玻璃工业窑炉3 全氧燃烧窑.pptx

3 全氧燃烧玻璃熔窑;全氧燃烧玻璃熔窑照片及示意;全氧燃烧的优点： 节能降耗。节能达25％～55％。 减少NOx排放、保护环境。降低NOx达80％以上；粉尘70％～80％。 改善了燃烧，提高了熔窑熔化能力，可提高产量达25％。玻璃熔化质量好。 熔窑建设费用低。 熔窑使用寿命长。8年以上。;纤维玻璃和光伏玻璃所用窑炉常用全氧燃烧，一是环境和经济方面的因素，二是质量的因素。 优良的环保效应，渐扩展到能耗高且产量较大的硼硅酸盐玻璃、无碱玻璃纤维等，加热喷嘴由2～4个增加到12～14个。;3.2 基本原理 玻璃生产中需要的热量大多是通过燃料燃烧获得的。通常燃烧所需的氧气由空气中获得。 占空气约79％的大量的氮气被加热，并在高达几百度下排入大气，造成大量的热量损失，占能耗的25％～60％；另外氮气在高温下还与氧气反应生成NOx，造成环境污染。;在空气/燃料燃烧系统中，流过蓄热室、烟囱等设备的氮气占75％，烟气不仅携带更多的粉尘，对环保不利，而且更易冲蚀这些设备，降低设备的寿命。 全氧燃烧时，助燃气体的氧气含量达90%以上，产生的烟气体积仅为空气燃烧时的30%，而燃料消耗仅为70%。;空气-燃料和氧-燃料燃烧的比较;全氧窑内H2O浓度大幅提高，N2极少，参与辐射传热的气体成分几乎达到100%，烟气的有效辐射力增大，玻璃表面透射辐射量增加；另火焰黑度增幅较大，增强了辐射传热。 全氧燃烧时烟气在波长小于4μm的近红外范围内发射率显著增大。澄清部的玻璃液对波长小于5μm的投射热辐射具有高度透射性，因此传热效率提高，实现节能。 同时燃烧产物中NOX含量降低，减少了废气污染，改善了环境。;（a）空气燃烧;全氧燃烧显著地减少了烟道气成分;全氧窑和空气窑对比;3.3各部位结构及设计 全氧燃烧玻璃熔窑结构类似于单元窑，熔化池、胸墙和大碹采用电熔耐火材料。;全氧燃烧器位于胸墙中交错或相对排列，窑炉侧面或端部设置烟道口，火焰呈现横跨玻璃液表面燃烧加热。燃烧产物通过废气烟道，进入热回收装置。 全氧燃烧不换向，燃烧气体在窑内停留时间长，火焰、窑温和窑压稳定，有利于玻璃的熔化、澄清。;全氧燃烧玻璃熔窑工程图;（1）熔池 熔化池与横火焰窑炉相似呈现长方形结构，熔化池面积相比横火焰窑炉有所减少，熔池深度与横火焰窑炉基本相同，各部位耐火材料与保温材料结构可参考横火焰窑炉。 熔化池中的加料口可设置在端面或两侧面。;（2）火焰空间 全氧喷枪布置要求: 符合玻璃熔窑的温度制度、温度均匀性和火焰的覆盖面； 延长烟气停留在火焰空间的时间； 减少对窑顶和胸墙耐火材料的冲刷； 氧枪在窑上做错排或对排，不留火焰死角。;全氧玻璃熔窑燃料喷枪错排布置;对排和错排的比较： 对排时空间的整体温度很高，存在碹顶温度过高的情况。 错排时空间的整体温度有所降低，但碹顶温度可大大降低，同时沿窑长方向的玻璃液温度制度曲线比较光滑，热点突出，较为优良。 采用错排方式较多。;3.4氧气制备方法及氧枪 全氧燃烧技术的应用很大程度上与制氧成本高低、制氧设备可靠性水平、制氧技术的成熟水平等密切相关。 氧气系统和燃烧设备主要是美国空气化工（AP公司）、普莱克斯（Praxair）、麦克森（MAXON）和法国液空公司等产品。;不同吨位级别制氧方案对比;（1）扁平式梯度燃烧全氧喷枪 具有燃烧充分、火焰覆盖面大、火焰黑度大、NOX生成少、梯度燃烧、温度高、维修少及可用低压氧气等一系列优点，特别适用于天然气、重油等气体或液体燃料。;（2）圆形全氧喷枪 可适用的燃料包括天然气、重油、煤焦油、石油焦粉等，技术较为成熟。火焰形状呈圆锥形。