1、確定玻璃池窯余熱回收設備的種類玻璃池窯余熱回收的意義玻璃池窯是玻璃工廠能耗最大的熱工設備。其能耗玻璃廠總能耗的80%以上。達從玻璃池窯出來的廢氣溫度高達13001500，從而帶走大量熱量。合理地利用這部分余熱對于玻璃池窯的熱利用率有著重大意義。玻璃池窯余熱回收的主要裝置在玻璃廠，預熱空氣、煤氣的主要設備是換熱器和蓄熱室。換熱器只能預熱空氣；而蓄熱室既可以預熱空氣，也可以預熱煤氣。由于換熱器的換熱效率不及蓄熱室（尤其對于大型玻璃池窯），所以，蓄熱室在玻璃廠比換熱器得到了更廣泛的應用。蓄熱室蓄熱室是一種熱回收裝置。玻璃熔窯之所以必須要有蓄熱室，不僅僅是為了節(jié)能，更是為了提供熔制高質量的玻璃液所要求

2、的高溫。為了使燃燒火焰有足夠高的溫度，空氣、煤氣必須預熱，即使是對于使用高熱值燃料重油和天然氣為熱源的熔窯，如空氣不預熱，也很難達到所要求的溫度。蓄熱室余熱回收原理當高溫廢氣通過蓄熱室內的格子體時，廢氣以對流與輻射的方式把熱量傳給格子體，使得格子體受熱升溫，積蓄熱量，而廢氣向格子體傳熱后其本身的溫度降低；而當空氣通過蓄熱室內的格子體時，格子體就把所積蓄的熱量以對流的方式再傳給空氣，使得空氣受熱升溫，格子體散熱降溫，這樣就實現了空氣通過格子體獲得廢氣余熱目的。蓄熱室內的傳熱方式包括：煙氣對格子磚的輻射和對流換熱。格子磚內部的傳導傳熱格子磚向空氣或煤氣的對流及輻射換熱。蓄熱室的形式1）根據氣流方向

3、的不同，有立式與臥式之分，兩者比較：立式蓄熱室內氣流阻力小，可用于自然通風的熔窯，氣流分市也較均勻，且格子磚熱修方便，所以采用的比較普遍。臥式蓄熱室氣體分層現象較嚴重，阻力也較大，需要機械通風。連通式與分隔式煙道分隔式又稱半分隔式結構特征：蓄熱室相通，支煙道和總煙分隔；支煙道上閘板調節(jié)各蓄熱室的排煙量和空氣供給量廢氣和空氣分別換向。性能特點：增大了換熱面積；氣流分布均勻；空氣預熱溫度提高；熱回收率提高。使用特點：煙道分隔式蓄熱室的應用正在逐步推廣。也稱超級煙道。單通道與多通道多通道即將原單一通道分割成數段。一般用雙通道與三通道。常以雙通道居多。可在不增加廠房高度下擴大換熱面積。蓄熱室的利用率和

4、熱回收率有所提高，還改善了熱修條件，蓄熱室的整體壽命也稍有延長。但相應的氣流阻力會增大、煙囪要加高。較合適的是雙通道蓄熱室。蓄熱室與小爐部位的連接方式垂直通道式、直后墻、斜后墻、流線型后墻、箱式蓄熱室換熱器凡能將熱能有效地從高溫載熱流體通過器壁傳向低溫受熱流體的設備，都稱之為換熱器。換熱器的工作原理換熱器內煙氣通過器壁對空氣的熱交換過程屬于綜合傳熱。其中，空氣側器壁向空氣的傳熱幾乎完全以對流方式進行，空氣內的少量水蒸氣的輻射和吸收能力極小，而對流換熱系數主要隨空氣的流速和密度的增加而迅速增大，與溫度關系較小。在煙氣側，煙氣與器壁的傳熱過程中，輻射作用遠遠超過對流作用，其輻射傳熱系數隨煙氣溫度、

5、成分、氣層厚度而變化。換熱器的類型按氣流流動方向分為：順流式、逆流式、錯流式、復合形式。按材料不同分類分為：陶制換熱器、金屬換熱器兩種。常用的陶質換熱器：由粘土質（少數用鋯剛玉質或碳化硅質）耐火材料砌成。筒形磚立式換熱器、筒形磚臥式換熱器和用標形磚砌的風火道形式的換熱器等，例如坩堝方爐的換熱器。常用的金屬換熱器：根據使用溫度不同，用各種耐熱鑄鐵或合金鋼材料制成，其結構型式以及連接方式較多。如：輻射式金屬換熱器、流式金屬換熱器、同心空氣管式換熱器幾種換熱器的特點及適用范圍順逆流換熱器：逆流式的空氣預熱溫度最高，而順流式的器壁溫度最低。因此，從傳熱觀點看，換熱器以逆流形式為好，但對于要求器壁溫度不

