全氧燃烧玻璃熔窑与电熔窑运行成本对比
重油 ： ２ ９ ８ ＋１ ４ ０ ＝ ４ ３ ８ 元／ 吨玻 璃液 ；
天然 气 ： ３ ９ ２ ＋１ ４ ０ － ５ ３ ２ 元／ 吨玻璃 液 。
（ ５ ） 热 量 散 失减 少 ， 能 耗 大 大 降低 。全 电 熔 窑 是 靠玻 璃液 自身导 电来 实现 其熔 化 的 ， 它是 内热 式 的 。
生产高 附加值特种玻璃（ Ｔ Ｆ Ｔ 玻璃 、 显像管玻璃 、
玻璃纤维 、 高硼 硅 耐 热 玻璃 等 ） 也 需 要 更好 的熔 化 工
艺， 才能有更好的技术优势和经济效益［ １ － ３ ］ ０ １ 全氧燃烧玻璃熔窑 的特 点
２ 电熔 窑的特 点
２ ． １全 电熔 窑的优 点
（ １ ） 全氧燃烧玻璃液具有较高 的温度 ， 并且温度 均匀性好 ； 玻璃液粘度较低 ， 流动性及均匀性好 ， 改
化 减 少 了高铅 玻 璃 的分层 。所有 这 些 保 证 了玻 璃 液 有 良好 的均 匀性 、 稳 定性 。
表１ 采用 电熔窑熔化挥发损耗的减少（ ％） 挥发组分 氟
铅
硼
需蓄热室， 以及因废气排放设备的缩小等因素使建筑
占地 大大 减小 ， 全 氧 燃烧 系统 的投 资 费较低 。
（ ５ ） 粉 尘 排 放 量 大 大减 少 ， 与 空 气 燃 烧 相 比可 减
（ ３ ） 熔 窑大 修 较 快 、 建设 投 资 少 、 辅 助设 备 简 单 、 占地 面积小 。 电熔窑 仅包 括熔 化池 、 流 液洞 和上 升道 。
少７ ０ ％～ ８ ０ ％； 减少配合料特别是易挥发． 『 生 组分的损
２ ． ２全 电熔 窑 的缺 点
结论 ： 采 刚 全氧燃烧 节约 运 行成本 。
３ ． ３综 合经 济技 术经 济对 比（ 以天然气 为例 ）
表２ ３ ０吨 ， 日熔 窑 综 合 经 济 技 术 对 比 序 号 １ ２ ３ 指 标 名 称 单 位 全 氧 燃 电熔 窑 年 新 增 烧线 收 入 ４ ２ ９ ． ２ ｌ ５ ３ ． ３ ８ —２ １ ４ ０ ． ２ ７ ２ ２ ． ７ ２ ９ ３ ． ５ — １ ５ ３ ３
油价格的持续走高 ， 燃料在玻璃制造成本中所 占比例 越来越大 ， 严重影响着行业的经济效益。我国正面临
着 日益严 峻 的能 源供 应短 缺 和环境 污染 防治形 势 ， 玻
璃工业既是能耗大户 ， 也是 Ｎ Ｏ 等有害气体排放的大 户， 同时高质量优质浮法玻璃也要求采用更为先进的
燃 烧 工艺 和玻 璃熔 制工 艺 。
失。 因为 烟气 的减 少 ， 烟气 携 带 的粉尘 量就 大大 减少 。 同时 ， 研 究证 实全 氧燃 烧玻 璃 窑在 设计 上具 有 更大 的
（ ４ ） 在整个窑期 内可始终保持满负荷的 出料量。
在 燃料 加热 的熔 窑 中 ， 保 持热 量输入 的能力及 玻璃 的 出料量 ， 往 往 因燃烧 系统 恶化 而受 到 限制 。在 电熔 窑
（ ３ ） 单位 玻璃产生 的Ｎ Ｏ 排放量 大大降低 ， 最低
达到 Ｏ ． ２ ５ ｋ ￣ ｔ 玻璃 ； 全 氧 燃烧 技 术 除 了给熔 窑 节 能 带
