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第29卷第5期硅酸盐通报Vol．29No．5
2010年10月BULLETINOFTHECHINESECERAMICSOCIETYOctober，2010

氧含量对富氧燃烧玻璃熔窑热工特性的影响

李会平，顾骏伟
(华东理工大学无机材料系，上海200237)

摘要:为加深对富氧燃烧玻璃窑炉热工特性的进一步认识，在燃料燃烧计算的基础上，应用改进的充分搅拌火焰空
间传热模型，采用数值方法计算研究了氧含量对玻璃窑炉热工特性参数的影响。计算结果表明，随氧含量增加，空
气需要量和烟气生成量逐渐降低，理论燃烧温度明显提高;氧含量增加，火焰黑度增大，火焰辐射给玻璃料液面的
热量也增大，且增幅显著，表明富氧燃烧确有节能降耗的作用。氧含量改变对窑墙内、外表面温度和通过窑墙的散
热损失影响不大。
关键词:富氧燃烧;热工性能;辐射传热;玻璃窑炉
中图分类号:TQ171文献标识码:A文章编号:1001-1625(2010)05-1197-05

EffectsofOxygenContentonTHermalPerformanceofOxygen-enricHed
CombustionGlassMeltingFurnace

LIHui-Ping，GUJun-wei
(DepartmentofInorganicMaterials，EastChinaUniversityofScienceanDTechnology，Shanghai200237，China)

Abstract:InorDertofurtherunDerstanDcharacteristicsoftheoxygen-enricheDcombustionglassmelting
furnace，effectsofoxygencontenthavebeennumericallystuDieDbyapplyingthemoDifieDwell-stirreD
moDelofheattransferincombustionspaceonthebasisoffuelcombustioncalculations．ThecalculateD
resultsshowthatthequantitiesoftherequireDairanDthewastegasfornaturalgas-fireDglassfurnace
graDuallyDecreasewithincreasingtheoxygencontentinair．Thetheoreticalcombustiontemperature，the
flameemissivity，anDthenetraDiativeheattransferfromflametoglassmeltincreasesobviouslywith
increaseoftheoxygencontent．Thusitresultsintheenergysavingsforoxygen-enricheDcombustionglass
meltingfurnace．TheinneranDoutsiDesurfacetemperaturesoffurnacewallanDtheheatlossthroughthe
furnacewallslightlyincreasewithincreaseoftheoxygencontent．
Keywords:enricheD-oxygencombustion;thermalperformance;raDiantheattransfer;glassfurnace
1引言

随着能源价格的不断上涨、环保要求的日益严格以及富氧制备技术的不断进步，玻璃窑炉富氧燃烧技术
再次成为人们关注的热点。近年来，秦皇岛玻璃工业研究设计院全面研究开发了浮法玻璃熔窑的富氧燃烧
技术［1］，并对其节能效果进行了初步的理论计算分析［2］。袁堃峰和程湘荣探索了膜法富氧燃烧技术在马蹄
焰窑炉上的实施情况［3］。济南大学［4］和浙江大学［5］用数值模拟方法详细研究了单元窑和浮法窑富氧燃烧
火焰空间内的流动、传热与燃烧问题，他们的工作对正确认识富氧燃烧窑炉火焰空间内的火焰特性起到了积
极的作用。20世纪90年代，汤家养等［6］和胡昌盛等［7］提出了富氧燃烧玻璃窑炉热工特性计算分析的基本框

作者简介:李会平(1961-)，男，博士．主要从事材料制备、加工、生产中热过程开发与分析．E-mail:[e-mail]
1198试验与技术硅酸盐通报第29卷

架，但他们的辐射传热模型沿用了20世纪70年代的零维模型，不能反映窑墙散热损失、窑墙温度和黑度等因素
的影响。本文在综合总结前人工作的基础上，应用改进的充分搅拌火焰空间传热模型，详细计算研究了氧含量