6、能過高的某些金屬換熱器來說，則有時采用順流式，或者也可采用順流逆流聯合形式。金屬換熱器：優(yōu)點：傳熱系數大；氣密性好；能獲得較高的空氣出口壓強；結構緊湊、機械強度高等。缺點：材料耐高溫耐侵蝕性能較差，因而限制了它的使用溫度和壽命（目前使用的一般空氣預熱溫度700以下。陶質換熱器：優(yōu)點：可用于較高溫度（空氣預熱溫度9001100），缺點：氣密性差（漏風量甚至達煙氣量的2030）如綜合傳熱系數、強度和結構緊湊等方面也都不如前者。玻璃熔窯上使用換熱器（陶質）：優(yōu)點：空氣預熱溫度穩(wěn)定；不需換向設備，結構緊湊，占地面積小；造價較低；操作簡單。缺點：空氣預熱溫度較低；由于氣密性問題，一般不用于預熱煤氣。目前

7、在大中型玻璃窯上很少采用換熱器。而小型熔窯上則能顯示出它的優(yōu)越對比蓄熱室和換熱器的優(yōu)缺點，在本任務中選連通式蓄熱室。確定蓄熱室的結構尺寸與材質蓄熱室的結構和尺寸蓄熱室的尺寸取決于預熱空氣（煤氣）的流量和要求的預熱溫度，一般與熔化面積成正比。確定蓄熱室的尺寸，實際上就是確定蓄熱室格子體的尺寸。用擴大指標的經驗計算法計算格子體的尺寸，首先要確定格子體的受熱面積和格子體的體積。格子體的受熱面積取決于預熱空氣的（煤氣）的流量和要求的預熱溫度。采用擴大指標的經驗計算法時，這兩個參數可用熔化面積來代替，則格子體的受熱面積F蓄與熔化部面積F熔成正比，即：F蓄=KaF熔對于燒發(fā)生爐煤氣的熔窯：Ka=2030m

8、2/m2，對于燒高熱值燃料的熔窯ka=1525m2/m2在這里Ka=20m2m2F蓄=KaF熔=20×347.8=6956 m2求得格子體的受熱面積之后，根據所采用的的格子體的結構形式和磚形尺寸及其基本特征，可計算出單位格子體體積所具有的受熱面積。=65，a=75，b=150，h=150f=2+a+b(a+)(b+)+(a+b)h(a+)(b+)=2×65+75+150(75+65)×(150+65)+65×(75+150)150×(75+65)×(150+65)=0.015 m2有計算得到單位格子體所具有的受熱面積f，就可以按下式計

9、算格子體的體積V蓄，即：V蓄=F蓄fV蓄=F蓄f=69560.015=463733 m3由式計算得到蓄熱窯格子體的體積，即可根據蓄熱室結構分別計算確定格子體的尺寸。本次任務中燃料為天然氣，所以只需要預熱空氣。L=d1+(n-1)d2+d3d11#小爐中心線到蓄熱室前端墻內側的距離，一般d1=1.21.6m,或d1=d2 /2；n小爐的對數；d2小爐中心線距；d3末對小路中心線到蓄熱室后端墻內側的距離，一般d3=d1小爐對數取8對，d2=3.7，d1=1.2L=d1+n-1d2+d3=1.2+8-1×3.7+1.2=28.3 m蓄熱室格子體的高度H、寬度B和長度L之間存在所謂“構筑系數

10、”的關系，即=HBL構筑系數是衡量格子體結構是否合理、氣流分布能否均勻的一個指標，一般為0.61.0。取HBL=0.8，因為V蓄=LBH，LB=V蓄H，得LB=H30.64，則有：V蓄=H30.64，H=3V蓄×0.64=3463733×0.64= mV蓄=LBH，B=V蓄LH=463733544.78×28.3=30 m蓄熱室的材質在砌筑帶有 U 形火焰流向的玻璃熔窯的蓄熱 室及煙道時， 其材料消耗量約占窯的材料總消耗 量的 50%左右。 在這些材料中可區(qū)分為耐火材料、 隔熱材料及格子磚。熱內襯和冷內襯。 對于蓄熱室的熱內襯來說， 選擇耐火材料的方法有所不同，