燃油、 燃气窑炉 ６ ０～７ ０
１ ０
１ ０ １ ５
电熔窑 ３
０ ． ２
１
来 明显效果外 ， 还可 降低环境 污染。使用 全氧进行 燃烧 ， 氮气量减少到原来 的 １ ０ ％， 这样烟气 内生成的 ＮＯ 含量 大 为减 少 。 （ ４ ） 与空气燃烧相 比， 产量可 以提高产量 ２ ０ ％以 上； 熔化单位玻璃能耗比空气燃烧大幅降低 。
现象 ， 使火焰下部温度提高 ， 而火焰上部的温度有所 降低 ， 使熔窑碹顶温度下 降２ ０ ～ ５ ０ ￣ Ｃ ， 减轻了对大碹 的烧 损 ， 延 长熔 窑使 用寿命 。同时全 氧燃 烧窑 体火 焰
空 间选 用 优 质 耐 火 材料 砌筑 ， 故 窑 龄可 提 高 到 １ Ｏ 年
以上 。
一
ｌ ５一
Ａｌ ・ ｃ ｈｉ ｔ ｅ ｅ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ＆ Ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｇｌ ａ ｓ ｓ Ｎ ｏ ｌ １ ２ ０ １ ６
中， 通 过 提 高 电压来 提 高 电功率 输 入 的方 法 ， 即可 迅
速而 简便 地 补偿 由于侧墙 造 成 的额 外 热量损 失 。
（ １ ） 很 多地 区 电力 费用仍 较 昂贵 。 （ ２ ） 耐 火 材料 的 寿命 短 ， 电熔 窑 所 用 耐 火 材 料 的
Ｏ 引言
自由度 。
我 国玻 璃 工 业 产 能 已经 高 居 世 界 首位 。随 着 重
（ ６ ） 熔 窑 使用 寿命 长 ， 全氧燃 烧 能 加快 燃烧 速 度 ， 提高燃烧强度 、 使火焰变短 ， 获 得 较 好 的 热传 导 ， 促 使 窑 内温度 分布 均匀 ， 采 用全 氧喷枪 燃烧 可使 火焰 分 为两个 区域 ， 在 火焰 下部 由于 全氧 的喷 入克 服 了缺氧
建筑 玻璃 与 工业玻 璃 ２ ０ １ ６ ， Ｎ ｏ １ １
全 氧燃烧玻 璃熔 窑与 电熔窑运行成本对 比
秦皇岛玻璃工业研究设计院
摘
陈福
赵恩录
冯建业
要： 本 文针 对 ３ ０ 吨 ／目的玻 璃 熔窑 ， 采 用全氧 燃烧 和 电熔 窑分 别对其 进行 优缺 点 分析和进 行 运行
பைடு நூலகம்
成 本分析 对 比。
善 了玻璃液质量 ， 可以确保熔化出符合成形要求及最
终 产 品质 量要 求 的玻璃 液 。 （ ２ ） 全氧燃烧与蓄热式空气燃烧窑相 比， 由于 无
（ １ ） 没 有 废气 ， 防止 空 气 污 染 。 由于 没 有 火 焰 窑
的燃烧气体 ， 厂区外不存在有害烟尘弥散的问题。各 种挥发物都被配合料覆盖。 （ ２ ） 由于熔 化是在玻璃液 内部进行 ， 沿熔化池深 度 温差 很 小 ； 挥 发少 （ 见表 １ ） ， 玻 璃成 分稳 定 ； 垂直 熔
玻璃生产中的全氧燃烧
（ｂ）Ｃｌｅａｎｆｉｒｅ’Ｈ酽（具有较高的热传导效率，较大的火焰覆盖面积，较低的碹顶、胸墙 温度等特点）：
（ｃ）Ｃｌｅａｎｆｌｒｅ。ＨＲ，“
