為消費(fèi)者提供超輕、超強(qiáng)、超值的玻璃瓶

成為中國(guó)日用玻璃行業(yè)技術(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定者

首頁(yè)

2023

日用玻璃行業(yè)有關(guān)節(jié)能技術(shù)的探討（一）

作者：

日用玻璃行業(yè)有關(guān)節(jié)能技術(shù)的探討（一）

王均光 山東省輕工業(yè)設(shè)計(jì)院、研究員；

一、概述

1、行業(yè)基本情況

（1）基本情況

按照我國(guó)現(xiàn)行國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，日用玻璃行業(yè)主要包括玻璃儀器製造、日用玻璃製品及玻璃包裝容器製造和玻璃保溫容器製造。日用玻璃產(chǎn)品主要包括：各類(lèi)實(shí)驗(yàn)室及醫(yī)用玻璃器皿、玻璃儀器、玻璃量器、玻璃燒器、太陽能玻璃管、用於產(chǎn)品包裝的各類(lèi)玻璃瓶罐、日用及家用玻璃器皿、玻璃杯、玻璃餐具、酒具、水具、玻璃工藝品、玻璃裝飾品、水晶玻璃製品、各類(lèi)玻璃保溫瓶膽及玻璃保溫瓶等。

中國(guó)是日用玻璃生產(chǎn)大國(guó)，玻璃產(chǎn)量居世界前列。2009年我國(guó)日用玻璃製品的總產(chǎn)量為1546.08萬(wàn)t，與上年同期1445.69萬(wàn)t的統(tǒng)計(jì)數(shù)相比，增長(zhǎng)率為6.94%。2009年日用玻璃製品產(chǎn)量在100萬(wàn)t以上的地區(qū)有：四川省277.02萬(wàn)t、山東省268.15萬(wàn)t、河北省158.38萬(wàn)t、廣(guǎng)東省136.67萬(wàn)t、河南省114.43萬(wàn)t。以上五省產(chǎn)量佔全國(guó)總產(chǎn)量的61.75%。2009年玻璃製品製造業(yè)完成工業(yè)總產(chǎn)值（當(dāng)年價(jià)）1016.72億元，累計(jì)同比增長(zhǎng)16.37%。

近幾年我國(guó)日用玻璃產(chǎn)量情況見(jiàn)下表。

近幾年我國(guó)日用玻璃產(chǎn)量情況表

年份	日用玻璃製品產(chǎn)量（萬(wàn)t/a）	年增長(zhǎng)率(％)	備註
2002年	644.32
2003年	685.54	6.4
2004年	785.22	14.54
2005年	872.09	11.06
2006年	992.4	13.8
2007年	1270．56	28.03
2008年	1445.69	13.78
2009年	1546.08	6.94

（2）能源結(jié)構(gòu )情況

在日用玻璃生產(chǎn)中消耗的能源主要有：重油、天然氣、煤、發(fā)生爐煤氣、電等。重油、天然氣、煤、發(fā)生爐煤氣等主要用於玻璃窯爐；電主要用於空氣壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)等設(shè)備。目前由於其他燃料價(jià)格較高，故大部分廠(chǎng)家都採用發(fā)生爐煤氣作為玻璃窯爐的主要能源。

我國(guó)日用玻璃行業(yè)的能源利用率與國(guó)外相比，差距較大，發(fā)達(dá)國(guó)家的能源利用率一般高達(dá)50%以上，而我國(guó)僅為35%左右。在日用玻璃工業(yè)的一般工藝流程中，能耗主要消耗在原料的熔化、成型、退火等部分。其中熔化工序的能耗約佔產(chǎn)品綜合能耗的60％~70％左右。

