全氧燃烧技术在玻璃生产中的应用

全氧燃烧技术我们日常生活中，随处可见药用玻璃瓶的身影。

无论是饮料、药品，还是化妆品等等，药用玻璃瓶都是它们的好伙伴。

这些玻璃包装的容器，因其透明的美感，化学稳定性好，对内容物无污染，可以高温加热，旧瓶可回收再生利用等优点，一直被认为是最好的包装材料。

尽管如此，为了与金属罐、塑料瓶等包装材料竞争，药用玻璃瓶也在不断地提高其生产技术，使产品质量更好、外观更美、成本更低。

在蓄热式玻璃窑的建造技术之后，玻璃熔化技术迎来了第二次革命，这就是全氧燃烧技术。

在过去十年里，世界各国在玻璃熔窑上进行该技术改造的实践表明，全氧燃烧技术具有低投资、低能耗、低污染物排放等显著的优越性。

在美国、欧洲，轻量化的瓶罐已是玻璃瓶罐的主导产品，小口压吹技术（ＮＮＰＢ）、瓶罐的冷热端喷涂技术等，都是轻量化生产的先进技术。

德国公司已能生产出１公升的浓缩果汁瓶，仅重２９５克，瓶壁表面涂覆了有机树脂，可提高瓶子压力强度２０％。

在现代工厂里，生产玻璃瓶可不是容易的事，有很多的科学难题需要解决。

全氧燃烧技术在玻璃熔炉的应用一、概论：改革开放以来, 国民经济迅速发展举世瞩目。

玻璃工业(平板玻璃、电子玻璃、玻璃纤维、日用玻璃、光学玻璃等)相应得到迅速发展，仅以浮法玻璃为例，截止2004年底，已建成投产126条浮法线（总产量已达到3亿重量箱，日熔量52930T），还有51条线在建、拟建。

熔化玻璃采用煤、煤焦油、重油、烊黄 ⒒虻?少量)作燃料。

目前我国熔化一公斤玻璃液（平板玻璃）平均指标在1500-1800大卡。

按此单位能耗测算，玻璃工业无疑是重要能耗大户之一。

当今世界石油价格上涨，我国进口石油逐年增加（中国生产力发展研究报告研究表明；中国石油进口率测算到2010、2015和2020年进口率下限将分别达到55.4%、57.4%、59.7%。

大大超过30%理论上控制指标，按国际能源组织今年预测2030年中国石油对外依存度将达到74%的进口率）。

玻璃熔窑大部分采用重油做燃料，因此，对于玻璃工业的总量控制，尤其是高能耗玻璃熔窑的能耗限制，从节能、成本考虑采用新燃烧技术已是当务之急。

全氧燃烧技术在浮法玻璃生产中应用的调研报告国内浮法玻璃行业能耗过高、污染排放量大等问题正随着国家对低碳节能要求的增加而日益受到重视。

技术革新正在成为本行业继续健康发展的强劲动力。

为了改善浮法玻璃行业能源消耗过高的现状，也为了提升本院的科学技术水平提高自身竞争力，我院于2010年10月成立了全氧燃烧课题研究小组。

目前，研究小组已经完成了为期三个月的前期调研工作。

调研目的在于收集国内外关于玻璃熔窑全氧燃烧的应用情况的相关资料，并整理资料提取有用信息，为全氧燃烧课题研究小组提供全氧窑方案设计依据。

调研期间，研究小组检索查阅了近十年来国内核心玻璃期刊上有关全氧玻璃熔窑应用的大部分学术论文及优秀硕士毕业论文，并咨询了巨石集团、秦皇岛玻璃研究设计院、蚌埠玻璃工业设计研究院、杭州杭氧集团、美国普莱克斯公司等相关企业。

为了丰富信息资料，研究小组还与多位玻璃行业的技术专家进行了交流，并出席了由中国硅酸盐学会玻璃分会主办的2010全国玻璃技术交流研讨会，从中获得了许多有价值的信息。

为使接下去的研究工作能够更顺利的进行，现就本次调研工作做一个详细的总结。

一、玻璃熔窑全氧燃烧技术的必要性我国玻璃工业产能已经高居世界首位，到2009年末，全国已建成投产的浮法玻璃生产线208条，平均熔化能力约540t/d。

在2009年投产的19条浮法玻璃生产线熔化能力都在500t/d以上。

与上世纪相比，我国平板玻璃熔窑的大型化水平和单位产品能耗有了显著的提高，一定程度上降低了污染物和二氧化碳的排放水平，并且大大提高了玻璃行业的产品质量。

尽管如此，我国的平板玻璃行业依然存在着能耗大、成品率低（85%左右）、NO x排放量高等问题，和国外先进水平仍有一定的差距。

而且随着重油价格的走高，燃料在玻璃制造成本中所占的比例也越来越大，严重影响了行业的经济效益。

因此，节约能耗缓解能源短缺、提高成品率以及降低污染物排放依然是平板玻璃行业需要继续努力的课题。

试析全氧燃烧对玻璃硬度的影响前言从本质上说，全氧燃烧技术相比其他的燃烧技术具有明显的优势，可以极大降低各种化学物质的排放，进一步优化环境，节约性能源，同时，还能够逐步增强传热，极大降低玻璃的熔融温度，同时也会降低玻璃成本，进一步提升我国玻璃产品的质量和产量。

