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1、水冷式鼓泡器技术,在国内有近五十年的使用历史,浮法玻璃普遍采用水冷式鼓泡器,并且多数采用两排鼓泡技术。两排鼓泡的低温熔化技术,已经上升为国家层面的节能降耗技术,并全面推广实施。随着光伏发电的硬需求扩大,大量光伏玻璃新生产线顺利投产。如今光伏玻璃的生产技术非常成熟可靠,建设周期、达产越来越短。由多种因素影响,光伏玻璃行业使用水冷式鼓泡技术的厂家寥寥无几。为此,根据多年使用水冷式鼓泡器的经验,建议光伏玻璃公司打破思想禁锢,采用水冷式鼓泡器,实现低温熔化的节能技术。1、水冷式鼓泡器的安全性(1)绝对冷却环热打孔安装一排水冷式鼓泡器,一个窑期后,清理池底和鼓泡孔,鼓泡孔使用状况如图1所示。由图1可以看
2、出,鼓泡砖孔周围有一圈冷却环,环的宽度10mm左右。这个环与AZS铺面砖为一体,在鼓泡枪的径向冷却下,保持了AZS出厂原色。这是一圈绝对冷却环,保护鼓泡孔不受高温影响。而其他部位的AZS铺面砖颜色有些变化。受高温玻璃液侵蚀,玻璃中的铁与AZS反应,造成表面有点砂岩化,呈现轻微的铁红色。(2)相对冷却环在正常情况下,在直径200mm冷却孔内鼓泡砖呈本色,鼓泡砖底的温度300左右,如果鼓泡枪断水,鼓泡砖呈暗红色,鼓泡砖底温度800左右。说明在鼓泡枪的径向冷却作用下,至少存在一个直径200mm以上的相对冷却环,如图2所示。图2下部鼓泡枪孔绝对和相对冷却环,有效地保护鼓泡孔和铺面砖免受高温玻璃液的侵蚀
3、。说明水冷式鼓泡器在使用过程中是安全的。(3)鼓泡孔的封冻热打孔热安装鼓泡枪,需要打穿保温砖、黏土大砖、捣打层、铺面砖,会穿过24块的砖层缝。由于绝对冷却环的存在,对进入鼓泡孔热玻璃液有封冻作用,热玻璃液不会从孔缝渗漏下来,更不会在砖层缝横向流动。而风冷式鼓泡(干式鼓泡)热打孔,会引发砖层缝的渗漏事故。水冷式鼓泡枪在使用一个窑期后,观察鼓泡枪外观完好无损。鼓泡枪外表的喷锌涂层丝毫无损。喷锌涂层的最高耐高温为225C。鼓泡枪的回水温度通常为4050,依此推定枪体壁外温度可能在IOO。C以下。由此认为鼓泡枪的材质,在耐高温上是不重要的,无论碳钢还是不锈钢,只需有足够耐压强度,足够的冷却水流量以能长
4、期抗冷却水的腐蚀。在如此低的枪体温度,完全不必担心鼓泡枪材质被高温玻璃液熔解,影响玻璃质量。有禁银令的光伏公司,可使用碳钢材质的鼓泡枪,不必担忧光伏玻璃的高温造成鼓泡枪烧损。(5)爆枪的处置在运行中,鼓泡枪会有偶发爆枪事件。鼓泡中心出现尖峰现象,鼓泡圈呈无规则状态。判断确认鼓泡枪编号,关闭该鼓泡枪的冷却水进水阀门,切断鼓泡枪的进水。保持回水开启,利用回水压力,保持鼓泡枪下部有水。及时发现,及时处置,鼓泡爆枪时并不影响正常生产。(6)水冷式鼓泡枪的软肋水冷式鼓泡枪最大软肋是停水,如果遇停水鼓泡枪一定会爆枪,但不构成安全事故,也不构成安全隐患。烧损的鼓泡枪即使长期停留在高温玻璃液中也是安全的。鼓泡
