我國平板玻璃行業(yè)狀況
“十五”期間是我國玻璃工業(yè)發(fā)展較快的時期。5年間,新增76條浮法玻璃生產(chǎn)線,5年平板玻璃產(chǎn)量累計(jì)增長近2億重量箱。年平均增長速度達(dá)14.7%
我國平板玻璃行業(yè)在快速發(fā)展過程中,存在發(fā)展不平衡,能源、資源消耗高,結(jié)構(gòu)不合理等矛盾和問題。
⑴產(chǎn)能增長不平衡,近期增長過快,缺乏有效調(diào)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(biāo)煤,平均熱耗為780千焦/公斤玻液,比國際先進(jìn)水平高出30%以上。浮法玻璃單線平均規(guī)模比國外低200噸/日,落后生產(chǎn)工藝仍有7000余萬重箱。
⑶產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理,深加工率低。玻璃深加工率低于世界平均55%、低于發(fā)達(dá)國家65%-85%的水平;玻璃加工增值率僅為2.5倍,發(fā)達(dá)國家為5倍。
⑷企業(yè)數(shù)量多,產(chǎn)業(yè)集中度低。我國玻璃企業(yè)比較分散,僅浮法玻璃企業(yè)就有52家,平均規(guī)模只有683萬重箱。
⑸市場不規(guī)范,無序競爭現(xiàn)象時有發(fā)生。由于企業(yè)分散、玻璃生產(chǎn)連續(xù)性強(qiáng)等特點(diǎn),規(guī)范開放、競爭有序的玻璃市場遠(yuǎn)未形成。
1990-2007年歷史產(chǎn)量及2008-2020年產(chǎn)量預(yù)測
根據(jù)多種渠道的研究結(jié)果預(yù)測玻璃產(chǎn)量將繼續(xù)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(chǎn)量預(yù)測(公斤)
年度 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | 2020 |
人均 產(chǎn)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(chǎn)量預(yù)測(萬噸)
年度 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 |
產(chǎn)量 | 2273 | 2386 | 2506 | 2606 | 2684 | 2738 | 2793 | 2821 | 2849 | 2877 | 2877 |
能耗環(huán)節(jié)識別
影響玻璃生產(chǎn)線能效的關(guān)鍵因素主要有生產(chǎn)線設(shè)計(jì)和施工、技術(shù)裝備控制水平以及日常管理。浮法玻璃生產(chǎn)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(yùn)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??梢娙鄹G是節(jié)能潛力挖掘的重點(diǎn)。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(chǎn)過程中生產(chǎn)裝備運(yùn)轉(zhuǎn)和輔助設(shè)備所消耗的電力(電耗)所組成的,電耗占總能耗的17%。
節(jié)能降耗的重點(diǎn)節(jié)能技術(shù)
平板玻璃行業(yè)的節(jié)能重點(diǎn)在于淘汰落后工藝、提高浮法玻璃單線規(guī)模、加強(qiáng)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(guī)模
3、加強(qiáng)日常管理,向管理要節(jié)能
4、其他措施
窯爐全保溫技術(shù)
采用窯爐全保溫技術(shù),可減少15%-20%的燃料消耗或提高熔化溫度20℃-30℃?!笆濉逼陂g該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于浮法玻璃生產(chǎn)線,節(jié)能效果顯著。國外先進(jìn)生產(chǎn)線把保溫作為節(jié)能的重要措施之一,20世紀(jì)70年代已基本普及。美國有27%的節(jié)能效果是靠保溫取得的,日本對熔窯進(jìn)行全保溫使其整個玻璃工業(yè)的用油量減少30%。
采用隔熱性能高的耐火材料對熔窯進(jìn)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(qiáng)度,延長窯爐設(shè)別壽命。
采用先進(jìn)的燃油噴槍
選用結(jié)構(gòu)合理、性能先進(jìn)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(zhì)量技術(shù)
改善熔窯中玻璃液熔化質(zhì)量是減少能耗、提高玻璃質(zhì)量的有效手段,我國企業(yè)中很多應(yīng)用該技術(shù)都達(dá)到了此目的,如電輔助加熱技術(shù)、玻璃液鼓泡技術(shù)等。電輔助加熱技術(shù),提高玻璃的熔化率;玻璃液鼓泡技術(shù),通過熔體的鼓泡以強(qiáng)化窯內(nèi)的熱交換,強(qiáng)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(shù)及研磨機(jī)技術(shù)
全氧或富氧燃燒技術(shù)是通過用純氧或富氧作阻燃?xì)鈦磉M(jìn)行窯內(nèi)燃燒,由于阻燃?xì)獾难鹾扛?,相?yīng)氮?dú)獾牧可?,燃燒后形成的煙氣量小,相?yīng)煙氣帶出窯內(nèi)的熱量就大大減少,從而達(dá)到節(jié)能的目的。在干燥空氣中含有20.95%的氧氣,79.05%的氮?dú)?。由于助燃空氣中有?/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?xì)怏w的氧含量,則可減少廢氣量,降低廢氣帶走的熱量。國內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)表明,使用含23%氧含量的富氧空氣,可節(jié)省燃料8%,使用含30%的氧的富氧空氣,可節(jié)省燃料10%-15%。在使用全氧燃燒的情況下,燃燒所需助燃?xì)庵皇窃諝饪偭康?0%,從而煙氣大量減少,燃料燃燒充分,利用率高,節(jié)能效果明顯。
另外,玻璃廠余熱發(fā)電,希望在“十一五”期間能有所突破。純低溫余熱發(fā)電在玻璃行業(yè)可解決余熱利用率低的問題,適合南方地區(qū)或多條生產(chǎn)線在一個廠區(qū)的企業(yè),既可以保證生產(chǎn)用熱量,又可提高余熱利用效率。如果建立余熱發(fā)電設(shè)施,發(fā)電量可滿足玻璃企業(yè)40%-60%的用電需求。
總之,提高行業(yè)能效,需要采取綜合措施,例如,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,淘汰落后工藝,提高浮法玻璃窯日熔化量;提高技術(shù)裝備水平,如熔窯保溫、余熱回收、富氧燃燒等。
節(jié)能目標(biāo)
我國現(xiàn)有的平板玻璃生產(chǎn)工藝已與國際接軌,但在產(chǎn)品質(zhì)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(jìn)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(yuǎn)比國內(nèi)行業(yè)普遍認(rèn)為的要大。