平板玻璃熔窯產(chǎn)能現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)查驗(yàn)方法

劉志海

2018年1月1日起施行的《水泥玻璃行業(yè)產(chǎn)能置換實(shí)施辦法》（工信部原［2017］337號(hào)）中明確了對(duì)平板玻璃產(chǎn)能實(shí)施置換的要求：“位于國(guó)家規(guī)定的環(huán)境敏感區(qū)的平板玻璃建設(shè)項(xiàng)目，需置換淘汰的產(chǎn)能數(shù)量按不低于建設(shè)項(xiàng)目的1.25倍予以核定，其他地區(qū)實(shí)施等量置換”、“用于置換的產(chǎn)能指標(biāo)，依據(jù)項(xiàng)目備案或核準(zhǔn)文件上的設(shè)計(jì)產(chǎn)能確定。實(shí)際產(chǎn)能小于備案或核準(zhǔn)產(chǎn)能的，按實(shí)際產(chǎn)能確定”。

2018年8月，工信部辦公廳與國(guó)家發(fā)改委辦公廳聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于嚴(yán)肅產(chǎn)能置換嚴(yán)禁水泥平板玻璃行業(yè)新增產(chǎn)能的通知》（工信廳聯(lián)原［2018］57號(hào)），要求嚴(yán)肅產(chǎn)能置換，“對(duì)項(xiàng)目業(yè)主報(bào)送的擬建項(xiàng)目的產(chǎn)能置換方案，堅(jiān)持采信企業(yè)承諾與現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)查驗(yàn)相結(jié)合，細(xì)致甄別置換方案特別是所用產(chǎn)能指標(biāo)的真實(shí)性和合規(guī)性，溯清產(chǎn)能指標(biāo)源頭。對(duì)不符合規(guī)定的，堅(jiān)決不予公示；對(duì)存有疑問(wèn)的，核清前不予公示。對(duì)跨省開展產(chǎn)能置換的，公示前應(yīng)由項(xiàng)目建設(shè)地省級(jí)主管部門委托全國(guó)性的行業(yè)組織或中介機(jī)構(gòu)召開聽證會(huì)。堅(jiān)決依法依規(guī)從嚴(yán)審核項(xiàng)目產(chǎn)能置換方案，防止弄虛作假，消除新增產(chǎn)能隱患”。

兩個(gè)文件對(duì)實(shí)施置換的產(chǎn)能提出了“核定”或“現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)查驗(yàn)”的要求，本文就如何現(xiàn)場(chǎng)核定或核實(shí)查驗(yàn)平板玻璃熔窯產(chǎn)能的方法做簡(jiǎn)要分析。

1 平板玻璃產(chǎn)能的相關(guān)概念

1.1 平板玻璃產(chǎn)能的概念

產(chǎn)能的定義：是指在計(jì)劃期內(nèi)，企業(yè)參與生產(chǎn)的全部固定資產(chǎn)在既定的組織技術(shù)條件下，所能生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量，或者能夠處理的原材料數(shù)量。

平板玻璃產(chǎn)能的定義：是指在一定時(shí)間內(nèi)（通常為1年），平板玻璃熔窯在正常生產(chǎn)條件下，所能生產(chǎn)平板玻璃良品的數(shù)量（通常按重量箱或噸計(jì)量，我國(guó)主要以重量箱計(jì)量為主）。

《水泥玻璃行業(yè)產(chǎn)能置換實(shí)施辦法》附件2“平板玻璃熔窯產(chǎn)能換算”給出了熔化量（噸/天）和產(chǎn)能（萬(wàn)重量箱/年）的換算關(guān)系。也就說(shuō)平板玻璃熔窯產(chǎn)能可以用熔化量（通常稱為日熔化量）來(lái)表示。

1.2 熔化量的概念

我國(guó)現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 15764—2008《平板玻璃術(shù)語(yǔ)》中，熔化量的定義是：熔窯24 h所能熔化的玻璃液量（噸/天）。被該標(biāo)準(zhǔn)所取代的GB/T 15764—1995《平板玻璃術(shù)語(yǔ)》中，熔化量的定義是：熔窯每晝夜所熔化的玻璃液量（噸/日），內(nèi)涵基本相同。

所謂熔化是指配合料熔融成玻璃液的過(guò)程。對(duì)于現(xiàn)代平板玻璃熔窯而言，熔化需要在玻璃熔窯中進(jìn)行，所以熔化量的大?。ㄈ刍芰Γ┤Q于玻璃熔窯的熔化面積。