该系列烧咀是ＡｉｒＰｒｏｄｕｃｔｓ最新研制的新型燃烧设备，它是在２００４年第一季度在用户开始 使用。由于它具有：对玻璃液更好的传热效率（和其它烧咀相比，至少节能５％）；维护方便（不 积磺）：燃烧范围广（Ｏ ２５－－２０ｋＯｄ Ｂｔｕ／ｈｒ）等特点。受到用户的高度赞扬。
·改善质量： 减少气泡／夹杂
●提高热效率：—２－１—０％燃料节省
●减少污染排放： ５－２０％减少（Ｉｂｓ／吨玻璃）
３、Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ全氧燃烧技术在中国应用的事例
ａ）某合资公司（产品为电子玻璃，燃料为：天然气）：
普通空气助燃池炉
纯氧燃烧池炉
出料量
２６０ＴＰＤ
２７２ＴＰＤ
池炉面积
２４０
２１０
燃料用量
２９５０ｎｍ３／ｈｒ
１５９５ｎｍ３／ｈｒ
氧气用量 Ｎ０ｘ
Ｎ／Ａ １０．２
３１９０ｎｍ３／ｈｒ ２．４ Ｉｂ／ｔｏｎ
玻璃质量
Ｉｍｐｒｏｖｅｄ
燃料单耗
２７１．６ｎｍ３／ｈｒ
１４０．３ｎｍ３／ｈｒ
碎玻璃率
５２％
３２％
童丝
４．６％ －１２．５％
－４６％ Ｎ７Ｋ 一７６％
－４８．３％ －３８％
ｂ）某外资玻璃公司进行氧枪助熔改造（产品为玻璃保温棉，燃料为：ＬＰＧ）
】４３
原普通空气助燃池 坦
完成氧枪助熔改造后池炉
出料量
４０ＴＰＤ
６０ＴＰＤ
池炉面积
２８．６
全氧燃烧技术对玻璃熔窑设计的影响
全氧燃烧技术对玻璃熔窑设计的影响
有学军;姜宏;田瑞平
【期刊名称】《玻璃》
【年(卷),期】2013(040)001
【摘要】通过分析全氧燃烧技术对玻璃熔化、澄清的作用,阐述了对熔窑设计的影响,并与同等规模空气助燃熔窑进行了对比.
【总页数】2页(P12-13)
【作者】有学军;姜宏;田瑞平
【作者单位】海南省特种玻璃工程技术研究中心海南中航特玻材料有限公司;海南省特种玻璃重点实验室海南大学海口市 571924;海南省特种玻璃工程技术研究中心海南中航特玻材料有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ171
【相关文献】
1.浅谈全氧燃烧玻璃熔窑的设计 [J], 苏毅
2.玻璃熔窑全氧燃烧技术概况和技术发展趋势 [J], 赵恩录;杨健;刘志付;冯明良;李波
3.三论玻璃熔窑全氧燃烧——全氧燃烧技术的环保效果分析 [J], 王芸;陶立纲;徐嘉麟;刘清;曹欣
4.国内第一本全面介绍玻璃熔窑全氧燃烧技术的图书——《玻璃熔窑全氧燃烧技术问答》新书预告 [J], 修岩;
5.全氧燃烧超白玻璃熔窑结构设计研究 [J], 张文斌;宋春来;仝小飞;王将;周康;李娟;阚正权
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在玻璃窑炉中使用全氧燃烧
式中矾、、‰……空气、全氧燃烧的火焰传播速度
Ｎ２、ｃ０２～一一混合气体中Ｎ。、Ｃ（ｈ所占的百分数
２、
全氧燃烧需要的氧气
全氧燃烧技术最早是在热效率较低的小型玻璃窑上使用。全氧燃烧带来的热效率的提高，降低了窑炉的
