石油焦粉輸送及噴射燃燒系統（玻璃生產工藝中用于熔融玻璃的石油焦粉燃料）

一、技術背景
目前，我國玻璃制造工廠熔制玻璃用的池爐、退火爐以及烘花爐所用的燃料有以下幾類：重油、煤焦油、天然氣、發生爐煤氣、水焦漿等。重油，燃燒的熱值高，在幾年前全國大部分的玻璃廠都以重油為熔制玻璃及退火烘花的主要燃料，但近幾年隨著國際原油價格的不斷上升，工廠紛紛改燒價格比較便宜的煤焦油，現在煤焦油的產量大幅下降，價格上升，而且造成環境污染。燃料在玻璃廠的生產成本中占35％～50％左右，許多玻璃廠因此停產或縮小生產規模。發生爐煤氣由于熱值低，玻璃熔化率低，一般靠近產煤區的玻璃廠使用較多。天然氣使用方便而且清潔，但價格高，工廠無法承受。也有的廠家為了降低燃料成本，仿效水煤漿鍋爐的燃燒辦法，用粉碎的石油焦兌水，加增稠穩定劑制成水焦漿作為池爐，退火爐，烘花爐的燃料，但消耗大，并影響玻璃的白度。
隨著天然氣、油價、煤價的高漲，玻璃窯生產線成本不斷地攀升，這就要求企業尋求新的燃料。我公司以石油焦粉為燃料融熔玻璃生產工藝，是一次新能源綜合利用的革命。以新型能源替代傳統能源，既為國家節約了寶貴的石油資源，又為企業降低了成本、增加了利潤、提高了產品的市場競爭力。不但節約了燃料運行費用，而且還大大地降低了企業的能耗指標。利用石油焦粉代替燃料油符合國家節能技術政策，現已列入國家發改委《“十一五”十大重點節能工程實施意見》。

二、石油焦粉燃料的制備
2.1概述
石油焦是一種多孔結構、非極性碳氫化合物，屬于疏水性物質。。石油焦是石油家族的最末端產品，既有石油的物理性質，又有石油的熱工性能。石油焦經一級破碎、烘干、強力研磨工藝制成一定規格的石油焦粉料，通過輸送系統定量連續、均勻、穩定地噴入爐內燃燒，所產生的高熱量對窯內物料進行有效熔化，生產出符合質量要求的各類產品。石油焦粉發熱量高達8500~9000大卡，燃燒點為500℃~700，燃燒溫度可達1500℃~1800℃，在燃燒過程中無揮發成份且燃燒后殘渣基本為零，是理想的城市燃料，符合于節能、減排環保的經濟型燃料。 為工業窯爐特別是玻璃行業開發了一種全新的燃料系統，可以給國家節約大量的緊缺燃料資源，節能降耗效果明顯，經濟效益顯著。
2.2燃料制備
石油焦經脫水，使其含水率≤5％，在破碎前后經電磁除鐵，以防鐵質材料進入原料，將其破碎至≤5mm以下的顆粒，加入添加劑，可起到防潮、防結塊、潤滑和有助于氣力輸送的作用，并且具有一定的助燃效果，經超細研磨到200目以上，然后送入成品粉倉。整個流程通過采用收集過濾器、引風機、輸送系統的有效組合，以及對各個粉塵點的嚴格控制，避免粉塵外溢，整個生產過程環保無污染。

三、石油焦粉輸送與噴吹燃燒
3.1工藝流程
以石油焦為原料，經一級破碎、強力研磨、制成一定規格的粉料，通過總儲罐、分料系統、計量控制系統及粉料發送系統等將燃料輸送至專用燃燒器，經噴槍噴入窯爐內燃燒時，要求粉體燃料與空氣的混合濃度適中，流態化性能好，管內流速與壓力極為穩定，噴吹火焰長短可調，燃料輸送濃度可調，保持爐內火焰穩定燃燒，火焰鋼度好, 亮度好，燃燼率高，無斷火現象，一次性調整后保持爐溫穩定，火焰長度穩定，采用羅茨風機作為動力氣源，壓縮空氣作為控制氣源，運用粉體流量控制技術，空氣穩壓技術，粉體流態化技術，粉體噴射技術和PLC可編程控制技術相結合。在玻璃熔窯粉體燃料輸送與噴吹系統中運用，完全滿足窯爐各項工況要求。
3.2工作原理
3.2.1風送部分及特點
PSR系列方大燃燒器采用雙層鎖氣結構，整個泵體由強制給料鎖氣器、傳動軸、止回器、混合室、射流器組成。粉狀物料由進料口進入強制給料鎖氣器，隨著強制給料鎖氣器將物料推進到泵出口處，此時止回器在物料的頂壓下開啟，物料進入下混合室，在混合箱的下部裝有可調超音速噴嘴，物料在混合箱中經噴嘴噴出的空氣充分流態化后進入輸料管輸送至目的地。
本設備采用直聯傳動方式，同時采用強制鎖氣給料器設計，應用噴射器原理，使泵出料端工作氛圍基本呈相對負壓狀態，有效解決了輸送管道系統壓力變化對泵出料帶來的影響。整耐磨件采用硬質合金制成，有效的降低了設備的磨損，延長了設備的使用壽命。該設備增加了獨特的創新技術，性能可靠，結構新穎，維護簡單，運行費用低、控制系統要求。該送粉系統采用螺旋泵的方式將焦粉送入爐內，從而達到控制火焰的剛性、長度、爐內氣氛和不同區域的空氣需求的目的，滿足各種不同情況下穩定、有效的燃燒，確保玻璃質量不受影響。
3.2.2噴吹燃燒及特點
石油焦粉是一種固體顆粒燃料，其燃燒過程由氣力輸送、焦粉與高溫空氣混合吸熱、揮發分揮發燃燒、碳粉燃燒和燃燼五個階段。一種燃料的可燃性主要包括著火、穩燃和燃燼三個方面合理采用配風技術，不但使焦粉點火容易，而且其燃燼率達到了99％以上。
石油焦粉輸送與噴吹燃燒系統設備，已成功運用于多家浮法線油改粉系統中，運行結果表明；粉體燃料與空氣流態化性能良好，管內壓力與流速穩定，噴吹火焰穩定，鋼度好, 亮度好，無斷火現象，窯爐內溫度穩定，燃燼率高，火焰與爐溫調節簡便，設備運行穩定可靠，維護量小，運行成本低。