1.3 熔化面積的概念

GB/T 15764—2008《平板玻璃術(shù)語(yǔ)》中熔化面積的定義是：“熔窯中能夠?qū)ε浜狭虾筒Ａб浩鹬刍统吻遄饔玫氖軣崦娣e。通常指從投料池壁內(nèi)側(cè)起到最末一對(duì)小爐中心線外一米處熔窯面積”。而GB/T 15764—1995《平板玻璃術(shù)語(yǔ)》對(duì)熔化面積給出的定義是：“從投料池末端到最末一對(duì)小爐中心線外一米處的熔窯面積（平方米）”。

就橫火焰玻璃熔窯從玻璃熔制工藝來(lái)講，熔化部一般劃分為熔化區(qū)（帶）、熔化和澄清交叉區(qū)（帶）、澄清區(qū)（帶）三個(gè)區(qū)域。其中投料池壁內(nèi)側(cè)到泡界線前為熔化區(qū)；從泡界線后到末對(duì)小爐中心線外1.0 m或1.5 m的區(qū)域?yàn)槿刍统吻褰徊鎱^(qū)；末對(duì)小爐中心線外1.0 m或1.5 m到卡脖前為澄清區(qū)。為了方便設(shè)計(jì)計(jì)算，通常把熔化區(qū)、熔化和澄清交叉區(qū)合并為熔化區(qū)。

熔化面積就是熔化區(qū)的面積。在設(shè)計(jì)中熔化部寬度尺寸作為關(guān)鍵數(shù)據(jù)優(yōu)先確定。

1.4 熔化部寬度尺寸關(guān)鍵性分析

熔化部寬度尺寸之所以關(guān)鍵，不僅是國(guó)內(nèi)外行業(yè)專家在設(shè)計(jì)玻璃熔窯尺寸時(shí)優(yōu)先確定，更在于該尺寸是確定熔化區(qū)長(zhǎng)度尺寸、小爐口寬度尺寸、小爐對(duì)數(shù)、大碹跨度、投料池寬度尺寸、卡脖寬度尺寸等其他數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)。

（1）熔化區(qū)及熔化部長(zhǎng)度尺寸的確定

熔化區(qū)長(zhǎng)度尺寸與熔化部寬度尺寸存在一定的比例關(guān)系，其比值為1.8～2.1或更大，且熔窯越大取值越偏小。而熔化區(qū)的長(zhǎng)度一般占熔化部長(zhǎng)度的60%或熔化部的長(zhǎng)寬比為3～3.3。所以通過(guò)熔化區(qū)的寬度尺寸（熔化部寬度尺寸）可以得到熔化區(qū)及熔化部長(zhǎng)度尺寸。

（2）小爐口寬度尺寸及小爐對(duì)數(shù)的確定

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 51113—2015《光伏壓延玻璃工廠設(shè)計(jì)規(guī)范》和GB 50435—2016《平板玻璃工廠設(shè)計(jì)規(guī)范》有明確的規(guī)定：一側(cè)小爐口總寬度應(yīng)占熔化部總長(zhǎng)度的48%～59%。當(dāng)一側(cè)小爐口總寬度尺寸確定后，小爐的對(duì)數(shù)也基本確定。

（3）投料池寬度尺寸的確定

以往的設(shè)計(jì)，投料池的寬度尺寸一般為熔化部池寬尺寸的70%～80%；目前以至發(fā)展為準(zhǔn)等寬或等寬。

（4）卡脖寬度尺寸的確定

卡脖的寬度尺寸一般為熔化部池寬尺寸的40%～50%。

2 平板玻璃熔窯產(chǎn)能現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)查驗(yàn)方法

2.1 以熔化部池寬尺寸來(lái)核實(shí)查驗(yàn)熔窯產(chǎn)能

平板玻璃熔窯尤其是浮法玻璃熔窯的尺寸設(shè)計(jì)均從熔窯寬度尺寸的確定開始，而玻璃熔窯的寬度尺寸的確定均采取經(jīng)驗(yàn)公式的方法。目前，確定玻璃熔窯寬度尺寸的經(jīng)驗(yàn)公式有三個(gè)。

（1）經(jīng)驗(yàn)公式一

《玻璃》1996年第1期發(fā)表的唐福恒“燃天然氣浮法玻璃熔窯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”一文，其作者介紹了美國(guó)TECO公司根據(jù)多年熔窯設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出了確定熔化部池寬尺寸的經(jīng)驗(yàn)公式：

式中：B——熔化部池寬，mm；

P——熔窯日熔化能力，t/d。

（2）經(jīng)驗(yàn)公式二

1997年8月武漢理工大學(xué)出版社出版的陳正樹等編著的《浮法玻璃》一書，給出了熔化部寬度尺寸的經(jīng)驗(yàn)公式為：

式中：B——熔化部池寬，mm；

P——熔窯日熔化能力，t/d。

（3）經(jīng)驗(yàn)公式三

《玻璃》2003年第2期發(fā)表唐福恒“浮法玻璃熔窯熔化部的窯池尺寸設(shè)計(jì)”一文，給出了該文作者所總結(jié)出的適合我國(guó)浮法玻璃熔窯的計(jì)算熔化部池寬的經(jīng)驗(yàn)公式：