11、通常采用 MgO 含 量不同的 （從高至低為 97%至 92%） 鎂質耐火材 料來砌筑。 因此， 要嚴格遵循下列程序： 對于堿 性介質， 采用堿性耐火材料。 這是設計蓄熱室砌 體結構的常規(guī)方法。在蓄熱室壁中需要采用鎂磚， 因為它對窯內 配料中的固體粉狀組分 （由窯的熔煉部攜出的物 質） 及堿性氣體介質 （燃料的燃燒產物及窯配料 的燒損） 的侵蝕作用有抵抗能力。 因此， 蓄熱室 高溫部位的熱內襯應當采用此種耐火材料砌筑。 通常， 為了砌筑蓄熱室上部壁， 采用 MgO 含量 97%的鎂磚， 并過渡到采用 MgO 含量 95%的鎂 磚。 蓄熱室壁其余部分的熱內襯則選用高鋁磚和 粘土磚砌筑， 用以取代

12、鎂磚。 取代鎂磚的主要原 因是： 鎂磚熱導率和熱膨脹系數高、 與硅酸鋁質 隔熱材料不能同時并用， 以及成本較高。 還應指 出：在蓄熱室的中部和下部， 含粉塵的可燃介質 對砌體的侵蝕作用小。 對于蓄熱室頂的砌體而言， 完全可以采用玻 璃熔窯用硅磚來取代鎂磚。 根據熔煉時硅磚頂的 性狀、 開發(fā)的有效隔熱層工藝、 較低的操作溫度 和在蓄熱室上部空間沒有循環(huán)氣流等因素， 可以 認為在蓄熱室的此類結構砌體中采用硅質耐火材 料是合理的。 當然在硅磚砌體和鎂磚砌體之間應 當采用中性火泥層隔開。 除了鎂質耐 火材料之外， 在該結構中還采用了硅磚、 高鋁磚、 硅酸鋁磚和陶瓷磚， 以及俄羅斯生產的隔熱材料。 減少

13、進口鎂質耐火材料的使用量不僅 能顯著地降低蓄熱室的砌筑成本， 而且還能顯著地縮小砌體的熱膨脹率， 從而可以改變蓄熱室整 個結構的垂直尺寸。首先應當注意到的是： 采用鎂磚時要求熱內襯和冷內襯之間的砌體采用 昂貴的高鋁磚。 在這種情況下， 盡管隔熱層已經 相當厚， 但室壁的某些部位外部溫度高及向周圍介質散失的單位熱量高。 在橫斷面 1-1 和 2-2 內 砌體的內部溫度相同 （1431）， 硅磚頂的外表面 溫度及通過它的熱流分別比采用MgO 97%的鎂磚 時低 25%和 3%。 橫斷面 4-4 和 5-5 內的溫度分 布說明不僅可以采用高鋁磚和粘土磚取代鎂磚， 而且采用廉價的建筑陶瓷磚砌筑室壁的冷

14、內襯也 是合理的。 對蓄熱室內的耐火磚和隔熱磚實施合理砌筑 可以顯著地降低其造價。 此時還保持了它長期生 產操作所需要的全部條件。 采用熱膨脹率低的耐 火材料取代一部分鎂磚時， 仍可保證在玻璃熔窯 中進行熔煉時砌體的物理性能。 蓄熱室的磚格子。 對磚格子用耐火材料質量 的要求是： 一方面是熱物理性能； 另一方面是對含塵可燃介質侵蝕作用的抵抗性。 材料的熱導率 及熱容量影響煙氣向磚砌體 （排煙階段） 的總傳 熱率的值和從磚向被加熱空氣 （空氣階段） 的總 傳熱率的值。 磚格子的使用壽命在諸多方面取決 于窯役的持續(xù)時間。 這與下列因素有關： 對正在 生產的窯 （例如具有 U 形火焰流向的窯） 中更換 磚格子幾乎是無法實現的。 清理磚格子 （機械法、 熱法） 會影響其生產效率。 當前對砌筑磚格子砌體用材料質量方面的要 求已確定。 其基礎是： 根據可燃介質狀態(tài)變化及 與磚格子材料發(fā)生反應的特點來以不同方法看待 耐火材料的化學成分和磚格子砌體用材料的質量。對磚格子的結構要求， 如加熱面較大的部位， 在罐式磚格子的砌體中得以實現。 在俄羅斯及國 外的生產實踐中廣泛地采用此種類型的磚格子， 在當前它是玻璃熔窯的基本組成部分。 在蓄熱室