玻璃熔窯常用的立式蓄熱室的結構，下部為空氣、煤氣煙道，煙道頂部砌空氣和煤氣蓄熱室的爐條碹，其上碼砌格子磚，空氣與煤氣蓄熱室之間的隔墻叫風火隔墻，由于其上部溫度很高，又有飛料侵蝕，燒損后易發生透火現象，所以其厚度一般較大，而且要求砌筑嚴密。為減少蓄熱室外墻散熱損失，一般都砌有輕質耐火磚。

正文

蓄熱室介紹

從玻璃熔窯內排出的煙氣(廢氣)溫度很高，一般為1400～1500℃左右。因此，廢氣含有大量的熱能。所以說，在玻璃熔窯中廢氣余熱的利用具有很重要的意義。

玻璃熔窯內要求火焰溫度在1700℃左右，除了燃料燃燒提供熱能外，利用廢氣的高溫將助燃空氣和煤氣(在燃油窯中，只有助燃空氣)預熱也是保證火焰達到高溫的重要條件。所以，在干板玻璃熔窯中采用蓄熱室作為廢氣余熱利用設備來預熱空氣和煤氣。

玻璃熔窯常用的立式蓄熱室的結構如下圖所示，下部為空氣、煤氣煙道，煙道頂部砌空氣和煤氣蓄熱室的爐條碹，其上碼砌格子磚，空氣與煤氣蓄熱室之間的隔墻叫風火隔墻，由于其上部溫度很高，又有飛料侵蝕，燒損后易發生透火現象，所以其厚度一般較大，而且要求砌筑嚴密。為減少蓄熱室外墻散熱損失，一般都砌有保溫磚。由于蓄熱室常需要修格子磚及清灰，所以外墻留有熱修門和清掃孔，煙道內需留有掏灰坑。

注:

1-半圓碹；2-格子體；3-風火隔墻；4-蓄熱室墻；5-煙道；6-熱修門；7-爐條碹；8-扒灰坑

采用蓄熱室作為廢氣余熱利用設備，能提高熔窯的熱效率，提高空氣和煤氣的預熱溫度，所以，既能提高火焰溫度，又能降低燃料的消耗量，從而可降低生產成本。因此，研究和采用合理的余熱利用設備是熔化工藝、熱工操作和經濟核算的共同要求。

對蓄熱室性能的要求

①保證空氣、煤氣有一定的預熱溫度，而且預熱溫度要穩定;

②能充分利用廢氣熱量;

③氣流在蓄熱室橫截面上應分布均勻，氣流阻力要小;

④結構簡單，緊湊牢固，便于檢查、清掃和熱修。

蓄熱室對氣體的加熱作用是間歇的，但池窯的生產是連續的。因此，必須有兩套設備輪換工作。所以蓄熱室總是成對使用，與蓄熱室相配合的小爐也是成對的。

蓄熱室的工作原理與作用

蓄熱室為周期性換熱設備，屬周期性不穩定溫度場，傳熱過程為不穩態傳熱，工作特點類似于逆流換熱器，故通常將蓄熱室看作逆流式換熱器來對整個周期進行傳熱分析，從而使問題簡化。

在傳熱過程中，廢氣主要以輻射為主加對流方式將熱量傳給格子體表面，再通過導熱將熱量傳向格子體內部;而加熱空氣時格子體表面主要以對流加輻射方式將熱量傳給空氣，因為空氣中的O2、N2為對稱雙原子，不輻射也不吸收，因此溫度雖高仍主要以對流傳熱;加熱煤氣時，輻射作用得以加強。換向時間對蓄熱室換熱效率有較大影響，較適宜的時間據分析為20～25min。此外，格子磚的密度、比熱容、排列方式以及通道內氣體流動情況等也影響熱交換過程的好壞。蓄熱室內氣體流動情況，主要是橫斷面上的氣流分布均勻程度，對改善傳熱和提高熱效率具有重要意義。氣流方向應符合氣體垂直運動定則，即煙氣自上而下流動，空氣或煤氣自下而上流動。箱式蓄熱室與垂直上升道蓄熱室相比，改善了氣流分布，增加了格子體體積，提高了熱效率，也減少了散熱面積。蓄熱室橫斷面面積愈大，氣流分布愈不均勻，尤其在轉彎處，所以箱式蓄熱室上部要留有足夠的高度。

其工作原理是：當窯內高溫廢氣由上而下通過小爐口和空氣、煤氣通道進入蓄熱室時，將蓄熱室內的格子體加熱，此時格子體的溫度逐漸升高，積蓄一定的熱量;換火后，助燃空氣和煤氣由下而上經蓄熱室底煙道進入蓄熱室時，蓄熱室內的格子體用積蓄的熱量來預熱空氣和煤氣，此時格子體的溫度逐漸降低。其工作過程如下圖所示的蓄熱室工作示意。

由此可知，蓄熱室的工作是周期性的，一個周期內是格子體的加熱期，另一個周期內是格子體的冷卻期，如此循環往復進行。因此蓄熱室的作用是：利用格子磚作為蓄熱體，將廢氣所含的熱量積蓄起來，換火后用積蓄的熱量將空氣和煤氣預熱達到一定溫度。

一般空氣可預熱到1000～1200℃;煤氣可預熱到800～1000℃;廢氣出蓄熱室的溫度為600℃左右。為滿足氣流分布均勻又同時滿足換熱面積的要求。就要增加蓄熱室的高度和合理安排格子體。采用三通道蓄熱室是一種有效措施。

由于每個換向周期中煙氣、格子體、空氣的溫度隨時問而變化，在剛換向的很短時間內，溫度變化非常快，然后變化的速度逐漸變慢。對于單通道蓄熱室。因換向而引起的溫度波動較大，而采用多通道則能夠使溫度場趨于穩定。當然由于煙氣流程較長.氣流阻力增大，因此煙囪需要加高或用排煙機增加抽力。

