路、次卡脖、次橫通路、支通路組成。主橫通路端側(cè)池壁設(shè)計為拐角結(jié)構(gòu)，如圖3所示，能夠使玻璃液流平順過渡，減少玻璃液停留時間，避免玻璃形成析晶，為成型提供純凈、透明、均勻的玻璃液。圖3主橫通路端側(cè)池壁結(jié)構(gòu)示意圖以天然氣為燃料的全氧燃燒超白壓延玻璃生產(chǎn)線有以下特點：（1）池底采用逐級抬高的臺階式結(jié)構(gòu)，有利于配合料的熔化、玻璃液流對流及澄清；（2）熱點附近增加鼓泡裝置，加快了玻璃液熔化、澄清和均化過程，提高了熔化能力；（3）增加窯坎裝置，阻擋了窯底臟料和玻璃液回流；（4）窯坎與鼓泡相互結(jié)合，強(qiáng)化了對流，使池底玻璃液溫度提高，使粘滯層大量減少，并將未熔顆粒帶入高溫區(qū)將其熔化，減少結(jié)石?？山档蜔狳c溫度，提高熔化效率，加速玻璃液的澄清和均化；（5）窄長卡脖降低了二次燃料消耗。卡脖吊墻結(jié)構(gòu)可減少熔化池對工作池氣氛影響；

（6）深層水包設(shè)置提高玻璃液澄清效果，減少玻璃缺陷；（7）主橫通路設(shè)置調(diào)壓小煙囪，對穩(wěn)定生產(chǎn)創(chuàng)造了有利條件；（8）池壁設(shè)計為拐角形式，更好避免產(chǎn)生析晶；（9）每條支通路與主橫通路距離相等，玻璃液流條件一致，最大限度地保證降溫一致。既可實現(xiàn)一窯