能耗，但需要消耗一定量的氧气，其节能效果会被燃烧中的氧气成本所抵消。因此，氧气的价格也直接影响 到玻璃液的熔化成本。寻找经济合适的氧源，对于能否推广使用全氧燃烧是～个十分关键的问题。 目前，每立米氧气的价格美国约合Ｐ４ＩＢＯ．７８元，日本企业自制氧的成本约为Ｐ，ＭＢＯ．６５元，而北京管道氧 气价格为１．２８元，液氧价格为１．５０’１．６０元，自制氧价格为１．００元左右。显然，在中国，氧气的高价格制 约着全氧燃烧的应用，开发低成本的氧气是推广应用全氧燃烧必须解决的问题。 合适的氧源有以Ｆ ３种： （１）真空变压吸收法（ＶＰＳＡ） 合成分子筛分离也和Ｎ。，它可以安装在生产现场，制氧成本低，产量
２５
４、
窑炉结构简单全氧燃烧窑结构近似单元窑．且比单元窑还简单，不需要金属换热器，实际上熔化
部只有熔化池单体，占地小，建窑费用低。圈ｌ为全氧燃烧炉示意图。
娑鬻 一薹
俐戳匿隧德蚓
圈Ｉ全氧燃烧炉示意闰
５、
窑炉寿命长，大修时间短
全氧燃烧窑窑体都用电熔锆刚玉砖，窑内温度分布均匀，加上窑顶内
表面温度通常比空气助燃时要低２５—５０。Ｃ，故炉龄均在４年以上，而且没有蓄热室或换热室等砌筑工程，修 炉时间大大缩短。
一．
在玻璃熔窑中的使用全氧燃烧的情况
１、全氧燃烧的历史：１９８２年美国康宁公司首先开始试验，１９８３年第一座烧天然气的全氧燃烧窑在美国
康１ｊ。公司诞生。１９８９年第一座烧油的全氧燃烧窑在美国康宁公司诞生。到九十年代末期全氧燃烧已遍及美国、
玻璃熔窑全氧燃烧技术问答
玻璃熔窑全氧燃烧技术问答
玻璃熔窑是玻璃生产过程中不可或缺的设备，而燃烧是玻璃熔窑中最重要的环节之一。
传统的燃烧方式是采用空气燃烧，但这种方式存在着一些问题，如燃烧不充分、烟气排放污染等。
为了解决这些问题，全氧燃烧技术应运而生。
下面是一些关于玻璃熔窑全氧燃烧技术的问答。
1. 什么是全氧燃烧技术？
全氧燃烧技术是指在燃烧过程中，将空气中的氮气排除，只使用氧气作为燃烧气体。
这种燃烧方式可以提高燃烧效率，减少烟气排放，降低能耗。
2. 全氧燃烧技术在玻璃熔窑中的应用有哪些优势？
全氧燃烧技术可以提高燃烧效率，使燃料完全燃烧，减少烟气排放，降低能耗。
此外，全氧燃烧技术还可以提高玻璃质量，减少玻璃中的气泡和杂质，提高玻璃的透明度和光泽度。
3. 全氧燃烧技术在玻璃熔窑中的应用有哪些挑战？
全氧燃烧技术需要使用纯氧气作为燃烧气体，这增加了燃料成本。
此外，全氧燃烧技术还需要对燃烧过程进行精确控制，以确保燃烧效率和玻璃质量。
4. 全氧燃烧技术在玻璃熔窑中的应用现状如何？
全氧燃烧技术已经在玻璃熔窑中得到了广泛应用。
许多玻璃生产企业已经采用了全氧燃烧技术，以提高生产效率和玻璃质量。
随着技术的不断发展，全氧燃烧技术在玻璃熔窑中的应用前景将会更加广阔。
全氧燃烧技术是一种高效、环保的燃烧方式，可以提高玻璃熔窑的生产效率和玻璃质量。
虽然全氧燃烧技术在应用过程中存在一些挑战，但随着技术的不断发展，这些问题将会得到解决。
玻璃熔窑使用不同燃料的能耗计算
