劉志海

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

2018年8月，工信部辦公廳與國家發(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），要求嚴(yán)肅產(chǎn)能置換，“對項目業(yè)主報送的擬建項目的產(chǎn)能置換方案，堅持采信企業(yè)承諾與現(xiàn)場核實查驗相結(jié)合，細(xì)致甄別置換方案特別是所用產(chǎn)能指標(biāo)的真實性和合規(guī)性，溯清產(chǎn)能指標(biāo)源頭。對不符合規(guī)定的，堅決不予公示；對存有疑問的，核清前不予公示。對跨省開展產(chǎn)能置換的，公示前應(yīng)由項目建設(shè)地省級主管部門委托全國性的行業(yè)組織或中介機構(gòu)召開聽證會。堅決依法依規(guī)從嚴(yán)審核項目產(chǎn)能置換方案，防止弄虛作假，消除新增產(chǎn)能隱患”。

兩個文件對實施置換的產(chǎn)能提出了“核定”或“現(xiàn)場核實查驗”的要求，本文就如何現(xiàn)場核定或核實查驗平板玻璃熔窯產(chǎn)能的方法做簡要分析。

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量，我國主要以重量箱計量為主）。

《水泥玻璃行業(yè)產(chǎn)能置換實施辦法》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（萬重量箱/年）的換算關(guān)系。也就說平板玻璃熔窯產(chǎn)能可以用熔化量（通常稱為日熔化量）來表示。

1.2 熔化量的概念

我國現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 15764—2008《平板玻璃術(shù)語》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》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程。對于現(xiàn)代平板玻璃熔窯而言，熔化需要在玻璃熔窯中進行，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》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》對熔化面積給出的定義是：“從投料池末端到最末一對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)；從泡界線后到末對小爐中心線外1.0 m或1.5 m的區(qū)域為熔化和澄清交叉區(qū)；末對小爐中心線外1.0 m或1.5 m到卡脖前為澄清區(qū)。為了方便設(shè)計計算，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，不僅是國內(nèi)外行業(yè)專家在設(shè)計玻璃熔窯尺寸時優(yōu)先確定，更在于該尺寸是確定熔化區(qū)長度尺寸、小爐口寬度尺寸、小爐對數(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)及熔化部長度尺寸的確定

熔化區(qū)長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)的長度一般占熔化部長度的60%或熔化部的長寬比為3～3.3。所以通過熔化區(qū)的寬度尺寸（熔化部寬度尺寸）可以得到熔化區(qū)及熔化部長度尺寸。

（2）小爐口寬度尺寸及小爐對數(shù)的確定

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

（3）投料池寬度尺寸的確定

以往的設(shè)計，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)場核實查驗方法

2.1 以熔化部池寬尺寸來核實查驗熔窯產(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)驗公式的方法。目前，確定玻璃熔窯寬度尺寸的經(jīng)驗公式有三個。

（1）經(jīng)驗公式一

《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”一文，其作者介紹了美國TECO公司根據(jù)多年熔窯設(shè)計實踐經(jīng)驗總結(jié)出了確定熔化部池寬尺寸的經(jīng)驗公式：

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”一文，給出了該文作者所總結(jié)出的適合我國浮法玻璃熔窯的計算熔化部池寬的經(jīng)驗公式：

式中：B——熔化部池寬，mm；

P——熔窯日熔化能力，t/d。

該經(jīng)驗公式的作者強調(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)以上三個經(jīng)驗公式所計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際測量或設(shè)計施工圖紙上的熔化部池寬尺寸，直接對應(yīng)核實查驗熔窯的產(chǎn)能（日熔化能力）；也可以實際測量或設(shè)計施工圖紙上的熔化部池寬尺寸按上面的任何一個經(jīng)驗公式，計算核實查驗熔窯的產(chǎn)能（日熔化能力）。

2.2 以熔化面積來核實查驗熔窯產(chǎn)能

以熔化面積來核定熔窯產(chǎn)能，不僅需要實際測量或?qū)彶樵O(shè)計施工圖紙上的熔化部池寬尺寸，而且需要實際測量或?qū)彶樵O(shè)計施工圖紙上的熔化區(qū)長度尺寸和獲知熔窯的熔化率。

（1）熔窯熔化率的獲得

國家標(biāo)準(zhǔn)GB 50435—2016《平板玻璃工廠設(shè)計規(guī)范》和GB 51113—2015《光伏壓延玻璃工廠設(shè)計規(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家政策不鼓勵或限制的熔窯，確需的熔化率，應(yīng)采用插入法、類比法或?qū)＜以u定法來確定。

（2）熔化區(qū)長度尺寸的確定

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

一是熔化區(qū)長度區(qū)間的起點為“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，投料池長度一般為1.7～2.5 m。

再看GB/T 15764—1995《平板玻璃術(shù)語》中的熔化面積定義：“從投料池末端到最末一對小爐中心線外一米處的熔窯面積（平方米）”。也就是通常所說的“從前臉墻到最末一對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》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，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)長度區(qū)間的終點為“最末一對小爐中心線外一米處”。對于“一米”這個常數(shù)項，筆者認(rèn)為，該與末對小爐口噴出的火焰擴展加熱物料的有效范圍有關(guān)，而這個范圍應(yīng)與末對小爐噴出口寬度（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，末對小爐的噴出口寬度由過去的1.2～1.4 m增加到1.4～2 m，所以取末對小爐中心線外1.5 m更為合理。不過在國家標(biāo)準(zhǔn)未修訂之前，應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)計算，即按末對小爐中心線外1 m計算。

三是熔化區(qū)長度區(qū)間的始點和終點為“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）與第一對小爐中心的距離，我國在上世紀(jì)90年代前都比較短，一般只有2.5 m左右，而當(dāng)時國外的熔窯此距離都在3 m以上。適當(dāng)增大第一對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小爐溫度升高后對前臉墻的燒損和飛料對第一對和第二對小爐蓄熱室格子體的堵塞和侵蝕等優(yōu)點。目前，浮法玻璃熔窯一般為3.5～4.5 m。不過，第一對小爐中心線至前臉墻距離并非越大越好，因為過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。如個別熔窯此距離設(shè)計過大，達(dá)6 m以上，筆者認(rèn)為不足為取。這時，在確定熔化區(qū)長度區(qū)間長度尺寸時，就需要進行做適當(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，按式（4）計算核實查驗熔窯的產(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)長度（投料池壁內(nèi)側(cè)起到最末一對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，按式（5）計算核實查驗熔窯的產(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小爐中心線外一米處長度尺寸，mm；

Bt——投料池寬度，mm；

Lt——投料池長度，mm；

r——熔窯熔化率，t/（m2·d）。

一般來講，如按通過修正的熔化區(qū)長度尺寸計算核實查驗時，宜取表2或表3熔化率中的偏大值。

3 結(jié)論

無論是平板玻璃的產(chǎn)能置換還是督查檢查，有時需要對現(xiàn)有熔窯或停產(chǎn)熔窯進行產(chǎn)能現(xiàn)場核實查驗。通過以上分析，以熔化部池寬尺寸來核實查驗，最為簡便，且具有較強操作性；以熔化面積來核實查驗，相對比較精準(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，在進行平板玻璃熔窯產(chǎn)能現(xiàn)場核實查驗時，宜以熔化部池寬尺寸來核實查驗為主，必要時以熔化面積來核實查驗來校正。