【中玻網(wǎng)】玻璃工業(yè)是能耗大戶，我國(guó)目前有玻璃窯爐數(shù)千座，熱效率及熱能利用率比較低，而且產(chǎn)品單耗大;成本高，也可以說，玻璃市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)大多取決于能源。因此，節(jié)能已成為窯爐改造的中心任務(wù)，并已列入“十一五”國(guó)家節(jié)能環(huán)保的要點(diǎn)工程。

      回顧我國(guó)玻璃工業(yè)的發(fā)展歷史，不難發(fā)現(xiàn)，富氧助燃技術(shù)早在20世紀(jì)50年代初就有人提出過，但鑒于當(dāng)時(shí)制氧技術(shù)本身要消耗大量的電能，因此，這種技術(shù)與電助熔相比就有“多此一舉”之嫌。所以，在沒有完全解決氧源問題前，用“電能-制氧-富氧助燃”的間接節(jié)能途徑，不易為人們所接受，到了20世紀(jì)70年代，隨著新型聚合物的出現(xiàn)，制膜技術(shù)的提高，國(guó)外在富氧助燃方面做過大量的工作，取得了許多可喜的進(jìn)展，為該技術(shù)的推廣應(yīng)用打下了有利的基礎(chǔ)。

      一、富氧助燃技術(shù)在國(guó)外工業(yè)中的應(yīng)用

      早在1982年，美國(guó)、日本、英國(guó)、法國(guó)等國(guó)家就從事膜法富氧技術(shù)的研發(fā)和運(yùn)用。他們從膜材料、成膜技術(shù)、組件和裝置等方面進(jìn)行了產(chǎn)品試制、生產(chǎn)放大、流程設(shè)計(jì)、過程優(yōu)化和燃燒應(yīng)用等研究工作，并進(jìn)行了分析檢驗(yàn)手段和分析儀器的開發(fā)等，較終開發(fā)出氧濃度為28%--40%富氧空氣，裝置，產(chǎn)氣量從幾升/分至1000m3/h不同規(guī)格的產(chǎn)品，并進(jìn)行了工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)，在燃?xì)�、燃油和燃煤的不同�?chǎng)合下試驗(yàn)，證實(shí)了30%濃度的富氧空氣，即可用于工業(yè)助燃，其中用23%的富氧空氣助燃可節(jié)能10%--25%。到20世紀(jì)80年代末，日本相繼有近20家大小公司推出了膜法富氧裝置。在富氧助燃方面，日本大阪煤氣公司和松下電器公司合作，在鋼坯加熱試驗(yàn)爐、陶瓷燒成爐、玻璃窯爐上進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用，并取得了良好的節(jié)能效果。美國(guó)一家玻璃廠把助燃空氣的含氧量只增加到23%，就得到了節(jié)約燃料8%-10%的好結(jié)果，而且成品率提高3%-10%，產(chǎn)量由106t/d提高到119t/d，灰泡數(shù)量下降40%，爐齡延長(zhǎng)5-6個(gè)月。法國(guó)一玻璃廠在池爐上采用富氧助燃，使窯爐下部火焰溫度提高了1000C，頂部溫度下降了300C。產(chǎn)量由120t/d提高到150t/d。

       二、局部增氧技術(shù)的基本特點(diǎn)

      目前把氧氣引入玻璃熔窯有氧氣-燃料噴槍、空氣-氧氣-燃料噴槍、二次空氣預(yù)混合和噴槍下局部噴氧等四種基本方法。其中前三種屬整體增氣措施，后一種為局部增氧。

在設(shè)計(jì)一座玻璃熔窯的燃燒系統(tǒng)時(shí)，必須考慮以下5個(gè)因素。

      (1).將燃料的熱能非常大限度地傳遞到玻璃中；

      (2).將燃燒的熱能較小地傳遞到熔窯的上部結(jié)構(gòu)中；

      (3).燃料的燃燒只限制在爐內(nèi)熔化區(qū)中；

      (4).盡量避免火焰沖刷到耐火材料的表面上；

      (5).燃料和助燃空氣有效的混合，以減少煙道中因空氣過剩而造成的熱損失。

      三、富氧助燃技術(shù)節(jié)能和治理污染的機(jī)理

      1.提高火焰溫度：

      富氧空氣參于燃燒后，氮?dú)饬肯鄬?duì)減少，從而使氧分子迅速地與可燃物混合達(dá)到充分燃燒，使火焰溫度隨著富氧空氣中的氧分子比例的增加而提高，并加快了輻射、傳導(dǎo)、對(duì)流三種形式的熱傳率。

      2.加快燃燒速度

      燃料在富氧空氣中燃燒速度加快的原因：是由于增加氧含量后，使火焰溫度提高所致，如天然氣在氧氣中的燃燒速度比在普通空氣中的燃燒速度能提高10倍。燃燒速度的提高，導(dǎo)致燃料在爐膛內(nèi)迅速完全燃燒。

      3.降低燃料的燃點(diǎn)溫度

      燃點(diǎn)溫度明顯受到反應(yīng)速率和熱損耗的影響。富氧空氣比普通空氣有助于降低“燃點(diǎn)”溫度的特點(diǎn)，并增加火焰單位體積的熱釋放量。對(duì)于劣質(zhì)燃料效果更為突出。

      4.減少燃燒后的排氣量

      使用含氧量為29%的富氧空氣參加燃燒，與普通空氣燃燒比較，當(dāng)過�？諝庀禂�(shù)a=1時(shí)，則排氣體積減少20%，其排煙熱損失也減少20%，從而提高熱效率而節(jié)能。

      5.增加熱量利用率

      當(dāng)加熱溫度為1300ºC時(shí)，用普通空氣燃燒。其熱利用率為42%，而用含氧量26%的富氧空氣燃燒，則利用率增加到56%，隨著加熱溫度增加，節(jié)能效果更顯著。

      6.降低空氣過剩系數(shù)

      富氧燃燒能有效地降低空氣過剩系數(shù)，使排煙熱能損失大幅度降低，從而提高窯爐的熱效率而節(jié)能。