我國平板玻璃行業狀況
“十五”期間是我國玻璃工業發展較快的時期。5年間,新增76條浮法玻璃生產線,5年平板玻璃產量累計增長近2億重量箱。年平均增長速度達14.7%
我國平板玻璃行業在快速發展過程中,存在發展不平衡,能源、資源消耗高,結構不合理等矛盾和問題。
⑴產能增長不平衡,近期增長過快,缺乏有效調控手段。
⑵資源、能源消耗高,綜合利用水平低。我國平板玻璃年能源消耗量約800萬噸標煤,平均熱耗為780千焦/公斤玻液,比國際先進水平高出30%以上。浮法玻璃單線平均規模比國外低200噸/日,落后生產工藝仍有7000余萬重箱。
⑶產品結構不合理,深加工率低。玻璃深加工率低于世界平均55%、低于發達國家65%-85%的水平;玻璃加工增值率僅為2.5倍,發達國家為5倍。
⑷企業數量多,產業集中度低。我國玻璃企業比較分散,僅浮法玻璃企業就有52家,平均規模只有683萬重箱。
⑸市場不規范,無序競爭現象時有發生。由于企業分散、玻璃生產連續性強等特點,規范開放、競爭有序的玻璃市場遠未形成。
1990-2007年歷史產量及2008-2020年產量預測
根據多種渠道的研究結果預測玻璃產量將繼續增長,在2015年之前年平均增長率為2.6%,之后將下降(見表1和表2)。
表1 我國人均玻璃產量預測(公斤)
年度 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | 2020 |
人均 產量 | 17.1 | 17.8 | 18.6 | 19.2 | 19.6 | 19.8 | 20.1 | 20.1 | 20.3 | 20.4 | 20.4 | 20.3 | 20.1 | 19.8 | 19.6 |
表2 我國玻璃產量預測(萬噸)
年度 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 |
產量 | 2273 | 2386 | 2506 | 2606 | 2684 | 2738 | 2793 | 2821 | 2849 | 2877 | 2877 |
能耗環節識別
影響玻璃生產線能效的關鍵因素主要有生產線設計和施工、技術裝備控制水平以及日常管理。浮法玻璃生產工藝流程的每一步都需要消耗能源,從原料制備、熔化、澄清、成型、退火、切裁到包裝和運輸。熔窯的能源消耗幾乎都是礦物燃料,主要是重油、混合油、煤氣和天然氣。可見熔窯是節能潛力挖掘的重點。平板玻璃能源消耗主要是熔窯熔化玻璃原料所消耗的燃料油、天然氣、煤炭、煤焦油(熱耗,原料制備消耗的電力(電耗),以及平板玻璃生產過程中生產裝備運轉和輔助設備所消耗的電力(電耗)所組成的,電耗占總能耗的17%。
節能降耗的重點節能技術
平板玻璃行業的節能重點在于淘汰落后工藝、提高浮法玻璃單線規模、加強熔窯保溫和煙氣的余熱回收利用。
1、 淘汰落后工藝
2、提高浮法玻璃熔窯的規模
3、加強日常管理,向管理要節能
4、其他措施
窯爐全保溫技術
采用窯爐全保溫技術,可減少15%-20%的燃料消耗或提高熔化溫度20℃-30℃。“十五”期間該技術已廣泛應用于浮法玻璃生產線,節能效果顯著。國外先進生產線把保溫作為節能的重要措施之一,20世紀70年代已基本普及。美國有27%的節能效果是靠保溫取得的,日本對熔窯進行全保溫使其整個玻璃工業的用油量減少30%。
采用隔熱性能高的耐火材料對熔窯進行全保溫,將可以減少15%-20%的燃料消耗,熔窯的熱效率可提高5%-10%,熔化量增加5%-10%,每千克玻璃液熱耗降低10%-20%。同時減少廢氣排放量和火焰空間的熱強度,延長窯爐設別壽命。
采用先進的燃油噴槍
選用結構合理、性能先進的燃油噴槍,可以減低燃料油消耗5%以上,同時減少窯體損耗,延長熔窯壽命。
改善熔窯中玻璃液熔化質量技術
改善熔窯中玻璃液熔化質量是減少能耗、提高玻璃質量的有效手段,我國企業中很多應用該技術都達到了此目的,如電輔助加熱技術、玻璃液鼓泡技術等。電輔助加熱技術,提高玻璃的熔化率;玻璃液鼓泡技術,通過熔體的鼓泡以強化窯內的熱交換,強化玻璃液表面受熱,提高窯爐的熱效率,降低單位熱耗。
燃油添加劑技術及研磨機技術
全氧或富氧燃燒技術是通過用純氧或富氧作阻燃氣來進行窯內燃燒,由于阻燃氣的氧含量高,相應氮氣的量少,燃燒后形成的煙氣量小,相應煙氣帶出窯內的熱量就大大減少,從而達到節能的目的。在干燥空氣中含有20.95%的氧氣,79.05%的氮氣。由于助燃空氣中有近4/5的氣體不參與燃燒,并且被加熱到高溫,熱量隨煙氣再被帶走。如果提高助燃氣體的氧含量,則可減少廢氣量,降低廢氣帶走的熱量。國內外的經驗表明,使用含23%氧含量的富氧空氣,可節省燃料8%,使用含30%的氧的富氧空氣,可節省燃料10%-15%。在使用全氧燃燒的情況下,燃燒所需助燃氣只是原空氣總量的20%,從而煙氣大量減少,燃料燃燒充分,利用率高,節能效果明顯。
另外,玻璃廠余熱發電,希望在“十一五”期間能有所突破。純低溫余熱發電在玻璃行業可解決余熱利用率低的問題,適合南方地區或多條生產線在一個廠區的企業,既可以保證生產用熱量,又可提高余熱利用效率。如果建立余熱發電設施,發電量可滿足玻璃企業40%-60%的用電需求。
總之,提高行業能效,需要采取綜合措施,例如,產業結構調整,淘汰落后工藝,提高浮法玻璃窯日熔化量;提高技術裝備水平,如熔窯保溫、余熱回收、富氧燃燒等。
節能目標
我國現有的平板玻璃生產工藝已與國際接軌,但在產品質量和能耗上與國際水平仍存在一定的差距,如我國浮法玻璃的平均能耗7800千焦/公斤玻璃液,比國外1999年平均水平(6500千焦/公斤玻璃液)差20%,比國外1999年先進水平差32%,比國外1999年最好水平(5100千焦/公斤玻璃液)差53%。對比表明,中外浮法玻璃熔窯的能耗差距遠比國內行業普遍認為的要大。
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