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全氧燃烧技术

我们日常生活中，随处可见药用玻璃瓶的身影。无论是饮料、药品，还是化妆品等等，
药用玻璃瓶都是它们的好伙伴。这些玻璃包装的容器，因其透明的美感，化学稳定性好，对
内容物无污染，可以高温加热，旧瓶可回收再生利用等优点，一直被认为是最好的包装材料。
尽管如此，为了与金属罐、塑料瓶等包装材料竞争，药用玻璃瓶也在不断地提高其生产技术，

使产品质量更好、外观更美、成本更低。
在蓄热式玻璃窑的建造技术之后，玻璃熔化技术迎来了第二次革命，这就是全氧燃烧技
术。在过去十年里，世界各国在玻璃熔窑上进行该技术改造的实践表明，全氧燃烧技术具有
低投资、低能耗、低污染物排放等显著的优越性。在美国、欧洲，轻量化的瓶罐已是玻璃瓶
罐的主导产品，小口压吹技术（ＮＮＰＢ）、瓶罐的冷热端喷涂技术等，都是轻量化生产的
先进技术。德国公司已能生产出１公升的浓缩果汁瓶，仅重２９５克，瓶壁表面涂覆了有机
树脂，可提高瓶子压力强度２０％。在现代工厂里，生产玻璃瓶可不是容易的事，有很多的
科学难题需要解决。

全氧燃烧技术在玻璃熔炉的应用

一、概论：
改革开放以来,国民经济迅速发展举世瞩目。玻璃工业(平板玻璃、电子玻璃、
玻璃纤维、日用玻璃、光学玻璃等)相应得到迅速发展，仅以浮法玻璃为例，截
止2004年底，已建成投产126条浮法线（总产量已达到3亿重量箱，日熔量
52930T），还有51条线在建、拟建。熔化玻璃采用煤、煤焦油、重油、烊黄
⒒虻?少量)作燃料。目前我国熔化一公斤玻璃液（平板玻璃）平均指标在
1500-1800大卡。按此单位能耗测算，玻璃工业无疑是重要能耗大户之一。当今
世界石油价格上涨，我国进口石油逐年增加（中国生产力发展研究报告研究表明；
中国石油进口率测算到2010、2015和2020年进口率下限将分别达到55.4%、
57.4%、59.7%。大大超过30%理论上控制指标，按国际能源组织今年预测2030
年中国石油对外依存度将达到74%的进口率）。玻璃熔窑大部分采用重油做燃料，
因此，对于玻璃工业的总量控制，尤其是高能耗玻璃熔窑的能耗限制，从节能、
成本考虑采用新燃烧技术已是当务之急。2005年2月16日“京都协议书”生效、
2005年7月27日美国、澳大利亚、中国、印度、韩国在万象签订了亚太地区清
洁能源开发及气候变化研究伙伴关系的协议“万象协议”，都在呼吁保护全球环
境。目前中国的温室气体排放量已高居世界第二，并预计将会超过美国升至第一
（美国纽约时报10月30日文章：中国下一个剧增的可能是污染空气）。根据粗
略统计，中国有1/3的地区受到酸雨侵蚀。中国政府现在必须认识到，在环境方
面，它既有国内责任，也有国际责任。党和国家提出的“十一五”规划纲要，已
将节能、环保列为“十一五”规划着重解决的课题。严格控制大气污染、降低温
室气体排放的新法规、新技术已是既定方针。随着玻璃工业的发展，人们对产品
质量要求的不断提高，燃料成本的不断增加，使得科技工作者对玻璃生产的核心
——“玻璃熔窑”的各个环节进行了不断地探索和改进，燃烧系统也不例外，至
今已有了可喜的成效。人们除了关注全球日益紧缺的能源供应，探索种种节约能
源的措施之外，还关注着人类的生存环境，针对熔窑排放的各种废气，采取必要
的措施进行处理。除燃烧高硫燃料产生的“SOx”已引起重视外，在以空气助燃
的燃烧中所产生的废气含有大量的NOx，它造成光化学大气污染、温室效应，影
响全球人类生存环境，其更应予以关注.有史以来，玻璃熔窑一直都是以空气作
为助燃介质。经过对现有燃烧系统的分析研究，认为采用空气助燃是导致高能耗、
高污染、温室效应高要因素。空气中只有21%的氧气参与助燃，78%的氮气不仅
不参与燃烧，还携带大量的热量排入大气。通过长期反复地试验研究认为；采用
纯度≥85%的氧气作为助燃介质，对于节约能源，改善环境效果十分显著：能耗
可降低12.5%-22%，未来可望降低30%以上（见图二），废气排放量减少60%
以上，废气中“NOx”下降了80-90%、烟尘也降低50%以上。
这种采用纯度≥85%的氧气参与燃烧的系统，我们称之为全氧燃烧、玻璃熔
窑中，部分设置全氧燃烧系统（浮法玻璃熔窑俗称的“0”号小炉助熔）称之谓
全氧助燃。由于燃烧系统的改变，引起玻璃熔窑结构的变革，全氧燃烧窑炉取消
了蓄热室、小炉、换火系统，如同单元窑（见图一）。就采用横火焰窑炉的玻璃
厂而言，熔化部厂房跨度可缩小2/5，主生产线投资减少30%左右。鉴于采用全
氧燃烧的熔窑，无需“传统换火工艺”使得玻璃熔化更加稳定，近乎达到理想
境界。
熔化过程飞料大幅度降低，澄清区气泡释放非常彻底，玻璃熔化质量显著提
高。
采用空气或全氧作为助燃介质，其传热过程差异很大.
传统的空气助燃，需要通过定时换火进行烟气与