全氧燃燒純氧助燃及富氧燃燒節(jié)能技術(shù)比較

1、全氧燃燒純氧助燃及富氧燃燒節(jié)能技術(shù)比較全氧燃燒、純氧助燃及富氧燃燒節(jié)能技術(shù)比較玻璃熔窯的節(jié)能降耗一直是業(yè)內(nèi)關(guān)注的重大課題，在能源危機(jī)日 益加重的今天，玻璃熔窯 對(duì)髙品質(zhì)能源的過度依賴已經(jīng)制約了玻璃行業(yè)的發(fā)展。玻璃熔窯燃饒過程中，空氣成分中 占78%的氮?dú)獠粎⒓尤紵磻?yīng)，大量的氮?dú)獗粺o謂地加熱，在髙溫下排入大氣，造成大量 的熱量損失，氮?dú)庠隗{溫下還與氧氣反應(yīng)生成NOx, NOx氣體排入大氣層極易形成酸雨造 成環(huán)境污染。另一方面隨著高科技和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，要求制造各種低成本、髙質(zhì)戢的玻璃, 而全氧燃燒技術(shù)正是解決節(jié)能、環(huán)保和高熔化質(zhì)捲這幾大問題的有效手段，被譽(yù)為玻璃熔制 技術(shù)的第二次革命。純氧燃燒

2、技術(shù)最早主要被應(yīng)用于增產(chǎn)、延長窯爐使用壽命以及減少 NOx排放，但隨著制氧技術(shù)的發(fā)展以及電力成本的相對(duì)穩(wěn)立，純氧燃燒技術(shù)正在成為取代 常規(guī)空氣助燃的更好選擇，這得益于純氧燃燒技術(shù)在節(jié)能、環(huán)保、質(zhì)量、投資等方而的優(yōu)勢。氧氣燃燒的應(yīng)用分為整個(gè)熔化部使用純氧燃燒的全氧燃燒技術(shù)、純氧輔助燃燒技術(shù)以及 局部增氧富氧燃燒技術(shù)等幾種方式。K全氧燃燒技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)1）玻璃熔化質(zhì)疑好。全氧燃燒時(shí)玻璃粘度降低，火焰穩(wěn)泄，無換向，燃燒氣體在窯內(nèi) 停 留時(shí)間長，窯內(nèi)壓力穩(wěn)怎，有利于玻璃的熔化、澄淸，減少玻璃的氣泡及條紋。2）節(jié)能降耗。全氧燃燒時(shí)廢氣帶走的熱呈和窯體散熱同時(shí)下降。研究和實(shí)踐表明，熔制 普通鈉鈣硅平板玻璃熔窯

3、可節(jié)能約30%以上。3）減少NOx排放。全氧燃燒時(shí)熔窯廢氣中 NOx排放量從2200mg / Nm3降低到500mg / Nm3以下，粉塵排放減少約80%, SO2排放量減 少 30%。4）改善了燃燒，提髙了熔窯熔化能力，可使熔窯產(chǎn)量得以提髙。玻璃熔窯釆用全氧燃燒時(shí)，燃料燃燒完全，火焰溫度高，配合料熔融速度加快，可提髙熔化率10%以上。5）熔窯建設(shè)費(fèi)用低。全氧燃燒窯結(jié)構(gòu)近似于單元窯.無金屬換熱器及小爐.蓄熱室©窯 體呈一個(gè)熔化部單體結(jié)構(gòu)，占地小，建窯投資費(fèi)用低匚6) 熔窯使用壽命長。全氧燃燒可使火焰分為兩個(gè)區(qū)域，在火焰下部由于全氧的噴入，使 火焰下部溫度提高，而火焰上部的溫度有所降低

4、，使熔窯殖頂溫度下降，減輕了對(duì)大碩的燒 損，同時(shí)，火焰空間使用了優(yōu)質(zhì)耐火材料，窯齡可提髙到10年以上。7) 生產(chǎn)成本總體下降。舉例來說，3501 / d優(yōu)質(zhì)浮法玻璃熔窯采用全氧燃燒技術(shù)，按照 目前汕價(jià)3500元/噸測算，每年可為企業(yè)創(chuàng)造800萬元的附加直接經(jīng)濟(jì)效益，而從長遠(yuǎn)看汕 價(jià)的進(jìn)一步上升是必然趨勢。2、浮法玻璃熔窯純氧輔助燃燒技術(shù)由傳熱學(xué)理論可知，配合料在玻璃熔窯內(nèi)熔化獲得能量的主要途徑是來自窯內(nèi)燃燒火焰 的輻射熱。由于配合料的黑度比玻璃液的黑度大得多，即配合料的吸熱能力比玻璃液的吸熱 能力大，這樣有效地增加配合料上方的熱負(fù)荷，并不致產(chǎn)生熔窯內(nèi)襯溫度的顯著升高。這就 是0#小爐位置增設(shè)一

