浅谈太阳能玻璃的生产.pdf

建材世界 2 0 0 9 年第3 0 卷第2 期 浅谈太阳能玻璃的生产 蒋文玖 中国建材国际工程有限公司 蚌埠2 3 3 0 1 8 摘要 从太阳能玻璃生产工艺的角度介绍了的整个生产过程 并阐述了太阳能玻璃应用远景 关键词 太阳能玻璃 超白玻璃 压延玻璃 D i s c u s s i o no nS o l a rE n e r g yG l a s sP r o d u c t i o n J I A N GW e n f l u C h i n aT r i u m p hI n t e r n a t i o n a lE n g i n e e r i n gC o L t d B e n g b u2 3 3 0 1 8 C h i n a A b s t r a c t T h i sp a p e re m p h a s i z e st h ew h o l ep r o d u c t i o np r o c e s si nt h es i g h to fs o l a re n e r g yg l a s sp r o d u c t i o np r o c e s sa n di t s a p p l i c a t i o np r o s p e c t K e yw o r d s s o l a re n e r g yg l a s s u l t r ac l e a rg l a s s r o l l e dg l a s s 近年来 随着人类工业化进程的加快 能源问题 以及由能源消耗而导致的全球 温室效应 一直是全 球关注的焦点 能源供应紧张局面日趋严重 因此 开拓绿色能源以及可再生能源已经成为人类生存和 发展的唯一选择 太阳能作为一种取之不尽 用之 不竭清洁再生能源 能够有效地缓解能源短缺局面 目前世界各国都在致力于开发和利用太阳能资源为 人类造福 因而太阳能产业将成为未来全球最活跃 的投资热点之一 太阳能的利用装置 无论是太阳 射能热转换装置 还是太阳能电转换装置都离不开 太阳能玻璃 因此太阳能玻璃将成为平板玻璃行业 新的经济增长点 本文将从原料和工艺入手 重点 探讨太阳能玻璃的生产过程 并阐述了应用远景 1生产工艺 1 1 原料 在原料中含铁氧化物多少 对太阳能玻璃的质 量的优劣产生直接影响 因为铁氧化物不仅使玻璃 着色 影响玻璃的透光率 而且由于铁的氧化物对热 辐射具有较强的吸收作用 辐射热大部分被表层玻 璃液吸收 使玻璃液上层和下层产生明显的的温度 梯度 导致熔窑内玻璃液的对流困难 增加了熔制和 1 3 8 澄清难度 因此 太阳能玻璃生产对原料中铁氧化 物含量特别严格 一般要求原料中F e z 0 3 含量 0 0 1 5 为了降低和减少玻璃原料中F e z O 含量 加快熔制和澄清速度 可以采取以下措施 1 各种原料均采用为合格粉料进厂 特别是硅 质原料 应选择原矿品位高 F e 2 0 含量低厂家生产 产品 严格控制原料的水分 粒度级配和超细粉 尽 量避免硅质原料成分的波动 2 粉库料仓及工艺溜管均内衬工程塑料板 提 升机外壳体材料选用热浸式镀锌板 传动装置采用 皮带传动 料斗材料选用聚乙烯 尽量减少在物料的 输送过程中铁杂质的带入对玻璃质量的影响 3 为了保证除铁效果 在配合料输送过程中 多 设置几组电磁除铁器 4 在原料中 加入一定量的硝酸钠 氢氧化铝取 代芒硝和长石 不仅有利于溶化 而且可以加快澄清 速度 保证玻璃液质量 1 2 工艺选择 作为太阳能组件的太阳能玻璃必须具备下列特 性 1 阳光透过率高 吸收率和反射率低 2 对风 压 积雪 冰雹 投掷石子等外力和热应力有较高的 万方数据 2 0 0 9 年第3 0 卷第2 期 机械强度 3 对雨水和环境中的有害气体具有一 定的耐腐蚀性能 4 长期暴露在大气和阳光下 性 能无严重恶化 5 热膨胀系数必须与结构材料相 匹配 即膨胀系数要小 能够满足上述条件 只有超白浮法玻璃和超白 压延玻璃 但由于超白浮法玻璃原片反射率较高 表面必须经过一定的处理才能达到作为太阳能玻璃 