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、Ｓ
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Ｏ２、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。
2玻璃熔窑全氧燃烧技术及发展方向
2.1碹顶材料
硅砖的热稳定性好，膨胀系数小，同时价格便宜，在空气燃烧玻璃熔窑中，熔窑碹顶砖一般使用优质硅砖。虽然全氧燃烧熔窑碹顶内部的温度比空气助燃熔窑有所降低，但相应的火焰空间中碱性气体浓度却提高了４到５倍，且气流流速快，造成碹顶硅砖的侵蚀变快。随着碹顶硅砖表面碱含量增加，硅砖表面逐渐形成低熔点的富碱玻璃相，其熔化后以碹滴形式滴入熔化池，继而碱组份继续向硅砖内部扩散，使硅砖的侵蚀不断发展。根据国外全氧熔窑设计经验，硅砖只在早期被采用在全氧燃烧熔窑碹顶，而且窑龄很短。因此，硅砖用作全氧燃烧窑碹顶材料是不合理的。
2.2全氧窑的生产工艺
全氧窑的熔化部可以分为3个区域，即熔化区、热点澄清区和均化冷却区域。通过熔化部两侧氧的布置和各氧能量的配置，全氧窑容易沿窑长方向建立合理的温度制度。生产的产品是低硼硅药用玻璃管，燃料为焦炉煤气，生产规模为一窑四线，丹纳法水平拉管。熔化部两侧胸墙共配置4支氧，每边2支。各氧能耗分配比例为:1#18%，2#33%，3#33%，4#16%，各氧焦炉煤气和氧气均用流量控制，可以设定各氧燃气和氧气的流量。从全氧窑窑内熔化情况来看，配合料熔化速度比马蹄焰熔窑快。因全氧窑不换向，
窑内温度场稳定，生产的产品质量很好，玻璃管的白度明显优于蓄热室马蹄焰熔窑，产量很高。
张力器2.3烟气预热配合料
全氧熔窑烟气的排放位置与加料位置非常吻合，这就为利用烟气预热玻璃配合料创造了有利条件。普通熔窑烟气离开蓄热室的温度为500～600℃，而全氧熔窑的烟气温度约为1200℃，因此对于烟气必须进行余热利用。可以实施配合料预热技术，将配合料预热到300℃以上，以达到节能环保的目的。配合料预热技术是首先将配合料进行粒化，在进入熔窑熔化之前，充分利用烟气余热进行配合料预热，促进配合料各组分间的相互反应，提高配合料受热能力，加速玻璃熔制，减少玻璃熔化时间，从而达到减少能耗的目的。
2.4超白玻璃窑窑池深度的控制
由于超白玻璃中FeO含量低，热透过能力强，因此熔窑内玻璃液在池深方向的温度梯度相对较小，池底的温度要高于普通透明玻璃。与玻璃液接触的池底铺面砖（电熔锆刚玉砖）一般在1400℃时就开始有玻璃相析出，并伴随有大量的气泡，池底温度过高不仅大大影响
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服务器审计熔窑的寿命，还将对玻璃液造成严重污染。适当加深熔窑熔化部的池深有利于池底砖延长其使用寿命，但太深将增加熔窑的投资，不利于节能降耗，对降低池底的温度也没有明显的效果，因此要选择合适的池深。有关单位通过对超白玻璃熔窑窑池深度与玻璃熔化质量关系的研究，并通过计算机仿真模拟确定合理的池深，保证玻璃液的质量以及熔窑的寿命。超白玻璃中由于FeO含量较低，玻璃液对火焰的热辐射能力较弱，但其热透过能力相对较强，因此池内玻璃液在池深方向温度梯度相对较小，对于一定池深的玻璃熔窑，生产超白玻璃时池底温度必然要高于生产普通透明玻璃。当超白玻璃的熔化部池深设计为1.5m时，熔化部池底最高温度为1278℃，如将熔化部池深由1.5m减为1.35m时，最高温度升高至1291℃，如再将熔化部池深减至1.2m时，最高温度升高至1318℃。如进一步将池深加深至1.6m时发现，熔窑的熔化部池底温度反而比池深为1.5m时略有升高，特别是热点后池底温度升高幅度相对更大，这是由于熔窑的纵向对流除与温差有关外还与池深的三次方成正比，池深加大后熔窑的纵向对流明显加强。可见对于生产超白玻璃，由于玻璃液的透热性高，适当加深熔化部的池深有利于保护熔化部的池底砖，延长熔化部池底砖的使用寿命，但过深既加大了熔窑的投资，又对降低池底温度起不到明显的效果，更不利于节能降耗。
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2.5池壁材料
全氧燃烧熔窑的池壁通常也用电熔锆刚玉砖砌筑，但是电熔锆刚玉砖用作胸墙砖也有一定缺点。首先电熔锆刚玉砖中玻璃相含量高，当环境温度较高时容易向外渗出。其次全氧燃烧产生的烟气中水蒸气含量约占总量的２／３，导致玻璃液中的ＯＨ－浓度增高，使玻璃液的黏度有所降低，加快了玻璃液的流动速度，使池壁受到的物理侵蚀加剧。再次现在使用的电熔锆刚玉砖，玻璃相渗出温度（初析）约在１ ４００℃，而全氧燃烧熔窑中最高温度可达１ ６００℃，电熔砖中的玻璃相会逐渐外渗，内部的结晶相会逐渐暴露出来，最终脱落掉入玻璃液中。与此同时，玻璃液中的碱性氧化物与电熔锆刚玉砖中的Ａｌ２Ｏ３不断发生反应，在砖体表层的Ａｌ２Ｏ３保护层被玻璃液冲刷掉后，侵蚀会进一步加剧。
结语
随着国家对玻璃行业实现碳达峰、碳中和要求和规范的逐渐落实，玻璃行业普遍使用天然气、煤制气和清洁电能的时代即将到来。基于降低生产成本和减少CO排放的双层考虑，实施并2完善配合料预热工艺，同时研究开发煤制气全氧燃烧技术、火电混合全氧燃烧窑炉直
至超级混合全氧窑炉（电能在玻璃熔化过程中的使用范围为20%80%）对行业发展具有重要意义。
参考文献
［1］孙承绪．全氧燃烧十三问［J］．玻璃与搪瓷，2003，31(3):25－29．
［2］孙承绪．全氧燃烧池窑中若干技术问题的探讨［J］．玻璃与搪瓷，2002，30(1):47－52．
湿法炼锌［3］田瑞平，赵会峰，赵东，等．全氧燃烧工艺下的硫澄清［J］．玻璃与搪瓷，2014，42(2):18－20．
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