富氧、純氧助燃及全氧燃燒技術(shù)是在以重油、煤、天然氣等為主要能源的玻璃窯爐中,供入附加的氧氣使熔窯內(nèi)特定區(qū)域的氧含量高于21 %，并使之燃燒。我們知道, 燃料燃燒時(shí)必須有氧參與。所謂富氧、純氧助燃就是增加空氣中的氧濃度。這樣,燃料與高濃度氧氣混合后充分燃燒， 而助燃空氣中的惰性氣體氮含量減少, 相應(yīng)的煙氣量也就少, 從而也降低排出煙氣帶走的熱損失,國(guó)家建材局蚌埠玻璃工業(yè)設(shè)計(jì)研究院的左澤方和陳曉紅專家在1999年第3期的《玻璃與搪瓷》雜志上稱富氧、純氧助燃技術(shù)是玻璃熔化技術(shù)的第二次革命。
方法：
一、 富氧局部助燃技術(shù)
富氧噴嘴安裝在燃料噴槍和玻璃液面之間，以一定的速度和角度將富氧氣體噴入熔窯內(nèi)，沖擊火焰下部，使之充分燃燒，并將火焰中心下移，同時(shí)，在熔窯內(nèi)形成了一個(gè)不對(duì)稱的火焰：即有一個(gè)垂直的溫度梯度，在靠近玻璃液的一側(cè)形成了一個(gè)高溫帶，使火焰下部增加向玻璃液的對(duì)流和熱輻射，而在靠近窯碹一側(cè)的溫度并不升高反而降低，使窯大碹免受由此帶來(lái)的侵蝕加重。同時(shí)，由于火焰增強(qiáng)，火焰變短，可防止在蓄熱室內(nèi)燃燒，并有助于熔窯溫度分布的控制。氧氣出口速度一般為61一122m/s, 噴嘴角度大致在5-50°氧氣噴嘴安裝在噴槍5-20cm處，具體距離需要依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)火焰情況調(diào)節(jié)，火焰內(nèi)部垂直的溫度梯度隨著這一距離的變化而不同。距離過(guò)大或過(guò)小都不夠理想。過(guò)大時(shí), 氧氣與燃料間的接觸面也就少, 而與窯內(nèi)其它殘余氣體的混合程度相應(yīng)增富氧局部助燃最關(guān)鍵的參數(shù)是氧氣噴管與噴槍之間的距離。依據(jù)能信節(jié)能科技的經(jīng)驗(yàn)，氧大, 致使火焰溫度低,富氧效果差, 距離過(guò)小時(shí), 其結(jié)果接近于整體增氧, 局部富氧的效果不僅體現(xiàn)不出來(lái),反而會(huì)造成窯頂溫度高, 窯暄壽命短。
富氧局部助燃系統(tǒng)組成：
能信節(jié)能科技的富氧助燃系統(tǒng)由制氧設(shè)備、換向系統(tǒng)、預(yù)熱系統(tǒng)、富氧噴嘴構(gòu)成。
1．換向系統(tǒng)與燃槍的換向系統(tǒng)同步，分氣動(dòng)和電動(dòng)兩種。
2．預(yù)熱系統(tǒng)是利用玻璃熔窯大碹、蓄熱室四周或上部散發(fā)出來(lái)的廢熱對(duì)富氧空氣進(jìn)行預(yù)熱。
3．富氧噴嘴是富氧局部助燃系統(tǒng)能否成功的關(guān)鍵，它安裝在熔窯燃料噴槍的下面，材質(zhì)選用1鉻18鎳9鈦耐熱鋼管，前端做成扁平型，與管道的連接采取“環(huán)接觸緊配合”的連接方法，這種方法可以任意調(diào)節(jié)噴嘴上下左右的角度，以便進(jìn)行優(yōu)化調(diào)節(jié)。
特點(diǎn)：
1. 富氧噴嘴加入的角度、富氧、空氣噴入的速度對(duì)此技術(shù)的應(yīng)用起到了關(guān)鍵性的作用。
2. 耗氧量低，降低投資成本，投資收益比高。
3. 最適合無(wú)氧源的各種玻璃窯使用。
4. 可以不停窯進(jìn)行安裝。
1. 富氧噴嘴加入的角度、富氧、空氣噴入的速度對(duì)此技術(shù)的應(yīng)用起到了關(guān)鍵性的作用。
2. 耗氧量低，降低投資成本，投資收益比高。
3. 最適合無(wú)氧源的各種玻璃窯使用。
4. 可以不停窯進(jìn)行安裝。
二、玻璃窯純氧助燃及全氧燃燒技術(shù)（主要適用于橫火焰玻璃窯及浮法線）
整個(gè)全氧燃燒系統(tǒng)由制氧機(jī)、全氧燃燒器,預(yù)組裝燃?xì)夤苈?b>, 預(yù)組裝氧氣管路,和預(yù)接線控制柜組成。
全氧燃燒器選擇使用具有89 年專業(yè)從事燃燒設(shè)備悠久歷史的美國(guó)MAXON 公全氧燃燒器選擇使用具有89 年專業(yè)從事燃燒設(shè)備悠久歷史的美國(guó)MAXON 公司的OXYTHERM-LE®系列全氧燃燒器,此系列的氧槍為美國(guó)MAXON 公司與美國(guó)CORNING 康寧公司在1983 年專門為玻璃熔窯聯(lián)合開(kāi)發(fā)的全氧燃燒器。在過(guò)去20年里,在全球各大玻璃廠已廣泛成功使用。OXYTHERM-LE® 的最大優(yōu)點(diǎn)為MAXON研發(fā)的”STAGED OXYGEN” 分段供氧燃燒專利技術(shù), 此技術(shù)的使用大幅度降低了煙氣里NOx 的排放高達(dá)70% 。燃燒器可使用燃油或燃?xì)? 