玻璃熔窑使用不同燃料的能耗计算维普资讯 ////0>.全国性建材科技期刊??《玻璃》第期总第期玻璃熔窑使用不同燃料的能耗计算唐福恒秦皇岛玻璃工业研究设计院秦皇岛市摘要国内浮法玻璃熔窑多数是以重油为燃料的,少数以天然气、焦炉煤气、发生炉热煤气为燃料。
每种燃料的热值不同,对应的理论燃烧温度、实际燃烧温度、能够达到的炉壁热点温度也都不相同。
从而各种燃料玻璃熔窑的单位能耗指标、熔窑热效率也不同。
本文给?了使用不同燃料的玻璃熔窑计算单位能耗指标的经验公式。
关键词浮法玻璃熔窑燃料中图分类号: 文献标识码: 文章编号: ?? ?一玻璃工厂是耗能大户,玻璃熔窑又是玻璃生产不同空气过剩系数时的单位空气耗量,线中耗能最大的热工设备,生产优质浮法玻璃时,/ 。
熔窑内热点的温度需要达到以上。
国内外传要计算某种燃料的理论燃烧温度,只要把上式统的玻璃熔窑一般都采用重油热值≥中右侧分子和分母的全部代号的数据都通过查表找/、天然气热值≥ / ’等高热值的、或通过计算得出,这种燃料的理论燃烧温度就燃料,少数是以焦炉煤气、发生炉热煤气为燃料。
很容易计算出来了。
. 燃料的实际燃烧温度火焰温度燃料的理论燃烧温度、实际燃烧温度和燃料在燃烧中实际上总有一部分热量损失掉,玻璃熔窑内壁温度并凡燃烧也经常不能完全,所以实际的燃烧温度总是以矿物燃料为能源的玻璃熔窑内的温度取决于低于理论燃烧温度。
通常人们所说的某种燃料的“火燃料的燃烧温度,燃料的燃烧温度分为理论燃烧温焰温度”就是指这种燃料能够达到的实际燃烧温度。
度和实际燃烧温度。
各种窑炉可以达到的最高实际燃烧温度即火. 燃料的理论燃烧温度焰温度 ,可从表所列的各种窑炉高温系数又当燃料在燃烧反应时所放出的全部热量都用于称为燃烧热效率求得。
加热燃烧产物时,能够达到的温度称为燃料的理论表各种窑炉的高温系数燃烧温度。
窑炉名称高温系数窑炉名称高温系数燃料的理论燃烧温度是从能量守衡定律得出的。
连续式玻璃窑 . ~ . 隧道窑 . ? .坩埚窑 . ~ . 窑 . ? .公式为:间隙式作业窑~ 旋窑 . ? .目前的大型玻璃熔窑都属于连续式的,计算实际燃烧温度时的高温系数可按 . 取。
玻璃池窑炉采用纯氧燃烧技术的认识
"""""""""""""""""$
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%$
９ １５８×１０３（ｋＪ ／ｈ）＝ ２．０ 倍。如果全用来产生蒸汽， 可 得蒸汽量约为 ４．０ ｔ／ｈ。
显见， 回收这些热量， 比起两个庞大的空气预热 器— ——蓄热室（ 不是蓄热式燃烧） 的投资和维修、增 大了的熔炉炉膛设计等， 则未必合算。
空气助燃燃烧时产生的烟气量为9742kgh那么烟气带出热量为排烟温度为13001823710kjh212空气助燃燃烧比纯氧助燃燃烧烟气多带出热考虑燃烧过剩空气系数携带粉尘等因素乘11系数则空气助燃燃烧比纯氧助燃燃烧烟气多带出热量为1823710kjh111289410kjh
开发与利用
玻璃池窑炉采用纯氧燃烧技术的认识
带出的物理热。
１．４．１ 天然气纯氧燃烧燃烧烟气带出热计算
天然气纯氧燃烧采取简化计算， 按主要成分是
贝荣华， 玻璃池窑炉采用纯氧燃烧技术的认识