相比西方的发达国家来说，全氧燃烧技术可以取代传统的技术的发展趋势。

全氧燃烧在我国玻璃制造行业还处在停留阶段，作为一项全新的创新技术，在国内外已经得到诸多从业者的认可。

但是，全氧燃烧技术在我国只有几座熔窑才在使用这项全新技术。

从这些全氧窑的运行实践中我们可以知道，全氧窑的运行实践为我国玻璃技术工作提供了全新的设计以及材料配置和产品质量等各个方面。

同时，在实际的生产过程中，我们也应该要能够遇到玻璃硬度和气泡稳定性等工艺特征与空气燃烧条件下产生的明显差异。

为此，本文笔者就从我国空气燃烧和全氧燃烧之间的进行比较，同时结合相应的硬度影响因素，提出了全氧的燃烧条件下如何改进玻璃工艺控制方向。

1、全氧燃烧玻璃窑内的气体变化及其影响总的来说，在玻璃生产的过程中，温度一般是达到1400摄氏度以上，这是由于熔化玻璃需要大量的能量，并且这些大部分能量都是来源与天然气和煤炭等燃料，如果是燃料所需要的氧气由空气提供，这样就会使得玻璃中产生大量的氮氧物和氧化物等一些有害的物质，尤其是在氮气的存在对整个燃烧过程显得毫无用处，相反，在经过高温处理后，蓄热室和烟囱等部位排入大气中，这样就会对玻璃的硬度产生一定的影响。

2、不同燃烧条件下玻璃硬度的对比以及解决措施经过试验证明，全氧燃烧经过浮法成形，还是使得玻璃中的各种杂质变得更多，从某种方面看，这也就会增加其对玻璃网络结构的断网能力，尤其是二氧化钠含量较高时，玻璃“断网”的作用就会进一步加剧。

显然，这就在一定程度上降低玻璃黏度上起着非常重要的作用。

从另外一方面来看，由此引起的玻璃硬度在不断下降的同时，对后续的玻璃在机械加工过程中的抗划伤能力产生了不利的影响。

随着社会经济的不断发展，我国玻璃工业的竞争也越来越激烈，节约能耗、降低成本已成为企业的核心竞争力。

而玻璃生产具有资源消耗多、污染严重和能耗高等特点，不仅影响到企业的生存，也制约了整个行业的发展。

节能降耗是企业降低成本、提高效益的最佳途径。

燃烧技术的节能1、全氧燃烧技术为了降低浮法玻璃窑炉烟气中的NOx污染，欧美国家开发推广出新型的全氧燃烧技术，主要是通过全氧来代替助燃空气，气体中不含有N₂，只有极少量的NOx，浮法玻璃窑炉烟气污染的总体积可减少80%，并且会降低废弃带走的热量。

全氧燃烧技术工艺的核心在于全氧燃烧喷枪，为加强燃料与氧气混合的接触面积，全氧燃烧喷枪整体成矩形，能更为精准地控制火焰覆盖率，在燃烧过程中进行分阶段全氧燃烧，能将燃烧喷枪的更多能量转化为热辐射，并产生更多碳黑，加强火焰亮度，充分利用浮法玻璃窑炉的传热均匀性，加强黑体辐射的传热效率，提高更短波段热辐射在玻璃液中的穿透效率。

使用全氧燃烧技术的浮法玻璃窑炉能提高20%的热效率，但采用这项工艺时，需要重视对浮法玻璃窑炉耐火材料的选择，烟气中水蒸气的浓度会因全氧燃烧而增加，会在浮法玻璃生产过程中，产生浓度较大的碱性蒸汽，加速耐火材料的侵蚀，影响窑龄和生产规模。

2、富氧燃烧技术采用富氧燃烧技术生产浮法玻璃的基本原理，主要是原料通过富氧燃烧减少了烟气的产生，燃烧产物中二氧化碳和水蒸气的分压和含量增加，NOx的含量降低，火焰黑度加大，火焰温度提升，加快了原料的燃烧过程，提高了火焰在配合料与玻璃液之间的传热效率，从而提高了浮法玻璃窑炉的熔化效率。

富氧燃烧技术对燃烧设备具有更高要求。

燃料在燃烧过程中需要氧气，这些氧气通常来源于空气，但氧气在助燃空气中仅占21%的比重，而空气中其余的氮气并不会参加燃烧，反而会吸收大量的热量，阻碍燃烧效率的提高，增加燃料消耗。