燃燒器的調(diào)節(jié)比可達(dá) 5：1，火焰體積大,亮度高,剛性強(qiáng)防止火焰上揚(yáng), OXYTHERM-LE® 氧槍的特點(diǎn)還包括不需要使用任何工具就可輕便快速拆卸與安裝燒嘴, 對(duì)于使用多種燃料的系統(tǒng), 燃?xì)馀c燃油燒嘴的切換能在更短時(shí)間內(nèi)完成。在所有管路系統(tǒng)上都選擇使用進(jìn)口安全關(guān)斷閥,安全關(guān)斷閥帶有電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)能在緊急情況下瞬間(少過(guò)1 秒)關(guān)斷燃料及氧氣的供應(yīng),確保系統(tǒng)的最高安全。高精度的金屬密封結(jié)構(gòu)防止泄漏,可連續(xù)無(wú)故障工作1,000,000 次, 升降式的開(kāi)關(guān)動(dòng)作使閥門具有自清潔的功能, 直通式的閥體與閥芯結(jié)構(gòu)讓閥門有最大的流量系數(shù), 并且流體通過(guò)閥門的壓降極小。針對(duì)氧氣和燃?xì)獾牧髁靠刂埔?，氧氣和燃?xì)夤苈飞纤璧牧髁靠刂崎y門采用高精度智能型流量控制閥，每一個(gè)閥門都是連續(xù)可調(diào)的, 且調(diào)節(jié)精度達(dá)0.1 度;通過(guò)精確的,可再現(xiàn)的流量控制以實(shí)現(xiàn)最佳燃料的燃燒效率,并滿足嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn);減少燃料和氧氣的浪費(fèi)。
預(yù)組裝燃?xì)夤苈?b>, 預(yù)組裝氧氣管路在工廠組裝完備，整機(jī)一體化設(shè)備，經(jīng)過(guò)壓力測(cè)試，現(xiàn)場(chǎng)可以管路連接即可使用。
應(yīng)用方式：
1.“0”號(hào)小爐純氧助燃技術(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(lái)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，在L吊墻和1號(hào)小爐間增加一對(duì)“0”號(hào)小爐全氧噴槍。這樣就有效地增加了配合料上方的熱負(fù)荷，而不至于產(chǎn)生熔窯內(nèi)襯溫度的顯著升高。 在玻璃熔窯上增設(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，而且在一定程度上還能延長(zhǎng)玻璃窯爐的壽命，；增設(shè)一對(duì)全氧噴槍后，高壓熱氣流對(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(zhǎng)熔窯使用壽命提供了保證；減少粉塵、煙塵的排放約20%，減少蓄熱室格子體堵塞；全氧輔助燃燒系統(tǒng)與原有空氣燃燒系統(tǒng)相互獨(dú)立，操作靈活。
2.玻璃窯全氧燃燒
助燃空氣全部利用90%以上的氧氣參與燃燒稱為全氧燃燒，燃料與O2的混合燃燒，由于沒(méi)有大量N2參與，所以混合快、燃燒反應(yīng)速度快。對(duì)氧槍的布置除一般要求(如符合溫度制度、溫度均勻性和火焰覆蓋面)外，特別要優(yōu)化空間氣流流型，也就是要做到：一、延長(zhǎng)煙氣停留在火焰空間的時(shí)間，全氧窯火焰空間內(nèi)煙氣停留時(shí)間希望延長(zhǎng)到25小時(shí)～30小時(shí)，停留時(shí)間長(zhǎng)短與空間大小、窯頂結(jié)構(gòu)、排煙口大小和排煙速度等因素有關(guān)；二、減輕對(duì)窯頂和胸墻的沖蝕；三、不會(huì)引起局部過(guò)熱，尤其是對(duì)料粉的局部過(guò)熱，它會(huì)加強(qiáng)粉料溢出和揮發(fā)；四、氧槍在窯上布置要合理，根據(jù)分區(qū)供給熔化所需的熱量，確保窯寬上的溫度均勻性；五、氧槍在窯上可作錯(cuò)位排列或順排，窯體死角處要增設(shè)補(bǔ)充氧槍。由于燃燒方式的改變，整個(gè)窯爐的工況也發(fā)生了巨大的變化，因此在窯爐的設(shè)計(jì)上需要做出相應(yīng)的優(yōu)化調(diào)整。
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
產(chǎn)品：顯像管玻殼，燃料：天然氣
您的收益：
① 節(jié)約燃料7-30%
② 提高熔化率和產(chǎn)量
③ 提高熔窯的熱效率
④ 改善玻璃液的熱均勻性，優(yōu)化玻璃的質(zhì)量
⑤ 減少CO、廢氣和塵埃的排放量
⑥ 熔窯維修方便
⑦ 熔窯使用周期可適當(dāng)延長(zhǎng)，冷修時(shí)間比較短
⑧ 顯著地減少NOX排放量
