【摘要】：玻璃生產(chǎn)是一個高耗能行業(yè),其中玻璃窯耗能量占全廠能耗的80%以上,其能源成本占據(jù)總生產(chǎn)成本的50%以上。玻璃窯作為玻璃生產(chǎn)的核心設(shè)備,對企業(yè)而言,是企業(yè)的“心臟”。其普遍存在保溫措施方面不夠合理、操作工藝水平落后和不盡完善的能源管理造成能流損失嚴重的問題。可見,對玻璃窯關(guān)鍵能耗環(huán)節(jié)現(xiàn)有的能流損失細節(jié)進行定量分析顯得尤為重要,同時建立能源消耗模型與局部能耗標桿是完善能源管理的先決條件,近些年也吸引了越來越多學(xué)者的注意力。盡管有學(xué)者研究了玻璃窯的熱平衡問題,但并未考慮玻璃窯在多個燃燒工藝周期下多級結(jié)構(gòu)中的能流損失估計細節(jié),而且沒有結(jié)合玻璃窯能源消耗模型建立局部能耗標桿去優(yōu)化其工藝計劃以達到玻璃窯節(jié)能降耗的目的,目前關(guān)于玻璃窯的能耗標桿研究明顯不足。為了建立玻璃窯的局部能耗標桿并設(shè)定對應(yīng)工藝階段可實現(xiàn)的節(jié)能目標,本文以馬蹄焰玻璃窯為研究對象。首先通過對窯爐本體的物質(zhì)流與能量流進行定量分析,針對玻璃窯爐系統(tǒng)分為相互之間緊密聯(lián)系的燃燒空間、熔化池和蓄熱室三大關(guān)鍵模塊并分別建立了能耗計算模型。然后基于所建的能耗模型提出了一種玻璃窯能耗的局部標桿管理方法并應(yīng)用于馬蹄焰玻璃窯真實案例研究。最后給出關(guān)于馬蹄焰玻璃窯節(jié)能優(yōu)化具體措施建議。本文的研究工作具體如下:1、針對馬蹄焰玻璃窯爐長流程的物質(zhì)能量流結(jié)構(gòu),深入認識和理解窯爐系統(tǒng)組成、工藝流程及其工作原理。分析窯爐系統(tǒng)的燃燒工藝與熔制工藝特性,為馬蹄焰玻璃窯的能耗建模奠定了理論基礎(chǔ)。2、通過對馬蹄焰玻璃窯工藝與能流特性分析,分別對小爐到燃燒空間、燃燒空間到熔化池和燃燒空間到蓄熱室這三級結(jié)構(gòu),逐級展開能耗過程細節(jié)分析。同時基于物料守恒與熱平衡分析方法分別建立了馬蹄焰玻璃窯中燃燒空間、熔化池和蓄熱室的能源消耗模型。3、結(jié)合馬蹄焰玻璃窯能耗模型,提出了玻璃窯三級結(jié)構(gòu)的局部能耗標桿管理框架。首先對玻璃窯各關(guān)鍵模塊的能耗組分進行詳細分析和不同工藝階段的平均能耗計算,然后根據(jù)玻璃窯各關(guān)鍵模塊能源消耗情況和能源浪費百分比進行局部能耗標桿管理效率分析,為尋求玻璃窯節(jié)能潛力提升的價值空間所在提供了理論依據(jù)與方法支撐。綜合以上研究,結(jié)合企業(yè)實際工況,根據(jù)馬蹄焰玻璃窯局部能耗標桿分析結(jié)果,提出了馬蹄焰玻璃窯若干節(jié)能優(yōu)化具體措施建議,為企業(yè)制定切實可行的目標和采取節(jié)能降耗工作提供了重要依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TQ171.62
【圖文】：

