玻璃生产中的纯氧燃烧
肌一刍～玻璃生产中的纯氧燃烧
黄胜训和赵矩平
空气产品公司（ＡｉｒＰｒｏｄｕｃｔｓ）
１、前言
纯氧燃烧技术在玻璃窑炉中最早主要被应用于窑龄较长的玻璃窑上助熔以维持产量或延长窑的寿命，解决蓄热室或换热室的故障或临时满足高出料率的要求，但到了８０年代末随着制氧技术的发展及电力成本的降低，由氧气一燃料组成的纯氧燃烧技术在玻璃熔窑中成为取代由空气一燃料组成的常规燃烧系统的更好的选择方案．这是因为纯氧燃烧在环保、节能、增产和质量改善、减少固定成本投资和节省厂房场地等诸多方面均有优异的表现。因此，在过去几年中，在欧美等发达国家将空气一燃料燃烧系统转换成为氧气一燃料燃烧系统几乎成为一种运动，这种运动的最初动力主要是环境和经济两方面的因素，近来，质量因素也成为推动纯氧燃烧技术应用之一。
尽管纯氧燃烧最强的推动力源自美国．但是由于纯氧燃烧在玻璃窑上应用的优势日益明显，对纯氧燃烧技术研究和应用已逐步在国际范围内展开。在中国随着经济的发展，能源和环境保护的问题将更加突出，因此纯氧燃烧技术被公认为是最经济有效的解决方案。２、纯氧燃烧在玻璃窑炉中的应用方式
１）整个熔化部使用纯氧燃烧：
纯氧燃烧池炉的优点如下：
●改善燃烧效率，节省燃料（２５—６０％）
・较高的生产率，提高单位面积出料量（约２５％）（ＴＰＤ，ｍ２）
・大幅度减少ＮＯｘ排放量，降低达８０％以上。
・减少粉尘的排放，配合料的飞料——节省配合料
●：宵省电力消耗（电助熔，鼓风机）
●目前实际经验预估：窑炉寿命会更长
●节省投资成本（ＥＰ、蓄热室、ｄｅＮＯｘ系统、燃烧空气鼓风机、等）
・窑炉出料量变化范围可更灵活
●燃烧无需换向，温度分布更加稳定
７６
腑蒯垒
・窑炉因燃烧稳定，：１：艺更加稳定－提高成晶率Ｉ改善质超
－减少不熔物
－减少微小气泡量
燃烧ＲｅＤｏｘ更加稳定控制
ＢｏｏｓｔｆｏｒＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎＩｎｃｒｅａｓｅ）－２）纯氧喷枪助熔技术（Ｏｘｙ－Ｆｕｅｌ
玻璃窑炉纯氧喷枪助熔技术（Ｏｘｙ—ＦｕｅｌＢｏｏｓｔ）的优点：
●提高生产率：５．２５％提升出料量
・延长窑炉寿命：减少配合料的飞料
●克服格子体的限制
・改善质量：减少气泡，夹杂
●提高热效率：２．１０％燃料节省
●减少污染排放：５－２０％减少（Ｉｂｓ／吨玻璃）
３、空气产品公司纯氧燃烧技术在亚洲应用的事例
ａ）某合资公司（产品：电子玻璃，燃料：天然气）
普通空气助燃池炉缍氢缝缝丝芝变丝
出料量
池炉面积２６０ＴＰＤ２４０Ｍ２２７２ＴＰＤ２１０Ｍ２４．６％—１２．５％
－４６％
Ｎ／Ａ
一７６％ｔ擀４ｔｆｔ］ｔｌ氧气用量ＮＯｘ２．９５０Ｎｍ３／ｈｒＮ／Ａ１０．２１，５９５Ｎｍ３／ｈｒ３．１９０ＮｍＺ／ｈｒ２．４Ｉｂｌｔｏｎ
玻璃质量
燃料单耗
碎玻璃率２７１．６Ｎｍ３／ｈｒ改善１４０．３Ｎｍ３／ｈｒ４８．３％－３８％５２％３２％
ｂ）某外资玻璃公司进行氧枪助熔改造（产品：玻璃保温棉，燃料：液化石油气）
普通空气助燃池炉
出料量４０ＴＰＤ
池炉面积
燃料用量
氧气用量２８．６Ｍ２１２０Ｎｍ３／ｈｒ氧枪助熔改造后池炉壅丝６０ＴＰＤ２８．６Ｍ２５２＋５２Ｎｍ３／ｈｒ５０％０％．１５％Ｎ／Ａ２１０Ｎｍ３ｍｒＮ／Ａ
ｃ）某外资公司（产品：高档陶瓷釉料，燃料：液化石油气）
普通空气助燃池炉缝氢缝缝造坦褒缇
出料量２４ＴＰＤ２４ＴＰＤ０％
池炉面积ｇＭ２ｇＭ２０％
燃料用量７１Ｎｍ３／ｈｒ３５Ｎｍ３／ｈｒ．５１％
氧气用量ＮＩＡ２１０Ｎｍ３／ｈｒＮ／Ａ
ＮＯｘ１０．２Ｉｂ／ｔｏｎ２．４Ｉｂ／ｔｏｎ．７６％