三通道蓄熱室有以下優點：

①三通道的蓄熱室可以在不增加廠房高度的情況下擴大換熱面積，同時可以根據各通道氣體進出溫度、侵蝕情況以及通道內的主要傳熱方式來考慮各通道格子體的結構和磚的材質，使蓄熱室的設計更合理，蓄熱室的利用率和余熱回收率都有所提高.蓄熱室的整體壽命延長。

②煙氣流程長，氣流分布均勻，助燃空氣預熱溫度高。普通箱式蓄熱室只能把助燃空氣加熱至1000～1100℃，而三通道蓄熱室由于保溫好、流程長，可以把助燃空氣加熱至1300℃以上，相比之下，節約大量能源。

③可根據不同溫度的傳熱方式特點，確定各通道內合適的煙氣流速，以提高熱交換能力。

④普通箱式蓄熱室易產生堵塞或倒塌，特別對于硼硅酸鹽玻璃，由于硼的大量揮發、凝結，高溫澄清劑食鹽的揮發、凝結以及其他粉料進入蓄熱室，蓄熱室堵塞特別嚴重，幾乎每年都要反燒一次，每個窯期要停產熱修更換1～2次格子磚.每次費時4～7天，給工廠造成很大經濟損失。而三通道蓄熱室沒有這個缺點，既減輕了工人的勞動強度，也給工廠創造了較好的經濟效益。

三通道蓄熱室自然沉降原理是：一通道上部出口助燃空氣溫度長期穩定在1300℃以上，而下部入口助燃空氣溫度長期穩定在900℃以上。所以，進入一通道的粉料被燒熔，堿、硼蒸氣則冷凝于底煙道下。進入二通道的煙氣，由于溫度下降，而且流動中要繞三個90°彎，加之重力作用，灰塵大部分落人底煙道中。進入三通道的煙氣速度加快，溫度更低，灰塵極少。正是由于三通道蓄熱室的這些特點，加上正確的操作，所以在整個窯期中不易堵塞。

三通道蓄熱室爐條碹和底煙道爐條碹除考慮流通截面積外，主要考慮強度，因格子體較高，而且磚材的密度都較大，第一蓄熱室的鋯英石磚、紅柱石磚密度都較大;第二蓄熱室下部溫度高達900℃以上，并且氣體流速較大，所以也用鋯英石磚;第三蓄熱室溫度較低，上層用莫來石磚，下層用優質黏土磚砌筑，提高格子體耐火度，以便于反燒：所有的爐條碹均砌筑成承重力最好的半圓形碹。底煙道考慮留有足夠的空間，既保證氣流暢通，又可儲存較多的灰塵。第一蓄熱室、第二蓄熱室底部采用斜面結構，以便于燒熔的粉料自動流出。

一般三通道蓄熱室分三個蓄熱室：第一蓄熱室(高溫蓄熱區)、第二蓄熱室(垂直上升道)、第三蓄熱室(低溫蓄熱區)。

蓄熱室的結構

(1)燃燒發生爐煤氣玻璃熔窯的蓄熱室結構

蓄熱室按其是否分隔，可分為分隔式和連通式兩種。

連通式與分隔式蓄熱室的優缺點見下表所列。

兩種形式經過實踐效果對比，認為分隔式蓄熱室優越性較多。因此，大多數工廠在新建熔窯時均采用分隔式蓄熱室。有的老廠由于受廠房限制，目前還用連通式蓄熱室，只要改用重油作燃料時，則可改為分隔式蓄熱室。

無論是分隔式還是連通式蓄熱室，它們的構造都是由底煙道、格子體和上部空間三個部分組成。空氣、煤氣蓄熱室的下部分分別為空氣、煤氣煙道，相當于每個蓄熱室都有一個掏灰坑門。煙道頂部砌有空氣和煤氣蓄熱室的爐條碹。爐條碹支撐蓄熱室格子體的重量，為了提高其強度，一般在兩爐條碹之間的空中加筋。爐條碹上砌爬碴磚找平，然后碼砌格子磚。爐條碹一般用一等黏土磚砌筑。

蓄熱室頂部的碹，一般多為半圓碹。由于蓄熱室上部溫度較高，所以半圓碹用高鋁磚砌筑。空氣蓄熱溫度較高，碹的跨度較大，所以其半圓碹較煤氣的厚一些。空氣半圓碹一般厚350mm左右，煤氣半圓碹厚為250mm左右。

空氣蓄熱室與煤氣蓄熱室之間的隔墻叫風火隔墻。由于風火隔墻上部溫度較高，而且受飛料的侵蝕較嚴重，燒損后會發生透火現象，所以風火隔墻要厚，而且砌筑必須嚴密。風火隔墻上部多采用高鋁磚，下部溫度較低，采用黏土磚。

為了減輕蓄熱室外墻的熱損失，一般在一層黏土磚外，加砌保溫磚。由于蓄熱室需熱修及經常掏灰，所以外墻上留有熱修門(平時堵嚴及保溫)，煙道拐彎處安排掏灰坑門。

(2)燒重油玻璃熔窯的蓄熱室結構

燃油熔窯為了便于控制各小爐燃燒器的助燃空氣量，有利于控制溫度和氣氛的分布.故均采用分隔式蓄熱室。

由于采用重油這種高熱值燃料，故蓄熱室取消了煤氣部分，只有空氣蓄熱室預熱助燃空氣，其結構與燃燒發生爐煤氣蓄熱室的空氣部分基本相同，也是由底煙道、格子體和上部空間組成。各部位的結構形式和各處砌體所用的耐火材料也與燃燒發生爐煤氣蓄熱室的空氣部分相同。