式中：B——熔化部池寬，mm；

P——熔窯日熔化能力，t/d。

該經(jīng)驗(yàn)公式的作者強(qiáng)調(diào)，本公式的含義是以熔窯的熔化部池寬9 000 mm為基準(zhǔn)，每增加100 t/d的熔化能力，熔化部的池寬要增加700 mm。

表1是根據(jù)以上三個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式所計(jì)算的不同熔化能力熔窯的熔化部池寬尺寸。

表1 不同熔化能力熔窯的熔化部池寬尺寸

在實(shí)際操作中，可以按照表1的平均值（其他值亦可）的熔化部池寬尺寸與實(shí)際測(cè)量或設(shè)計(jì)施工圖紙上的熔化部池寬尺寸，直接對(duì)應(yīng)核實(shí)查驗(yàn)熔窯的產(chǎn)能（日熔化能力）；也可以實(shí)際測(cè)量或設(shè)計(jì)施工圖紙上的熔化部池寬尺寸按上面的任何一個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式，計(jì)算核實(shí)查驗(yàn)熔窯的產(chǎn)能（日熔化能力）。

2.2 以熔化面積來(lái)核實(shí)查驗(yàn)熔窯產(chǎn)能

以熔化面積來(lái)核定熔窯產(chǎn)能，不僅需要實(shí)際測(cè)量或?qū)彶樵O(shè)計(jì)施工圖紙上的熔化部池寬尺寸，而且需要實(shí)際測(cè)量或?qū)彶樵O(shè)計(jì)施工圖紙上的熔化區(qū)長(zhǎng)度尺寸和獲知熔窯的熔化率。

（1）熔窯熔化率的獲得

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 50435—2016《平板玻璃工廠設(shè)計(jì)規(guī)范》和GB 51113—2015《光伏壓延玻璃工廠設(shè)計(jì)規(guī)范》分別規(guī)定了平板玻璃熔窯空氣助燃熔窯熔化率和光伏壓延玻璃熔窯燃重油、天然氣熔窯熔化率，見表2和表3。

表2 《平板玻璃工廠設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定空氣助燃熔窯熔化率

表3 《光伏壓延玻璃工廠設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定重油、天然氣熔化率

表中未能涵蓋的熔化量熔窯為國(guó)家政策不鼓勵(lì)或限制的熔窯，確需的熔化率，應(yīng)采用插入法、類比法或?qū)＜以u(píng)定法來(lái)確定。

（2）熔化區(qū)長(zhǎng)度尺寸的確定

在實(shí)際測(cè)量或?qū)彶樵O(shè)計(jì)施工圖紙上的熔化區(qū)長(zhǎng)度尺寸時(shí)，必須弄清楚熔化區(qū)的長(zhǎng)度區(qū)間。從GB/T 15764—2008《平板玻璃術(shù)語(yǔ)》熔化面積定義中有“通常指從投料池壁內(nèi)側(cè)起到最末一對(duì)小爐中心線外一米處熔窯面積”可知，熔化區(qū)的長(zhǎng)度區(qū)間通常應(yīng)為從投料池壁內(nèi)側(cè)起到最末一對(duì)小爐中心線外一米處。這個(gè)定義所規(guī)定的熔化區(qū)長(zhǎng)度區(qū)間包括三層含義：

一是熔化區(qū)長(zhǎng)度區(qū)間的起點(diǎn)為“投料池壁內(nèi)側(cè)”。投料口包括投料池和上部擋墻（前臉墻）兩部分組成，投料池長(zhǎng)度一般為1.7～2.5 m。

再看GB/T 15764—1995《平板玻璃術(shù)語(yǔ)》中的熔化面積定義：“從投料池末端到最末一對(duì)小爐中心線外一米處的熔窯面積（平方米）”。也就是通常所說(shuō)的“從前臉墻到最末一對(duì)小爐中心線外一米處”，未包括投料池的面積。而現(xiàn)行的GB/T 15764—2008《平板玻璃術(shù)語(yǔ)》中的熔化面積包括投料池面積。筆者認(rèn)為，修訂的主要原因，在于現(xiàn)代大型浮法玻璃熔窯的設(shè)計(jì)，投料池寬度均采取與熔化池等寬和準(zhǔn)等寬的模式。