作為行業(yè)的主要耗能設(shè)備玻璃窯爐，其國(guó)外的現(xiàn)狀是：窯爐熔化面積較大，日出料量大，一般在每天150~300t以上，能耗低於200kgce/t產(chǎn)品，並對(duì)玻璃窯爐煙氣進(jìn)行脫硫除塵處理；國(guó)內(nèi)的現(xiàn)狀是：窯爐普遍規(guī)模較小，以發(fā)生爐煤氣為主，大多數(shù)窯爐沒有脫硫裝置，窯爐材料質(zhì)量差，控制技術(shù)落後，熔制玻璃能耗為300~500kgce/t產(chǎn)品，環(huán)境汙染大。如果以2009年我國(guó)日用玻璃製品1546.08萬(wàn)t，行業(yè)的平均綜合能耗450kgce/t產(chǎn)品計(jì)算，2009年我國(guó)日用玻璃行業(yè)的耗能總量約為696萬(wàn)tce。

2、行業(yè)發(fā)展

玻璃在中國(guó)有悠久的歷史，隋唐以來(lái)就有記載。20世紀(jì)初，近代玻璃製造技術(shù)進(jìn)入我國(guó)，1904年在山東博山建立博山玻璃公司，產(chǎn)生了最早的民族玻璃工業(yè)。20世紀(jì)30代在上海建立的晶華玻璃廠(chǎng)是我國(guó)第一家採用池爐和自動(dòng)機(jī)連續(xù)製造玻璃瓶罐的工廠(chǎng)。

我國(guó)的近代日用玻璃工業(yè)發(fā)展大致可分成以下幾個(gè)階段：

（1）建國(guó)初期，我國(guó)日用玻璃基本是手工生產(chǎn)，全國(guó)產(chǎn)量不過(guò)一萬(wàn)t左右，保溫瓶不過(guò)10萬(wàn)支左右。建國(guó)後，北京玻璃廠(chǎng)自德國(guó)引進(jìn)了全套玻璃生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備，建成了當(dāng)時(shí)亞洲最大的玻璃工廠(chǎng)，之後相繼新建了幾個(gè)規(guī)模較大的玻璃廠(chǎng)，並且引進(jìn)了美國(guó)和前蘇聯(lián)的行列式制瓶機(jī)，逐步實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化和連續(xù)化生產(chǎn)，產(chǎn)量也由1952年10萬(wàn)t達(dá)到1965年的41.4萬(wàn)t。

（2）20世紀(jì)60年代後到70年代初，隨著原山東輕工機(jī)械廠(chǎng)成功試製出行列式制瓶機(jī)、供料機(jī)、玻璃池爐用粘土大磚等專(zhuān)用設(shè)備與材料，進(jìn)一步促進(jìn)了行業(yè)的發(fā)展，到1976年產(chǎn)量突破百萬(wàn)噸大關(guān)，並開(kāi)始向國(guó)外輸(shū)出全套設(shè)施。

（3）到了20世紀(jì)80年代，隨著引進(jìn)和借鑑國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，我國(guó)日用玻璃行業(yè)有了很大的發(fā)展。據(jù)1983年統(tǒng)計(jì)，當(dāng)年產(chǎn)量達(dá)269萬(wàn)t，保溫瓶1億多隻。當(dāng)時(shí)全國(guó)29個(gè)省、自治區(qū)、直轄市都有不同規(guī)模的日用玻璃企業(yè)，基本上形成一個(gè)生產(chǎn)配套、布局合理的日用玻璃生產(chǎn)體系。

（4）進(jìn)入20世紀(jì)90年代，隨著改革開(kāi)放的深入發(fā)展，打破了舊國(guó)有體制的束縛，企業(yè)普遍煥發(fā)了青春，股份制極大調(diào)動(dòng)了職工的積極性，一大批民營(yíng)、合資、股份制企業(yè)相繼湧現(xiàn)，加上國(guó)外大量先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備的引進(jìn)及我國(guó)玻璃機(jī)器製造業(yè)的發(fā)展，使我國(guó)日用玻璃行業(yè)進(jìn)入了高速發(fā)展階段。

二、主要工藝流程

1、主要工藝流程示意圖如下：

各種原料→配料車(chē)間→稱(chēng)量→混合→熔制車(chē)間→加料機(jī)→玻璃窯爐熔化→供料道（機(jī)）→成型設(shè)備→退火→檢驗(yàn)、包裝→出廠(chǎng)

