一、概述

　　改革開放20多年以來,國民經(jīng)濟迅速發(fā)展舉世矚目。而玻璃工業(yè)是能耗大戶，我國目前有玻璃窯爐數(shù)千座，熱效率及熱能利用率比較低，而且產(chǎn)品單耗大、成本高，也可以說，玻璃市場的競爭大多取決于能源。因此，節(jié)能已成為窯爐改造的中心任務(wù)，并已列入“十一五”國家節(jié)能環(huán)保的重點工程。

　　有史以來，玻璃熔窯一直都是以空氣作為助燃介質(zhì)。經(jīng)過對現(xiàn)有燃燒系統(tǒng)的分析研究，認為采用空氣助燃是導(dǎo)致高能耗、高污染、溫室效應(yīng)高的重要因素 ?？諝庵兄挥?21% 的氧氣參與助燃，78%的氮氣不僅不參與燃燒，還攜帶大量的熱量排入大氣。隨著玻璃工業(yè)的發(fā)展，人們對產(chǎn)品質(zhì)量要求的不斷提高，燃料成本的不斷增加，使得科技工作者對玻璃生產(chǎn)的核心——“玻璃熔窯”的各個環(huán)節(jié)進行了不斷地探索和改進，燃燒系統(tǒng)也不例外，至今已有了可喜的成效。富氧助燃技術(shù)在玻璃熔窯上已經(jīng)成功地使用了數(shù)十年，被稱為玻璃熔化技術(shù)的第二次革命。

　　二、富氧助燃原理

　　通常人們把含氧量大于20.93℅的空氣叫做富氧空氣。富氧空氣參與燃燒將具有明顯的節(jié)能和環(huán)保效應(yīng)。富氧空氣濃度越高，燃燒越完全，排煙黑度越低，節(jié)能和環(huán)保效果越好。

　　三、核心技術(shù)：

　　富氧助燃與全氧燃燒不同之處在于：它是在有二次空氣助燃的條件下，利用富氧助燃的特點，改變火焰特性從而達到節(jié)能增效的目的。

　　富氧助燃的另一個核心技術(shù)就是富氧噴嘴。富氧噴嘴的設(shè)計關(guān)鍵包含： 富氧噴嘴安裝位置、形狀（圓形、環(huán)形或扁形）、擴散角，材質(zhì)（金屬、非金屬等）、面積（與爐況、產(chǎn)品有關(guān)），綜合考慮以上內(nèi)容，才能達到最佳匹配。

　　四、技術(shù)特點

　　1、節(jié)能效果顯著。應(yīng)用于各個燃燒領(lǐng)域均能大幅提高燃燒熱效率，在玻璃行業(yè)中平均節(jié)煤（氣）為7％～15％，顯著提高熱能使用效率。

　　2、有效延長爐齡。燃燒環(huán)境的優(yōu)化使得爐內(nèi)溫度分布更合理，有效延長窯爐、鍋爐的使用壽命。

　　3、有利于提高產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量。在玻璃行業(yè)燃燒狀況的改善使得熔化率提高、升溫時間縮短、產(chǎn)量提高；次品率降低、成品率提高。

　　4、提高燃料替代性。燃燒狀況的改善，降低了對燃料品質(zhì)的需要，使劣質(zhì)燃料的使用成為可能。低品質(zhì)燃料的價格低且易于采購，整體降低產(chǎn)品的能源成本。

　　5、環(huán)保效果突出。煙氣中攜帶的固體未燃盡物充分燃燒，排煙黑度降低。燃燒吩解和形成的可燃有害氣體充分燃燒，減少有害氣體的產(chǎn)生。排煙溫度和排煙量明顯降低，減少熱污染。

　　五、節(jié)能原理

　　燃燒是燃料與氧氣進行反應(yīng)并釋放出光和熱的過程。所謂富氧助燃就是采用比常規(guī)空氣含氧量高的空氣參與燃料的燃燒，讓原先燃燒不充分的缺陷位置變?yōu)槌浞秩紵?，從而帶動整個燃燒環(huán)境的改變。它有提高火焰溫度、加快燃燒速度、降低燃料燃點溫度、增加熱利用率、降低污染等特點。

　　六、富氧助燃技術(shù)的機理

　　1、提高火焰溫度和降低排煙黑度

　　因富氧空氣中氮氣含量減少,總空氣量及煙氣量均顯著減少，故火焰溫度隨著燃燒空氣中氧氣比例的增加而顯著提高，排煙黑度則顯著降低。

　　2、加快燃燒速度 ，促進燃燒完全

　　燃料在空氣/純氧中的燃燒速度相差甚大，如氫氣在空氣中的燃燒速度最大為280cm/s，在純氧中為1175cm/s，是在空氣中的4.2倍，天然氣則高達10.7倍。富氧助燃, 不僅能使燃燒強度提高、加快燃燒速度，從而獲得較好的熱傳導(dǎo)；同時促進燃燒完全，大幅度減少污染物的排放。

　　3、降低燃料的燃點溫度

　　燃料的燃點溫度不是一個常數(shù)，它與燃燒狀況、受熱速度、環(huán)境溫度等有關(guān)，如CO在空氣中為609℃，在純氧中僅388℃，所以用富氧助燃能降低燃料燃點，提高火焰強度、增加釋放熱量等。

　　4、減少燃燒后的煙氣量

　　用普通空氣助燃，約五分之四的氮氣不但不參與助燃，還要帶走大量的熱量。用富氧助燃，燃燒后的排氣量減少，熱損失減小，一般氧濃度每增加 1% ，煙氣量約下降 2-4.5% 。

　　5、增加熱量利用率

　　富氧助燃對熱量的利用率會有所提高，如用普通空氣助燃，當(dāng)爐膛溫度為1300℃時，其可利用的熱量為42％；而用26％的富氧空氣助燃時，可利用熱量為56％，熱量利用率可增加14％。

　　6、降低空氣過剩系數(shù)

　　用富氧代替空氣助燃，可適當(dāng)降低空氣過剩系數(shù)。日本曾對一臺熱處理爐進行多次試驗，成功的將空氣過剩系數(shù)從1.7降到1.2，平均節(jié)能達13.3％。