玻璃熔窯全氧純氧及富氧燃燒節(jié)能技術(shù)

1、玻璃熔窯全氧、純氧及富氧燃燒節(jié)能技術(shù)對比來源：中國節(jié)能產(chǎn)業(yè)網(wǎng)時間：2011-8-17 22:33:20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，在能源危機日  益加重的今天，玻璃熔窯對高品質(zhì)能源的過度依賴已經(jīng)制約了玻璃行  業(yè)的發(fā)展。玻璃熔窯燃燒過程中，空氣成分中占78的氮氣不參加燃燒反應(yīng)，大量的氮氣被無謂地加熱，在高溫下排入大氣，造成大量的熱量損失，氮氣在高溫下還與氧氣反應(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)社會的發(fā)展，要求制造各種低成本、高質(zhì)量的玻璃，而全氧燃燒技術(shù)正是解決節(jié)能、環(huán)保和高熔化質(zhì)量這幾大問題的有效手段，被譽為

2、玻璃熔制技術(shù)的第二次革命。純氧燃燒技術(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穩(wěn)定，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、投資等方面的優(yōu)勢。氧氣燃燒的應(yīng)用分為整個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。1、全氧燃燒技術(shù)的優(yōu)點1)玻璃熔化質(zhì)量好。全氧燃燒時玻璃粘度降低，火焰穩(wěn)定，無換向，燃燒氣體在窯內(nèi)  停留時間長，窯內(nèi)壓力穩(wěn)定，有利于玻璃的熔化、澄清，減少玻璃的氣泡及條紋。2)節(jié)能降耗。全氧燃燒時廢氣帶走的熱量和窯體散熱

3、同時下降。研究和實踐表明，熔制普通鈉鈣硅平板玻璃熔窯可節(jié)能約30以上。3)減少NOx排放。全氧燃燒時熔窯廢氣中NOx排放量從2200mgNm3降低到500mgNm3以下，粉塵排放減少約80，SO2排放量減少30。4)改善了燃燒，提高了熔窯熔化能力，可使熔窯產(chǎn)量得以提高。玻璃熔窯采用全氧燃燒時，燃料燃燒完全，火焰溫度高，配合料熔融速度加快，可提高熔化率10以上。5)熔窯建設(shè)費用低。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。窯體呈一個熔化部單體結(jié)構(gòu)，占地小，建窯投資費用低。6)熔窯使用壽命長。全氧燃燒可使火焰分為兩個區(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

4、有所降低，使熔窯碹頂溫度下降，減輕了對大碹的燒損，同時，火焰空間使用了優(yōu)質(zhì)耐火材料，窯齡可提高到1 0年以上。7)生產(chǎn)成本總體下降。舉例來說，350td優(yōu)質(zhì)浮法玻璃熔窯采用全氧燃燒技術(shù)，按照目前油價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)看油價的進(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)一對全氧噴槍的

5、原因所在。在浮法玻璃熔窯上增設(shè)一對全氧噴槍后，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，而且一定程度上還能延長玻璃窯爐的壽命。具體來說，有以下優(yōu)點：(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)一對全氧噴槍后，高壓熱氣流對窯體的整體沖刷侵蝕相對減緩；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)純氧輔助燃燒系統(tǒng)與原有空氣燃燒

6、系統(tǒng)相互獨立，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)碹頂；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）溫度提高，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，可強化火焰對玻璃液的傳熱，有利于玻璃熔化，減少過剩的二次空氣量，確保空氣過剩系數(shù)達(dá)到理想數(shù)值而節(jié)約油耗。局部增氧時火焰上部溫度沒有下部溫度高，這不僅對大碹和胸墻的壽命有利，而且由于小爐、蓄熱室格子體的熱負(fù)荷降低，可減輕其燒蝕。采用局部增氧富氧燃燒技術(shù)

7、，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、縮減燃燒廢氣的總量、提高受損熔窯運行的維護(hù)能力以及在整個窯齡期運行的可能性。局部增氧富氧燃燒技術(shù)投入包括設(shè)備費、人工費、設(shè)備加工費及技術(shù)使用費等，實施局部增氧富氧燃燒技術(shù)可以取得約4的節(jié)能效益，按保守節(jié)能率3.0計算，對于500td浮法玻璃熔窯，每天油耗約90噸，日節(jié)油量為2.7噸，油價按3000元噸計算，日節(jié)約081萬元，靜態(tài)回收期200天。局部富氧燃燒技術(shù)還能提高玻璃質(zhì)量，延長爐齡，減少煙塵NOx等的排放，改善環(huán)境，帶來巨大的社會效益。玻璃熔窯富氧燃燒技術(shù)前景廣闊，經(jīng)過合理改造

8、，一般浮法生產(chǎn)線均可應(yīng)用，特別對于一廠多線，由于富氧氣體量較大，更加適用。4、應(yīng)用實例(1)全氧燃燒的窯爐和空氣燃燒的窯爐對比：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-48.3%碎玻璃率52%32%-38%(2)500噸日浮法玻璃富氧燃燒運行情況1)火焰明亮、碹頂溫度下降經(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碹項溫度大約下降大于1025。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)提高玻璃產(chǎn)量，據(jù)測算，富氧燃燒時，熔窯熔化率可以提高58；3)熔窯總體節(jié)能評價經(jīng)過對單位產(chǎn)品能耗與歷史數(shù)據(jù)的比較得出結(jié)論：浮法玻璃熔窯富氧燃燒技術(shù)總體節(jié)能大約在35。5、結(jié)論采用全氧燃燒、純氧助燃或富氧燃燒技術(shù)，不僅可以實現(xiàn)節(jié)能減排、顯著提高玻璃質(zhì)量，而且可以降低生產(chǎn)