二是熔化區(qū)長(zhǎng)度區(qū)間的終點(diǎn)為“最末一對(duì)小爐中心線外一米處”。對(duì)于“一米”這個(gè)常數(shù)項(xiàng)，筆者認(rèn)為，該與末對(duì)小爐口噴出的火焰擴(kuò)展加熱物料的有效范圍有關(guān)，而這個(gè)范圍應(yīng)與末對(duì)小爐噴出口寬度（嚴(yán)格為小爐噴出口面積）有關(guān)，目前隨著熔窯大型化發(fā)展，末對(duì)小爐的噴出口寬度由過(guò)去的1.2～1.4 m增加到1.4～2 m，所以取末對(duì)小爐中心線外1.5 m更為合理。不過(guò)在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)未修訂之前，應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，即按末對(duì)小爐中心線外1 m計(jì)算。

三是熔化區(qū)長(zhǎng)度區(qū)間的始點(diǎn)和終點(diǎn)為“通常指”定。那就是特殊情況下，可以適當(dāng)修正。

如前臉墻（投料池末端）與第一對(duì)小爐中心的距離，我國(guó)在上世紀(jì)90年代前都比較短，一般只有2.5 m左右，而當(dāng)時(shí)國(guó)外的熔窯此距離都在3 m以上。適當(dāng)增大第一對(duì)小爐中心線至前臉墻距離，有利于減輕前臉墻的燒蝕；有利于提高第一對(duì)小爐火焰溫度，加速配合料熔化，提高熔化率和熱效率；有利于減輕由于第一對(duì)小爐溫度升高后對(duì)前臉墻的燒損和飛料對(duì)第一對(duì)和第二對(duì)小爐蓄熱室格子體的堵塞和侵蝕等優(yōu)點(diǎn)。目前，浮法玻璃熔窯一般為3.5～4.5 m。不過(guò)，第一對(duì)小爐中心線至前臉墻距離并非越大越好，因?yàn)檫^(guò)大可能在前臉墻處出現(xiàn)死料或造成難熔料，而產(chǎn)生浮渣或其他疵點(diǎn)。如個(gè)別熔窯此距離設(shè)計(jì)過(guò)大，達(dá)6 m以上，筆者認(rèn)為不足為取。這時(shí)，在確定熔化區(qū)長(zhǎng)度區(qū)間長(zhǎng)度尺寸時(shí)，就需要進(jìn)行做適當(dāng)修正。

以上參數(shù)均確定后，如果投料池寬度尺寸與熔化部寬度尺寸相等時(shí)，按式（4）計(jì)算核實(shí)查驗(yàn)熔窯的產(chǎn)能（日熔化能力）：

式中：P——熔窯日熔化能力，t/d；

B——熔化部池寬，mm；

Lr——熔化區(qū)長(zhǎng)度（投料池壁內(nèi)側(cè)起到最末一對(duì)小爐中心線外一米處），mm；

r——熔窯熔化率，t/（m2·d）。

如果投料池寬度尺寸與熔化部寬度尺寸相等時(shí)，按式（5）計(jì)算核實(shí)查驗(yàn)熔窯的產(chǎn)能（日熔化能力）：

式中：P——熔窯日熔化能力，t/d；

B——熔化部池寬，mm；

Lr——料池末端到最末一對(duì)小爐中心線外一米處長(zhǎng)度尺寸，mm；

Bt——投料池寬度，mm；

Lt——投料池長(zhǎng)度，mm；

r——熔窯熔化率，t/（m2·d）。

一般來(lái)講，如按通過(guò)修正的熔化區(qū)長(zhǎng)度尺寸計(jì)算核實(shí)查驗(yàn)時(shí)，宜取表2或表3熔化率中的偏大值。

3 結(jié)論

無(wú)論是平板玻璃的產(chǎn)能置換還是督查檢查，有時(shí)需要對(duì)現(xiàn)有熔窯或停產(chǎn)熔窯進(jìn)行產(chǎn)能現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)查驗(yàn)。通過(guò)以上分析，以熔化部池寬尺寸來(lái)核實(shí)查驗(yàn)，最為簡(jiǎn)便，且具有較強(qiáng)操作性；以熔化面積來(lái)核實(shí)查驗(yàn)，相對(duì)比較精準(zhǔn)，但在尺寸確定和熔化率選取上存在一定的技術(shù)性，可能使其精準(zhǔn)性產(chǎn)生偏離，甚至較為大的偏離。所以筆者認(rèn)為，在進(jìn)行平板玻璃熔窯產(chǎn)能現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)查驗(yàn)時(shí)，宜以熔化部池寬尺寸來(lái)核實(shí)查驗(yàn)為主，必要時(shí)以熔化面積來(lái)核實(shí)查驗(yàn)來(lái)校正。