它通常設(shè)有雙通道蓄熱室，為了周期性噴火，在小爐側(cè)設(shè)置兩個噴火口，燃燒空間內(nèi)的燃燒火焰到達一定位置會形成熱點并回轉(zhuǎn)，從上往下看火焰的形狀就像馬蹄形（∩），由此形成了馬蹄焰玻璃窯的說法。馬蹄焰玻璃窯整體結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。圖 2-1 馬蹄焰玻璃窯爐結(jié)構(gòu)圖Fig. 2-1 Horseshoe flame glass furnace structure diagram馬蹄焰玻璃窯爐由小爐、燃燒器、窯爐配料系統(tǒng)、投料口、玻璃熔化部、蓄熱室、格子體等構(gòu)成。其中小爐、窯爐配料系統(tǒng)、玻璃熔化部和蓄熱室是馬蹄焰玻璃窯的四大核心部分。小爐主要是負責(zé)熱源的輸入，窯爐配料系統(tǒng)主要是負責(zé)原料的輸入，玻璃熔化部又分為兩個緊密聯(lián)系的兩部分，上部是燃料的燃燒空間，下部是玻璃熔化池。從小爐的燃燒器噴射出的火焰必須確保與玻璃熔化表面之間有最佳熱傳遞。燃燒空間產(chǎn)生的煙氣由閑置噴槍端的蓄熱室進入，故蓄熱室是余熱回收能源循環(huán)再利用并預(yù)熱助燃空氣的重要設(shè)備。馬蹄焰玻璃窯的四大核心模塊的熱量傳遞關(guān)系如圖2-2所示。小爐蓄熱室配料系統(tǒng)燃燒空間熔化池?zé)醾鬟f能源輸入原料輸入預(yù)熱助燃空氣圖2-2 馬蹄焰玻璃窯爐系統(tǒng)熱量傳遞關(guān)系示意圖Fig. 2-2 Relationship of heat transfer in horseshoe flame glass furnace system

的小爐結(jié)構(gòu)更簡易一些，因為蓄熱室一側(cè)通道只有助燃空氣流，另一側(cè)蓄熱室通道是來自燃燒空間的高溫?zé)煔饬�。如圖 2-3 為燒重油的小爐結(jié)構(gòu)示意圖。圖2-3 燒重油的小爐結(jié)構(gòu)示意圖Fig. 2-3 Structure diagram of small furnace for heavy oil burning

取料機粉碎機篩選機稱量機混合機 投料機1234 56圖 2-4 窯爐配料系統(tǒng)展示圖Fig. 2-4 Furnace proportioning system由取料部分、稱量部分、通訊部分和中控系統(tǒng)組成例，其設(shè)備包括取料機、粉碎機、篩選機、稱量儀表、PLC、計算機等設(shè)備，配料系統(tǒng)中設(shè)備間的

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 唐福恒;徐姍姍;黃鶴;郝彥宗;;全氧燃燒玻璃熔窯氧氣耗量和燃燒產(chǎn)物量計算[J];玻璃;2015年10期

2 陳興孝;劉作武;;馬蹄焰玻璃窯爐蓄熱室兩側(cè)溫度不一致等問題的原因剖析[J];玻璃與搪瓷;2015年04期

3 陳峰;李兆林;唐家彬;;玻璃熔窯蓄熱室新型格子體磚[J];玻璃與搪瓷;2015年01期

4 唐福恒;;玻璃熔窯高低溫兩段蓄熱室結(jié)構(gòu)[J];玻璃;2015年01期

5 范鳳祥;戴長友;洪剛;何崇銘;;馬蹄焰池爐的燃燒系統(tǒng)改造[J];玻璃;2014年07期

6 趙艷東;鞠云鵬;;通信協(xié)議宏在玻璃配料控制系統(tǒng)的應(yīng)用[J];電子測量技術(shù);2012年09期

7 朱立洪;李睿;王旗彬;;拉絲爐的熱工分析[J];玻璃纖維;2012年01期

8 盧忠偉;劉煥章;;平板玻璃熔窯熱平衡測試的內(nèi)容及分析[J];玻璃;2011年02期

9 曾志海;陳蘭武;;浮法玻璃燃料的選擇與節(jié)能降耗[J];玻璃;2010年05期

10 王蕓;馬立云;;淺談平板玻璃行業(yè)節(jié)能[J];建材世界;2009年02期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 鞠云鵬;馬蹄焰玻璃窯爐系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];青島科技大學(xué);2016年

2 鄧臻祿;玻璃配合料窯外預(yù)分解與熔化澄清機理的研究[D];武漢理工大學(xué);2013年

3 趙國昌;熔窯內(nèi)玻璃液流動與傳熱的數(shù)值模擬及模型實驗[D];清華大學(xué);1994年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 丁奇亮;玻璃低能耗高效熔化探索研究[D];武漢理工大學(xué);2012年

2 陳庚彤;輥道窯的熱平衡分析及節(jié)能優(yōu)化措施[D];華南理工大學(xué);2012年

3 魏青;碎玻璃輸送稱量控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D];武漢理工大學(xué);2012年

4 王小隸;燃油浮法玻璃熔窯富氧燃燒火焰空間的三維圖象模擬[D];浙江大學(xué);2003年

本文編號：2748288