富氧燃烧技术助燃技术如何应用到玻璃熔窑领域？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2015-02-12 01:27 标签： 富氧处理回转窑结圈
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磁致气流富氧助燃系统在玻璃窑炉的应用
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磁致气流富氧助燃系统在玻璃窑炉的应用
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富氧燃烧技术原理及在玻璃熔窑节能改造应用
来源：中国节能产业网　时间： 21:07:25　
　　随着全球能源危机的加剧，燃料价格的不断上涨，玻璃生产的成本越来越高。因而，玻璃熔窑的节能降耗研究是一个具有重大战略意义的课题。我国平板玻璃工业已具有相当规模，每年浮法玻璃生产线消耗重油200万吨以上，燃料成本占玻璃生产成本已由30%上升为40%左右，严重影响着行业的经济效益。因此，玻璃行业对节能技术的需求非常迫切。
　　近年来，随着玻璃熔窑节能降耗技术研究的深入，开发节能玻璃配方、优化玻璃熔窑结构、改善玻璃熔窑控制技术、加强玻璃熔窑保温和余热利用等实现玻璃熔窑节能手段的研究已相当成熟。在此背景下，要实现熔窑进一步的节能降耗，富氧燃烧技术应运而生。特别是近几年来，富氧燃烧技术得到了迅猛发展，成为当今玻璃行业中最活跃的研究课题之一。该技术推广应用也必将为浮法玻璃生产行业带来可观的经济效益及社会效益。
　　富氧燃烧是指助燃用的氧化剂中的氧浓度高于空气中的氧浓度(其极限是纯氧)。可将空气的含氧浓度从20.9%浓缩到26%-30%，这种浓氧空气对各种锅炉的助燃是非常适中和安全的。富氧燃烧能使火焰温度提高，烟气热损失小和燃烧效率高等作用。
　　富氧燃烧对所有燃料（包括气体、液体和固体）在绝大多数工业锅炉均适用，它既能提高劣质燃料的应用范围，又能充分发挥优质燃料的性能。实验表明用26.7%的浓氧空气燃烧褐煤或用21.8%的浓氧空气燃烧无烟煤所得到的理论燃烧温度等同于普通空气燃烧重油所得到的理论燃烧值。
　　众所周知，在一般的玻璃熔窑火焰空间中，火焰下部总是最缺氧的部位，燃烧不完全，温度较低。如果富氧喷管以一定的角度和速度将氧气引入窑炉空间，冲击火焰底部，这样就会在靠近玻璃液面一侧形成一个含未燃烧碳粒较少的富氧层，使之燃烧充分，温度提高较大。
　　这种不对称火焰，可靠垂直的温度梯度，在靠近玻璃料液的一侧形成一个高温带，使火焰底部增加向玻璃料液内部的热辐射和热对流。而在靠近窑碹的一侧温度并不升高，使窑顶免受由此带来的侵蚀加重。同时由于火焰强度增加，火焰变短，有助于控制熔窑内温度分布。此外，可防止在蓄热室内燃烧。这对蓄热式熔窑来说，格子砖的寿命也可以得到改善。&
　　据试验结果表明，若将富氧空气通过二次风机的进口处引入，火焰将在池炉大碹和液面之间水平通过，势必增强了各个方向的热传导，失去局部富氧的真正目的。
　　富氧空气喷管应安装在油或天然气喷枪与玻璃液面之间，或氧气喷管位于油或气喷枪下5 - 20cm处，火焰内部垂直的温度梯度随着这一距离的变化而不同。距离过大或过小都不理想。过大时，氧气与燃料间的接触面就小，而与窑内其他残余气体的混合程度相应增大，致使火焰温度降低，富氧效果变差；距离过小时，其结果近于整体增氧，局部富氧的效果不仅体现不出来，反而会出现窑顶温度增高。因此，要在确定喷枪与富氧喷管之间的距离时必须对油喷枪的水平扩散角度和富氧空气的射入速度等进行认真周全的考虑。这些参数都是影响这一距离的重要因素。
　　但是，必须说明的是玻璃液温度升高的程度，不仅仅与上面讲的富氧喷管的位置，射入的角度和速度，以及射入的富氧空气量和浓度有关，而且与燃料的雾化情况有关。如燃料雾化不好，火焰黑，根长，富氧空气射入后不能及时与燃料混合燃烧的话，那么富氧气体实际上只能在火根部分起到冷却玻璃液的作用。因此要使燃烧稳定和安全，就必须使燃料从喷嘴吹出后能及时与富氧空气混合并燃烧。综上所述，只有综合考虑上述诸因素，才可能实现节能、增产和提高产品质量。
　　研究表明，由火焰温度与氧浓度的关系可知：A)火焰温度随富氧空气氧浓度的提高而增高；B)随氧浓度的继续提高，火焰温度的增加幅度逐渐下降。为有效利用富氧空气，氧浓度不宜选得过高，一般按空气过剩系数m＝1～1.5组织火焰时，富氧空气浓度取23～27％为宜，其中空气含氧量从21％增加到23％时，效果最明显；C)空气过剩系数不宜过大，否则，同样浓度的富氧空气助燃，火馅温度较低。通常在组织燃烧时，控制在1.05～1.1，以达到既能获得较高火焰温度又能燃烧完全的效果。
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