开发与利用
甲烷， 其燃烧耗氧量应是天然气量的两倍。 ＣＨ４＋２Ｏ２ ＝ ＣＯ２ ＋２Ｈ２Ｏ Ｈ２Ｏ 分 子 量 为 １８， １ ３００ ℃平 均 比 热 为 ２．７ ｋ
ｋＪ ／（ ｋｇ·Ｋ） ， ＣＯ２ 分子量为 ４４， １ ３００ ℃平均 比 热 为 １．３４ ｋＪ ／（ ｋｇ·Ｋ） ， 简化为 理 想 气 体 ， 以 此 计 算 燃 烧 烟 气 重 度 为 １．１９ ｋｇ／Ｎｍ３， 燃 烧 烟 气 平 均 比 热 为 １．９５ ｋＪ／（ ｋｇ·Ｋ） ； 烟气量为 ２ ５７０ ｋｇ ／ｈ； 排烟温度为 １ ３００ ℃计算， 烟气带出热量 Ｑ７１ ＝ ６ ５１５×１０３ ｋＪ ／ｈ。 １．４．２ 反应排出气体的带出热量
玻璃熔窑的全氧燃烧
《玻璃熔窑的全氧燃烧》本文论述了玻璃熔窑的全氧助燃、全氧燃烧机理，发展趋势以及因助燃介质的改变引起的熔窑结构变革，全氧燃烧还是治理环境；大气污染、温室效应的有效措施，并建议在编制“十一五”规划时，制订相应的指导性政策，试行“全氧燃烧技术”取得经验以利推广。
关键词：全氧燃烧、全氧助燃“0号小炉”、温室效应、“NO x”、硅砖碹顶蚀变、高碹顶技术、节能、大气污染、“京都协议书”、“万象协议”。
本文谨献给编制“十一五”规划、从事玻璃工业的科技工作者。
一、概论改革开放20多年以来, 国民经济迅速发展举世瞩目。
玻璃工业(平板玻璃、电子玻璃、玻璃纤维、日用玻璃、光学玻璃等)相应得到迅速发展，仅以浮法玻璃为例，截止2004年底，已建成投产126条浮法线（总产量已达到3亿重量箱，日熔量52930T），还有51条线在建、拟建。
熔化玻璃采用煤、煤焦油、重油、天然气、或电(少量)作燃料。
目前我国熔化一公斤玻璃液（平板玻璃）平均指标在1500-1800大卡。
按此单位能耗测算，玻璃工业无疑是重要能耗大户之一。
当今世界石油价格上涨，我国进口石油逐年增加（中国生产力发展研究报告研究表明；中国石油进口率测算到2010、2015和2020年进口率下限将分别达到55.4%、57.4%、59.7%。
大大超过30%理论上控制指标，按国际能源组织今年预测2030年中国石油对外依存度将达到74%的进口率）。
玻璃熔窑大部分采用重油做燃料，因此，对于玻璃工业的总量控制，尤其是高能耗玻璃熔窑的能耗限制，从节能、成本考虑采用新燃烧技术已是当务之急。
2005年2月16日“京都协议书”生效、2005年7月27日美国、澳大利亚、中国、印度、韩国在万象签订了亚太地区清洁能源开发及气候变化研究伙伴关系的协议“万象协议”，都在呼吁保护全球环境。
目前中国的温室气体排放量已高居世界第二，并预计将会超过美国升至第一（美国纽约时报10月30日文章：中国下一个剧增的可能是污染空气）。
全氧燃烧技术对玻璃熔窑设计的影响
全氧燃 烧 ：
ＣＨ ＋ ２ ０ ： 一２ Ｈ。 Ｏ＋ ＣＯ ： （ ２）
当空气 过 剩 系数ａ ＝ １ ． １ ｔ ￣， 计 算 得 烟气 量 和 烟
气成分 如表 １ 。
表 １ 烟 气量 和 烟气 成 分