玻璃质量改善
燃料单耗７１Ｎｍ３，吨玻璃３５Ｎｍ３，吨玻璃．５１％
ｄ）某外资玻璃公司（产品：高档器皿，燃料：液体燃料）
普通空气助燃池炉氧枪助熔改造后池炉，壅丝
出料量１３０ＴＰＤ１６０ＴＰＤ２３％
池炉面积５５Ｍ２５５Ｍ２．
燃料用量７５０公斤／ｈｒ７００＋１４０公斤，ｈｒ＋１２％
氧气用量Ｎ／Ａ２９０Ｎｍ３／ｈｒＮ，Ａ
玻璃质量改善
燃料单耗１３８．５公斤，吨玻璃１２６公斤飚玻璃－９％
ｅ）某外资玻璃公司（产品：饮料瓶，燃料：天然气）
．普通空气助燃池炉氧枪助熔改造后泡炉壅丝
出料量２０５ＴＰＤ２３５ＴＰＤ１４．６％
燃料用量１４５０Ｎｍ３，｝１ｒ１４４０Ｎｍ３／ｈｒ－０％
电助熔能耗６５０科Ｖ３９３ＫＩ『Ｖ．４０％
玻璃质量改善
碎玻璃率３０％２２％．２．７％＂／８
肿础垒
ｃ）控制方案：控制方案决定客户系统功能及与操作工的操作界面。空气产晶公司的玻璃团队能帮助您的工程师从许多方案中作出合理的选择，包括手动、单回路、ＰＬＣ。ＰＬＣ软件设计、人机接口及ＤＣＳ接口，是我们提供的基本服务之一。
ｄ）系统集成：空气产品公司的目标是创建理想的系统配置以满足客户的成本及性能方面的要求。空气产品公司对许多生产商提供的阀门、仪表及控制部件均有丰富的经验。这便于空气产品公司向客户推荐所需要的精密部件并与现有系统相集成。这也有助于空气产品公司对不同控制与接口方案的成本进行准确评估。
ｅ）特殊考虑：许多客户倾向于在系统的关键部件处配有旁路以便在最少的停机时间下检修。其他客户要求系统设计允许用手持式设备来校验自动读数。空气产品公司将预先考虑您的操作要求并采取积极的措施来满足您的特殊需要。
５、空气产品公司纯氧燃烧技术整套解决方案
・丰富的纯氧燃烧及纯氧喷枪助熔经验
氧气供应系统，ＣＬＥＡＮＦＩＲＥ。纯氧喷枪，流量控制及安全系统
协助窑炉设计及方案选择
－・・喷枪设计及布置
经济分析，包括不同方案的灵敏度分析・
－现有运行方式及建议方案的计算机模拟
・启动支持，安全培训
工艺及设备优化跟踪服务・
６、空气产品公司纯氧燃烧成功经验
・１５０台以上的纯氧燃烧窑炉改造经验
・安装了１０００支以上ＣｌｅａｎｆｉｒｅｏＢｕｒｎｅｒ系列纯氧喷枪
第一台纯氧窑炉改造：Ｓｃｈｕｌｌｅｒｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ，１９９１
目前二座大型纯氧（浮法）窑炉由空气产品公司提供技术及燃烧设备（Ｃｌｅａｎｆｉｒｅ。ＨＲ喷枪）・・
・纯氧燃烧改造遍及各个领域：玻璃纤维、电视玻璃、容器玻璃、照明玻璃、制釉、浮法
玻璃、压延玻璃和微晶建材玻璃
・＞５０纯氧助熔客户（＞３０座浮法玻璃窑炉）
７、总结８ｌ
嗍勰△
在能源Ｅｌ益紧张的今天，正确地采用纯氧燃烧技术。不仅可以节约燃料，而且还可以提高产量和改善玻璃质量。如果考虑配合料节约、玻璃质量改善等因素进行更深入的比较，无论是从技术经济学角度还是从工艺经济学角度来衡量。在玻璃窑上应用纯氧燃烧技术无疑是最佳的。
若想了解更多纯氧燃烧系统及技术，请与空气产品公司联系：
华北区
空气化工产品（天津）有限公司
天津市西青经济开发区民和道１５号
３００３８５
电话：０２２．２３９７４０２２
传真：０２２．２３９７４０１９
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玻璃生产中的纯氧燃烧
作者：
作者单位：黄胜训， 赵矩平空气产品公司 Air Products
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