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一、概述
目前我國的浮法玻璃熔窯以重油為燃料的居多，主要是重油的熱值高，火焰剛性好，射程遠，適合浮法玻璃熔窯不斷擴大的發(fā)展趨勢，而且使用重油為燃料的玻璃熔窯結(jié)構(gòu)簡單，工藝流程簡潔，附屬設(shè)施少，操作控制容易，尤其是烤窯至過大火，此后室內(nèi)溫度較之燒煤氣窯容易控制。然而，以煤氣為燃料的玻璃熔窯歷史悠久，在我國早期的平板玻璃熔窯中，大部分是以煤或發(fā)生爐煤氣為燃料的。隨著煤氣發(fā)生爐的不斷改進，如二段爐，燃煤氣熔窯的低成本優(yōu)勢日益體現(xiàn)出來。目前平板玻璃市場競爭日趨激烈，市場低迷，而重油價格見漲（1700元/噸），各生產(chǎn)廠家在提高玻璃質(zhì)量的同時，也在想方設(shè)法降低玻璃的生產(chǎn)成本，努力使企業(yè)安然度過平板玻璃市場的蕭條期。
在這種形勢下，一些以發(fā)生爐煤氣為燃料的浮法玻璃熔窯開始進行技術(shù)改造，在滿足生產(chǎn)要求的同時，要使熔窯的各項指標(biāo)與燃油的熔窯相接近，以體現(xiàn)出燃煤氣熔窯低成本的優(yōu)勢，使企業(yè)立于不敗之地。
二、箱式蓄熱室
在上世紀(jì)九十年代以前，我國的燃煤氣熔窯的空、煤氣蓄熱室均為上升道結(jié)構(gòu)。此類蓄熱室的空、煤氣預(yù)熱溫度較低，蓄熱室熱效率差，熔窯的能耗很高，一般每公斤玻璃液需耗0.50～0.65公斤標(biāo)準(zhǔn)煤[1]。
九十年代初，杭玻率先在浮法一線上嘗試將上升道空氣蓄熱室改成箱式蓄熱室，并獲得成功。從而將燃煤氣熔窯的能耗降低了約10%。由于箱式蓄熱室取消了空氣蓄熱室的半圓碹和承重碹，使蓄熱室的結(jié)構(gòu)更簡單，壽命更長。如杭玻的燃煤氣350t/d浮法熔窯在不熱修格子體的情況下壽命達到了六年，能耗約為0.40公斤標(biāo)準(zhǔn)煤/每公斤玻璃液。
三、小爐蓄熱室的設(shè)計
燃煤氣浮法玻璃熔窯技改設(shè)計中的最大難點就是小爐和蓄熱室的設(shè)計，這也是燃油熔窯和燃煤氣熔窯的根本區(qū)別。
1、小爐的設(shè)計
在浮法玻璃熔窯的煤氣小爐設(shè)計中，目前已形成了一些定式，如小爐斜坡碹的下傾角是25°，底板上傾角約3°，小爐舌頭伸出長度為400～450mm等。但在小爐噴火口截面、小爐斜坡碹形式及材質(zhì)選用上有很大不同。
一般煤氣小爐口的高度為400～500mm，拱的股高比為1/10，小爐間距為3100mm，這樣就能確定小爐口的寬度。
而對于箱式空氣蓄熱室的浮法玻璃熔窯小爐斜坡碹形式目前有兩種，一種是直通式，另一種是喇叭型。傾向于直通式小爐的理由是：煤氣呈扁平狀出上升道，容易與助燃空氣混合；混合氣體對小爐側(cè)墻的沖刷小，而且小爐結(jié)構(gòu)簡單，施工方便。傾向喇叭型小爐的理由是：喇叭形狀將火焰強制性的形成擴散狀，提高火焰的覆蓋面；能改善因煤氣上升道間距較小而造成的維修惡劣環(huán)境；為窯老期的熱修創(chuàng)造條件。
筆者傾向于喇叭狀小爐結(jié)構(gòu)。對于200t/d～350t/d的浮法玻璃熔窯，其小爐口寬度一般在1500mm～1600mm，如果采用直通式結(jié)構(gòu)，那么煤氣上升道間的維修凈空為：3100（小爐中心距）-1500（小爐口寬）-2×465（上升道墻厚）-2×140（小爐立柱）=390mm，如此小的空間很難進行蓄熱室的維修。而且，空、煤氣的截面決定空、煤氣的速度，空、煤氣的速度比應(yīng)服從于空氣、煤氣的動量比，計算式如下：
式中：Wa、Wf-空氣、煤氣的出口速度（米/秒）；
Va、Vf-空氣、煤氣的流量（標(biāo)米3/秒）；
γa、γf-空氣、煤氣的重度（公斤/標(biāo)米3）；
對于200t/d～350t/d的浮法玻璃熔窯，空煤氣的動量比一般取1.3，在小爐噴火口截面確定的情況下，如果設(shè)計成直通式小爐，那么煤氣上升道將成一個非常扁平的狹窄通道，這樣既加劇了煤氣上升道四周墻體的沖刷侵蝕，又因煤氣層過薄而影響火焰的傳熱效果。