Ｃ Ｏ 空气助燃 ８ ． ７ ３ Ｈ ： ０ １ ７ ． ４ ７ Ｎ ２ ７ ２ ． Ｏ ５ Ｏ ２ １ ． ７ ５ 烟气量／ Ｎ ｍ １ １ ． ４ ５
面 的重视 ，迫切 需要 一项 新 的浮法 玻璃 窑燃烧 技术
料和氧 气在 高温下进 行燃烧 反应 而获得 ， 以天然气 燃烧 为 例 ， 天 然气 的主要 成 分为 甲烷 。式 （ １ ）和
（ ２ ）是 甲烷 在空气 和全 氧 中的燃 烧反应： 空气 助燃 ：
ＣＨ４ ＋ ２ ０ ２ ＋ ８ Ｎ２ ＿ ＿ ＋ ２ Ｈ２ Ｏ＋ Ｃ Ｏ２ ＋ ８ Ｎ２ （１）
海术 对 玻璃 熔化 、澄清 的作 用 ， 阐述 了对 熔 窑设计 的影 响 ，并 与 同等规 模 空气 助燃 熔 窑进行 了
对 比。
关键词
全 氧燃 烧
澄清
熔 窑设 计
中 图分 类 号 ：Ｔ Ｑ１ ７ １ 文 献标 识 码 ：Ａ 文章 编 号 ：１ ０ ０ ３ —１ ９ ８ ７（ ２ ０ １ ３） ０ １ —０ ０ １ ２ —０ ２
Ｃｏ ． ， Ｌ Ｔ Ｄ． ；Ｈａ ｉ ｎ ａ ｎ Ｐｒ ｏ ｖ ｉ ｎ ｃ ｉ ａ ｌ Ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ａ ｌ Ｇｌ ａ ｓ ｓ Ｋｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ， Ｈａ ｉ ｎ ａ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ，Ｈａ ｉ － Ｋ ｏ ｕ ， ５ ７ １ ９ ２ ４）
Ｉ ｎｆ ｌｕｅ ｎｃ ｅ ｏ ｆ Ｏｘ ｙ－ ｆ ｕ ｅ ｌ Ｔｅ ｃ ｈｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｎ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ Ｇｌ ａ ｓ ｓ Ｆｕｒ ｎａ ｃ ｅ
玻璃熔窑全氧燃烧技术及发展方向
“十四五”期间，对我国玻璃行业来说，面临着如何将“玻璃熔窑全氧燃烧技术”成果进一步产业化并为行业尽早实现节能减排和碳达峰碳中和，寻找可靠技术措施的重大工程技术问题。
玻璃熔窑全氧燃烧技术最显著的特点一是节能减排，二是提高玻璃质量，目前只有使用重油、天然气等高热值燃料，生产优质玻璃的企业才有动力和需求采用全氧燃烧技术。
通过近年的科研设计和生产实践，玻璃熔窑全氧燃烧技术已经在光伏玻璃、玻璃纤维、玻璃器皿、微晶玻璃等生产领域中广泛应用，其优异的提高玻璃质量、节能减排效果得到了充分验证，但广泛实施浮法玻璃全氧燃烧技术仍然面临着一些重大工程技术和经济问题，总的来说主要需要在以下几个方面开展技术创新：1优化全氧熔窑三维仿真模拟体系通过研究全氧燃烧玻璃熔窑火焰空间和玻璃液流场的三维数学模型，开发界面友好、操作方便、参数设置容易的全氧燃烧浮法玻璃熔窑三维仿真系统，使参与玻璃熔窑设计和仿真的工程技术人员只要输入熔窑结构、燃气布置和相关边界条件等参数，玻璃熔窑三维仿真系统将自动根据使用者提供的设计要求，完成CFD建模、求解和后处理三个步骤。