5、對(duì)全氧噴槍的原因所在。在浮法玻璃熔窯上增設(shè)一對(duì)全氧噴槍后，不僅能達(dá)到增產(chǎn)增效、節(jié)能降耗、改善玻璃質(zhì)量的 目的，而且一立程度上還能延長玻璃窯爐的壽命。具體來說，有以下優(yōu)點(diǎn)：(1) 提高玻璃窯爐的拉引量515%：(2) 改善窯爐的熱效率，節(jié)省燃料58%；(3) 改善玻璃質(zhì)量，減少氣泡和結(jié)石，提高成品率0.53%；(4) 增設(shè)一對(duì)全氧噴槍后，髙壓熱氣流對(duì)窯體的整體沖刷侵蝕相對(duì)減緩：而用于熔化配 合料的有效熱量顯著增加，可能加劇窯體侵蝕的熱量也就相應(yīng)降低：同時(shí)配合料的快速熔化 減少了配合料的飛料，從而為延長熔窯使用壽命提供了保證。(5) 減少粉塵、煙塵的排放達(dá)20%,蓄熱室格子體堵塞的可能性也減小了：

6、(6) 純氧輔助燃燒系統(tǒng)與原有空氣燃燒系統(tǒng)相互獨(dú)立，操作靈活。3、局部增氧富氧燃燒技術(shù)局部增氧是富氧空氣不足時(shí)的一種主要應(yīng)用方式。玻璃熔窯理想燃燒狀態(tài)是：火焰上部 為缺氧區(qū)，可保護(hù)龜頂；中部位普通燃燒區(qū)：下部為高溫區(qū)，能有效將熱量傳給玻璃液。本 技術(shù)關(guān)鍵是在火焰下部通入富氧氣體，火焰的下部(靠近配合料和玻璃液面)溫度提髙，從 而改變了傳統(tǒng)的火焰燃燒特性，使其形成梯度燃燒。火焰下部溫度的提高，可強(qiáng)化火焰對(duì)玻 璃液的傳熱，有利于玻璃熔化，減少過剩的二次空氣量，確?？諝膺^剩系數(shù)達(dá)到理想數(shù)值而 節(jié)約油耗。局部增氧時(shí)火焰上部溫度沒有下部溫度高，這不僅對(duì)大碩和胸墻的壽命有利，而且由于 小爐、蓄熱室格子體的

7、熱負(fù)荷降低，可減輕其燒蝕。采用局部增氧富氧燃燒技術(shù)，可以提高 燃料效率、降低燃料消耗、增加生產(chǎn)能力，改善玻璃質(zhì)量、減少污染物(NOx、SOx、CO2 和顆粒物)的排放、縮減堰燒廢氣的總量、提高受損熔窯運(yùn)行的維護(hù)能力以及在整個(gè)窯齡期 運(yùn)行的可能性。局部增氧富氧燃燒技術(shù)投入包括設(shè)備費(fèi)、人工費(fèi)、設(shè)備加工費(fèi)及技術(shù)使用費(fèi)等，實(shí)施局 部增氧富氧燃燒技術(shù)可以取得約4%的節(jié)能效益，按保守肖能率3.0%計(jì)算，對(duì)于500t / d浮 法玻璃熔窯，每天油耗約90噸,日節(jié)油量為2.7噸,油價(jià)按3000元/噸計(jì)算,日節(jié)約0. 81萬 元，靜態(tài)回收期200天。局部富氧燃燒技術(shù)還能提髙玻璃質(zhì)量，延長爐齡，減少煙塵NOx等的

8、排放，改善環(huán)境, 帶來巨大的社會(huì)效益。玻璃熔窯富氧燃燒技術(shù)前景廣闊，經(jīng)過合理改造，一般浮法生產(chǎn)線均可應(yīng)用，特別對(duì)于一廠多線，由于富氧氣體量較大，更加適用。應(yīng)用實(shí)例(1)全氧燃燒的窯爐和空氣燃燒的窯爐對(duì)比：產(chǎn)品：顯像管玻殼，燃料：天然氣普通空氣助燃池爐純氧燃燒池爐變化出料量260噸/日272噸/日4.6%池爐面積240m2210m2-12.5%燃料用量2950nm3/hr1595nm3/hr-46%氧氣用量N/A3190nm3/hrN/ANOx-76%玻璃質(zhì)量明顯改善燃料單耗271.6nm3/噸玻璃140.3nm3/噸玻 璃4&3%碎玻璃率52%32%-38%(2)500噸/日浮法玻璃富氧燃燒運(yùn)行情況1)火焰明亮、磁頂溫度下降經(jīng)過觀察通入富氧氣體后火焰下部明顯變亮，與使用富氧前相比熔窯的龜項(xiàng)溫度大約下 降大于1025°C。2）玻璃熔化改善、熔化率提高使用富氧燃燒技術(shù)以后，由于火焰特性的變化，玻璃的熔化明顯改善，可在不增加油耗的基礎(chǔ)上，適當(dāng)提髙玻璃產(chǎn)量，據(jù)測算，富氧燃燒時(shí)，熔窯熔化率可以提高58%；3）熔窯總體肖能評(píng)