隨著全球能源危機的加劇，燃料價格的不斷上漲，玻璃生產(chǎn)的成本越來越高。因而，玻璃熔窯的節(jié)能降耗研究是一個具有重大戰(zhàn)略意義的課題。我國平板玻璃工業(yè)已具有相當(dāng)規(guī)模，每年浮法玻璃生產(chǎn)線消耗重油200萬噸以上，燃料成本占玻璃生產(chǎn)成本已由30%上升為40%左右，嚴(yán)重影響著行業(yè)的經(jīng)濟效益。因此，玻璃行業(yè)對節(jié)能技術(shù)的需求非常迫切。
近年來，隨著玻璃熔窯節(jié)能降耗技術(shù)研究的深入，開發(fā)節(jié)能玻璃配方、優(yōu)化玻璃熔窯結(jié)構(gòu)、改善玻璃熔窯控制技術(shù)、加強玻璃熔窯保溫和余熱利用等實現(xiàn)玻璃熔窯節(jié)能手段的研究已相當(dāng)成熟。在此背景下，要實現(xiàn)熔窯進一步的節(jié)能降耗，富氧燃燒技術(shù)應(yīng)運而生。特別是近幾年來，富氧燃燒技術(shù)得到了迅猛發(fā)展，成為當(dāng)今玻璃行業(yè)中最活躍的研究課題之一。該技術(shù)推廣應(yīng)用也必將為浮法玻璃生產(chǎn)行業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益及社會效益。
富氧燃燒是指助燃用的氧化劑中的氧濃度高于空氣中的氧濃度(其極限是純氧)。可將空氣的含氧濃度從20.9%濃縮到26%-30%，這種濃氧空氣對各種鍋爐的助燃是非常適中和安全的。富氧燃燒能使火焰溫度提高，煙氣熱損失小和燃燒效率高等作用。
富氧燃燒對所有燃料（包括氣體、液體和固體）在絕大多數(shù)工業(yè)鍋爐均適用，它既能提高劣質(zhì)燃料的應(yīng)用范圍，又能充分發(fā)揮優(yōu)質(zhì)燃料的性能。實驗表明用26.7%的濃氧空氣燃燒褐煤或用21.8%的濃氧空氣燃燒無煙煤所得到的理論燃燒溫度等同于普通空氣燃燒重油所得到的理論燃燒值。
眾所周知，在一般的玻璃熔窯火焰空間中，火焰下部總是最缺氧的部位，燃燒不完全，溫度較低。如果富氧噴管以一定的角度和速度將氧氣引入窯爐空間，沖擊火焰底部，這樣就會在靠近玻璃液面一側(cè)形成一個含未燃燒碳粒較少的富氧層，使之燃燒充分，溫度提高較大。
這種不對稱火焰，可靠垂直的溫度梯度，在靠近玻璃料液的一側(cè)形成一個高溫帶，使火焰底部增加向玻璃料液內(nèi)部的熱輻射和熱對流。而在靠近窯碹的一側(cè)溫度并不升高，使窯頂免受由此帶來的侵蝕加重。同時由于火焰強度增加，火焰變短，有助于控制熔窯內(nèi)溫度分布。此外，可防止在蓄熱室內(nèi)燃燒。這對蓄熱式熔窯來說，格子磚的壽命也可以得到改善。
據(jù)試驗結(jié)果表明，若將富氧空氣通過二次風(fēng)機的進口處引入，火焰將在池爐大碹和液面之間水平通過，勢必增強了各個方向的熱傳導(dǎo)，失去局部富氧的真正目的。
富氧空氣噴管應(yīng)安裝在油或天然氣噴槍與玻璃液面之間，或氧氣噴管位于油或氣噴槍下5 - 20cm處，火焰內(nèi)部垂直的溫度梯度隨著這一距離的變化而不同。距離過大或過小都不理想。過大時，氧氣與燃料間的接觸面就小，而與窯內(nèi)其他殘余氣體的混合程度相應(yīng)增大，致使火焰溫度降低，富氧效果變差；距離過小時，其結(jié)果近于整體增氧，局部富氧的效果不僅體現(xiàn)不出來，反而會出現(xiàn)窯頂溫度增高。因此，要在確定噴槍與富氧噴管之間的距離時必須對油噴槍的水平擴散角度和富氧空氣的射入速度等進行認真周全的考慮。這些參數(shù)都是影響這一距離的重要因素。
但是，必須說明的是玻璃液溫度升高的程度，不僅僅與上面講的富氧噴管的位置，射入的角度和速度，以及射入的富氧空氣量和濃度有關(guān)，而且與燃料的霧化情況有關(guān)。如燃料霧化不好，火焰黑，根長，富氧空氣射入后不能及時與燃料混合燃燒的話，那么富氧氣體實際上只能在火根部分起到冷卻玻璃液的作用。因此要使燃燒穩(wěn)定和安全，就必須使燃料從噴嘴吹出后能及時與富氧空氣混合并燃燒。綜上所述，只有綜合考慮上述諸因素，才可能實現(xiàn)節(jié)能、增產(chǎn)和提高產(chǎn)品質(zhì)量。
研究表明，由火焰溫度與氧濃度的關(guān)系可知：A)火焰溫度隨富氧空氣氧濃度的提高而增高；B)隨氧濃度的繼續(xù)提高，火焰溫度的增加幅度逐漸下降。為有效利用富氧空氣，氧濃度不宜選得過高，一般按空氣過剩系數(shù)m＝1～1.5組織火焰時，富氧空氣濃度取23～27％為宜，其中空氣含氧量從21％增加到23％時，效果最明顯；C)空氣過剩系數(shù)不宜過大，否則，同樣濃度的富氧空氣助燃，火餡溫度較低。通常在組織燃燒時，控制在1.05～1.1，以達到既能獲得較高火焰溫度又能燃燒完全的效果。
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