因此提高空气中的氧气含量，可以更好地保持热量，提高燃料利用效率。

用28%的富氧空气进行燃烧试验时，热量损失减少25%，热量损失的减少也降低了燃料消耗。

***学院毕业设计（论文）设计(论文)题目系别专业班级姓名指导教师年月目录第1章绪论 (1)第2章全氧燃烧概况 (1)2.1 全氧燃烧的定义 (1)2.2 全氧燃烧对比空气燃烧的区别 (1)2.3 全氧燃烧的意义 (2)第3章燃烧在窑炉的结构中控制 (3)3.1 全氧燃烧窑炉的概述 (3)3.2 窑炉结构的规则 (3)3.2.1 窑池池壁的设计 (3)3.2.2 流液洞 (4)3.3 火焰空间 (4)3.3.1 大碹的控制 (4)3.3.2 胸墙的确定 (4)3.4 燃烧器的放置 (4)3.4.1 燃烧器放置的重要性 (4)3.4.2 确定位置的规则 (4)3.5 耐火材料的运用 (5)第4章烧枪的选择 (5)4.1 氧枪的选用机理 (6)4.2 氧枪的分类 (6)4.3 氧枪的注意事项 (7)第5章全氧燃烧的氧源 (7)5.1 氧气的制备 (7)5.1.1 真空变压吸收法（VPSA)——制氧 (7)5.1.2 低温（深冷）氧气分离法——制氧 (8)5.1 3 罐装液态氧 (8)5.2 氧气制备与使用安全 (9)第6章小结 (9)全氧燃烧的窑炉控制及概况摘要：随着国民经济的迅速发展，玻璃生产技术也飞速进步。

玻璃生产在追求高质量同时，对玻璃生产环保，高效益也有极高的要求。

相对传统的熔制过程不能满足，现代时局的要求。

因而全氧燃烧技术应运而生，全氧燃烧技术的玻璃窑炉的出现无疑成为解决行业降低成本，减少污染获取环保的有效途径。

本文论述了全氧燃烧技术的定义、优点意义、窑炉结构的设计控制要求、工业制氧的方法及其使用时安全、燃烧器的选择、安装方法进行了简单的综述。

关键词：*******第1章绪论矿物是大自然赋予人类的魁宝，玻璃则是人类智慧的结晶。

改革开放以来,玻璃工业(平板玻璃、电子玻璃、玻璃纤维、日用玻璃、光学玻璃等)相应得到迅速发展，在行业高速发展的光环下，环境也成重要缺口。

据了解，目前中国的温室气体排放量已高居世界第二，严格控制大气污染、降低温室气体排放的新法规、新技术已是目标方针。

玻璃熔窑全氧燃烧技术及发展方向摘要：玻璃生产行业是碳排放高耗能行业之一，玻璃熔窑是平板玻璃行业中碳排放主要来源。

平板玻璃行业内能效标杆水平能达标的到2020年底只有5%，要求到2025年比例达到30%以上，平板玻璃行业其能效基准。

要在2025年能效基准水平以下产能基本清零，由于平板玻璃行业高能源消耗、高碳排放等特点，采用全氧燃烧是玻璃行业节能降耗、低碳排放的有效途经，也是未来的发展趋势。

关键词：玻璃熔窑;全氧燃烧;技术;发展方向引言玻璃工业具有能耗高、污染重的特性。

燃料燃烧产生的烟气中含有的ＮＯｘ、ＳＯ２、粉尘等有害气体，以及大量可引发温室效应的ＣＯ２气体是国家环保监测的重要指标。

与此相对的，政府在环境保护方面与管理方面投入的力度越来越大，污染物排放标准的提高增加了玻璃生产企业在环保上的投资。

全氧燃烧通过把燃料与高纯度助燃氧气按固定比例混合，来使燃烧方式更精确，以提高熔窑的燃烧效率，节约燃料，减少企业生产成本；减少ＮＯｘ、ＳＯ２、粉尘等有害气体的排放，减少对环境的污染，降低企业在环保脱硫脱硝上的成本；同时还可以提升火焰温度，改善玻璃液熔化质量，增加熔窑熔化能力，提高企业产品的生产能力和产品质量；降低熔窑建设费用，延长熔窑使用年限，降低企业投资成本和折旧成本。

根据国内外生产经验，全氧燃烧玻璃熔窑如今已经广泛应用于微晶玻璃、各种特种玻璃、优质平板玻璃等几乎所有的玻璃种类生产中。

全氧燃烧熔窑技术必将成为玻璃行业新的增长点和发展点。

1全氧燃烧技术优越性玻璃工业是耗能大户，目前我国玻璃窑炉的热效率较低，产品单耗大，成本高。

因此，节能降耗已成为玻璃窑炉改造的中心任务。

据测算和国外玻璃公司的经验，天然气全氧燃烧大型玻璃窑炉综合节能40%以上。

根据国家下发的《“十一五”十大重点节能工程实施意见》中的“建材行业中玻璃：推广全保温富氧、全氧燃烧浮法玻璃熔窑，降低烟道散热损失”精神，优化全氧超白压延玻璃生产线熔窑设计是必要的。