2、主要工藝流程說(shuō)明

一般日用玻璃工廠(chǎng)主要生產(chǎn)、輔助車(chē)間有：配料車(chē)間、熔制車(chē)間（含窯爐）、碎玻璃加工車(chē)間、機(jī)修車(chē)間、原料庫(kù)、包裝物庫(kù)等，配套公用工程設(shè)施有煤氣站（重油庫(kù)、燃氣調(diào)壓站）、空壓站、變電室、水泵房、汙水處理站、地磅以及生活服務(wù)設(shè)施的宿舍樓、辦公樓、食堂、浴室等單體組成。

工藝過(guò)程一般為：配料車(chē)間製備的合乎要求的配合料，由輸(shū)送設(shè)備運(yùn)至熔制車(chē)間的窯頭料倉(cāng )，然後由加料機(jī)加入到玻璃窯爐中，在1450℃左右的高溫進(jìn)行熔化成玻璃液，熔化好的玻璃液，再經(jīng)供料道由供料機(jī)供給成型設(shè)備（制瓶機(jī)等）製成所需的產(chǎn)品，再經(jīng)輸(shū)瓶、推瓶機(jī)等把產(chǎn)品送入退火爐中進(jìn)行退火去除應(yīng)力，經(jīng)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)後，合格的產(chǎn)品進(jìn)行包裝入庫(kù)、出廠(chǎng)。

（1）配料車(chē)間：該車(chē)間一般內(nèi)置各種料倉(cāng )、提升設(shè)備、稱(chēng)量設(shè)備、混料設(shè)備等。主要是把各種礦物與化工原料經(jīng)稱(chēng)量與混合後，製成合乎要求的配合料。生產(chǎn)日用玻璃的主要原料有：矽砂、石灰石、白雲石、長(zhǎng)石、純鹼、與碎玻璃等七八種礦物與化工原料。

（2）熔制車(chē)間：該車(chē)間為玻璃廠(chǎng)的主要生產(chǎn)車(chē)間，一般內(nèi)置玻璃窯爐、供料道（機(jī)）、成型設(shè)備（制瓶機(jī)）、退火爐、檢驗(yàn)包裝設(shè)備等。目前該車(chē)間一般採用兩(liǎng)層（局部三層）的布置形式，成型設(shè)備（制瓶機(jī)）、退火爐、檢驗(yàn)包裝等設(shè)備置於二層，檢驗(yàn)包裝採用自動(dòng)化。

三、節(jié)能潛力與途徑

1、節(jié)能潛力

玻璃熔制過(guò)程中，窯爐的能耗約佔整個(gè)產(chǎn)品綜合能耗的60%~70%左右，因此降低窯爐的能耗是整個(gè)玻璃廠(chǎng)節(jié)能的關(guān)鍵。

世界先進(jìn)水平的窯爐主要能耗指標(biāo)平均為100~130kgce/t玻璃液；少數(shù)企業(yè)可達(dá)到90~100kgce/t玻璃液，成品單耗平均約為160~200kgce/t，熔化率一般為2.5～3.0 t/d.m²。目前國(guó)內(nèi)日用玻璃窯爐熔化面積一般在30~90m²，窯爐熔化率一般在1.5~2.2 t/d.m²，成品單耗水平一般在300~500 kgce/t。因此與世界先進(jìn)水平相比，我國(guó)玻璃窯爐節(jié)能潛力很大。

玻璃液的形成主要需以下五方面熱量：（1）矽酸鹽生成熱，一般在300~350kJ/kg玻璃液，佔玻璃形成過(guò)程耗熱的10%左右；（2）玻璃形成熱：一般在250~300kJ/kg，佔玻璃形成過(guò)程耗熱的9%左右；（3）玻璃液加熱到熔化溫度（1420~1480℃）時(shí)耗熱：一般在1880~2000kJ/kg玻璃液，佔玻璃形成過(guò)程耗熱的60%以上；（4）逸出氣體加熱到玻璃熔化溫度耗熱，一般在390~410kJ/kg玻璃液，佔玻璃形成過(guò)程耗熱的15%左右；（5）蒸發(fā)水分耗熱，一般在100~120kJ/kg