5、枪系统还有一个特殊的安全保护装置,即保护气管,在鼓泡枪断水情况下,开启保护气,轴向冷却鼓泡孔和鼓泡枪,可以防止鼓泡孔渗漏玻璃液。水冷式鼓泡枪的风险就是换枪。在热换枪时,如果操作人员技术不熟练,配合失误,会造成换枪失败,引起鼓泡孔泄漏玻璃液的灾难性事故。热换枪一定要请专业技术工人,避免操作失误引起事故。2、鼓泡引起工况变化及作用(1)鼓泡温降在一座运行的窑炉上热安装、热打孔、热升枪一排鼓泡枪,窑炉的热点Tiax会发生降温现象,降温幅度1030引起降温原因是鼓泡喷出的冷空气在窑炉横向上形成一道冷气幕,使热点1aX温度下降,这种现象称为鼓泡温降。由于输入的能量没有变,玻璃熔解所需的能耗没有减少,故保
6、持原出料量,产品质量也不会受影响。(2)鼓泡温升当热打孔热安装鼓泡枪后,池底玻璃温度会逐渐上升,投料口的底部温度上升1020,料山明显减薄缩短,浮法玻璃可以提高拉引量5%10%o(3)鼓泡气坝连续鼓泡,可以在窑炉横向形成一个气坝,见图3。气坝高度550mm,宽度400600mmo气坝可以阻挡浮泡、未熔物、结石流入澄清区。气坝能够起到强力搅拌作用,从下向上搅拌均化玻璃液;同时还能够固定泡界线,将沫子分隔在上游区,下游为镜面区,提升玻璃熔化、澄清质量。图3鼓泡气坝3、鼓泡监控系统(1)鼓泡监控的DCS显示系统早期的水冷式鼓泡器只有少量的监控数据,鼓泡系统提供测压、测温检测元件,信号输入到中控室,借
7、助窑炉DCS系统显示数据,查询、报警。需用户自行编排显示表格。(2)最新的鼓泡监控显示3DS系统3DS监控显示系统是最新开发成功的一套完整独立的鼓泡(+消泡)监控显示系统,不仅提供各种先进的测温、测压、测量元件,还把分布在各个点位的数据采集汇总,通过高清晰通信电缆,输入到专用电脑。为用户提供数字化、可查询、可报警的智能化监控系统。电脑置于中控室,图像、数据可输出。该系统支持远程技术服务。(3)经典光伏玻璃监控显示画面某公司最近投产的光伏玻璃,全氧窑,一窑五线,该窑配备12支水冷式鼓泡枪,一对消泡枪。采用了最新3DS鼓泡监控显示系统,可以显示鼓泡+消泡动态数据,监控显示见图4。图4光伏玻璃消泡+
8、鼓泡监控画面4、结语总结鼓泡技术发展历程,可以把水冷式鼓泡器归纳为以下几个版本。0.0版作为原祖技术,一排鼓泡枪,热点后,鼓泡位置在热点后,有鼓泡温降,但没有鼓泡温升,不能提高拉引量。1.0版普通版,一排鼓泡枪,热点前,鼓泡位置在热点前,不仅有鼓泡温降,还有明显鼓泡温升,可提升拉引量5%10%,单耗下降明显。2.O版创新版,两排鼓泡枪,热点前,第一排鼓泡优先在G位插入(GO1d位),第二排插入B区。可提高拉引量两排鼓泡枪现已成为已成为国家层面推广的节能降耗新技术,必将成为主流设备。展望未来,随着鼓泡技术的不断创新发展,未来的鼓泡枪不仅仅鼓泡,还可以监测玻璃液温度、流速,绘制出纵向、横向、深度的温度梯度和玻璃液层流曲线,采取措施提高热效能。新的鼓泡技术必将给浮法玻璃、光伏玻璃行业带来革命性的进步。