图1为全氧燃烧数学模拟火焰空间温度分布图。
图1 全氧燃烧数学模拟火焰空间温度分布图进一步形成玻璃原料COD值的快速测定、玻璃的Redox控制、熔体性能、澄清新工艺、火焰空间的数值模拟等理论与关键技术，为全氧燃烧条件下排除玻璃液中的微气泡，保证优质玻璃的熔制提供工艺指导。
2全氧浮法熔窑耐火材料国产化大型全氧浮法熔窑池宽超过11 m，比国内最大的全氧玻壳、玻璃纤维窑池宽30%以上。
到目前为止，国内已经建成了600 t/d、800 t/d规模的全氧燃烧平板玻璃生产线，主要耐火材料也都是国内配套，但要使窑炉达到高质量、长寿命，对大型全氧熔窑的结构安全、关键部位耐火材料的国产化还需要深入研究。
通过总结成功经验，克服存在的不足，持续改进、不断推进全氧玻璃熔窑关键耐火材料的国产化进程。
全氧窑的长宽比是一项重要指标。
全氧燃烧纯氧助燃及富氧燃烧节能技术比较
全氧燃烧、纯氧助燃及富氧燃烧节能技术比较玻璃熔窑的节能降耗一直是业内关注的重大课题，在能源危机日益加重的今天，玻璃熔窑对高品质能源的过度依赖已经制约了玻璃行业的发展。
玻璃熔窑燃烧过程中，空气成分中占78％的氮气不参加燃烧反应，大量的氮气被无谓地加热，在高温下排入大气，造成大量的热量损失，氮气在高温下还与氧气反应生成NOx，NOx气体排入大气层极易形成酸雨造成环境污染。
另一方面随着高科技和经济社会的发展，要求制造各种低成本、高质量的玻璃，而全氧燃烧技术正是解决节能、环保和高熔化质量这几大问题的有效手段，被誉为玻璃熔制技术的第二次革命。
纯氧燃烧技术最早主要被应用于增产、延长窑炉使用寿命以及减少NOx排放，但随着制氧技术的发展以及电力成本的相对稳定，纯氧燃烧技术正在成为取代常规空气助燃的更好选择，这得益于纯氧燃烧技术在节能、环保、质量、投资等方面的优势。
氧气燃烧的应用分为整个熔化部使用纯氧燃烧的全氧燃烧技术、纯氧辅助燃烧技术以及局部增氧富氧燃烧技术等几种方式。
1、全氧燃烧技术的优点1)玻璃熔化质量好。
全氧燃烧时玻璃粘度降低，火焰稳定，无换向，燃烧气体在窑内停留时间长，窑内压力稳定，有利于玻璃的熔化、澄清，减少玻璃的气泡及条纹。
2)节能降耗。
全氧燃烧时废气带走的热量和窑体散热同时下降。
研究和实践表明，熔制普通钠钙硅平板玻璃熔窑可节能约30％以上。
3)减少NOx排放。
全氧燃烧时熔窑废气中NOx排放量从2200mg／Nm3降低到500mg／Nm3以下，粉尘排放减少约80％，SO2排放量减少30％。
4)改善了燃烧，提高了熔窑熔化能力，可使熔窑产量得以提高。
玻璃熔窑采用全氧燃烧时，燃料燃烧完全，火焰温度高，配合料熔融速度加快，可提高熔化率10％以上。
5)熔窑建设费用低。
全氧燃烧窑结构近似于单元窑，无金属换热器及小炉、蓄热室。
窑体呈一个熔化部单体结构，占地小，建窑投资费用低。
6)熔窑使用寿命长。
全氧燃烧可使火焰分为两个区域，在火焰下部由于全氧的喷入，使火焰下部温度提高，而火焰上部的温度有所降低，使熔窑碹顶温度下降，减轻了对大碹的烧损，同时，火焰空间使用了优质耐火材料，窑龄可提高到1 0年以上。