的要求 而超白压延玻璃经钢化处理后 可直接作为 太阳能玻璃 所以超白压延玻璃是太阳能装置首选 的盖板材料 因此 压延法是生产太阳能玻璃最理 想的工艺 2市场前景 2 1 产业现状 我国太阳能玻璃的生产起步较晚 目前国内能 够生产超白压延产品的生产线仅有1 2 家 实际产 能为1 2 0t d 产品大部分出口韩国和泰国 在国内 基本不直接出售原片给其他加工厂 目前在建生产 线不到3 家 目前世界上只有美国P P G 法国圣戈班 英国 的皮尔金顿 日本的旭硝子 A F G 比利时的G l a v e r b e l 等少数企业能够生产超白玻璃 产量无法满 足全球日益增长的市场需求 2 2 前景展望 太阳能玻璃主要应用于太阳能热利用技术 如 太阳能热水器 太阳能灶海水淡化等 另一个是把太 阳光电转换技术 即太阳能光伏产业 如太阳能电 池 太阳能发电 光电玻璃幕墙等 太阳能作为一种再生能源 能有效缓解全球目 前能源供应紧张状况 在我国太阳能产业正以每年 2 0 3 0 的速度增长 国际上随着美国 欧盟 日 本等国家光伏发展计划 百万太阳能屋顶计划 光伏 先锋计划等政策的制定和出台 太阳能产业年增长 率超过了2 0 而每1 0 0 瓦需用太阳能玻璃1 2 m 2 另外 我国是一个水资源严重短缺的国家 2 0 0 3 年我国淡水资源总量为2 7 5 万亿m 3 左右 水 资源总量位居世界第6 位 但人均淡水资源量只有 21 2 5m 3 仅为世界人均占有量的1 1 4 全国因缺水 造成每年城市工业产值损失在12 0 0 亿元以上 相 当于一个中等省份全年的G D P 总值 且呈增长之 势 海水和苦咸水的淡化是解决水荒问题的一条有 效的重要战略途径 随着我国 海水利用专项规划 的出台 作为2 1 世纪 朝阳工业 的太阳能海水淡化 产业对太阳能玻璃的需求将与日俱增 下列图表 中 表1 是1 9 9 5 2 0 0 4 年中国光伏组件产量和增长 率 表2 是我国未来5 年光伏电池产业和市场发展 的预测 表3 是太阳热水器的发展潜力 2 0 0 0 年 2 0 1 5 年 表4 是2 0 1 0 年世界光伏安装情况 表11 9 9 5 2 0 0 4 年中国光伏组件产量和增长率 表2 我国未来5 年光伏电池产业和市场发展的预测 表3 太阳热水器的发展潜力 2 0 0 0 年 2 0 1 5 年 表42 0 1 0 年世界光伏安装情况预测 国别政策与规划 光伏安装目标 G W p 日本政府新能源计划 欧盟可再生能源白皮书 美国光伏计划 澳大利亚 一 发展中国家 一 世界光伏累计安装 一 5 3 4 7 0 7 5 1 5 1 5 1 3 9 万方数据 2 0 0 9 年第3 0 卷第2 期 由此可见 太阳能玻璃市场前景广阔 3结语 太阳能利用技术和产业已由技术开拓期步入蓬 勃发展时代 可以展望 在不久的将来 太阳能发电 成本有可能降低到与常规电价相竞争的水平 一个 大规模利用太阳能的新时代正在来临 太阳能玻璃 必将成为平板玻璃行业的新经济增长点 不仅能够 带动产业的结构调整 而且可以实现行业的可持续 发展的目标 收稿日期 2 0 0 8 1 1 2 0 作者简介 蒋文玖 高级工程师 E m a i l j i a n c a i s j c t i e c n e t 上接第1 3 7 页 顶丝 顶板始终处于受压状态 7 根据硅砖膨胀特性 在13 0 0 以后 硅砖有 轻微收缩 根据情况适当紧大碹等相关部位的拉条 或顶丝 表3 大碹的膨胀量实测值 温度 累计大碹上占总上涨量累计拉条松占总松出量 涨量 m m 的百分比 出量 m m的百分比 保持较好 几乎未发现抽签和内 外张口情况 大碹 的膨胀量实测值见表3 2 蓄热室墙体上涨量在7 0 8 0m m L 吊墙单 侧膨胀量在1 0m m 内 卡脖吊墙膨胀量在1 5m m 左右 其余部位膨胀都较均匀 3结语 我公司2 0 0 0 年在国内浮法窑上率先采用天然 气热风烤窑技术 经过两次冷修烤窑的实战 积累了 较为丰富的经验和教训 此次烤窑相对于2 0 0 0 年 更为成功 但仍