玻璃熔窯全氧/富氧燃燒,是玻璃行業為實現雙碳目標,高效利用能源、提升產品質量、降低廢棄物排放量的新型生產技術。
玻璃熔窯,是玻璃制造行業必需生產設備,功能是熔化玻璃配合料。將配制好的玻璃成分材料,送入玻璃熔窯,內部容器通常是坩堝,利用電能、燃料(天然氣、煤氣等)使坩堝升溫,將材料高溫熔化,是玻璃制造的重要環節。常見的玻璃熔窯主要有火焰窯、電熔窯、火焰-電熔窯等類型。玻璃熔窯全氧/富氧燃燒技術主要應用在火焰窯中。
火焰窯運行通常直接通入空氣實現燃料燃燒,空氣中氮氣占比大,但其不參數燃燒反應,加熱后直接排入大氣,會造成熱量損失,還會生成氮氧化物對大氣造成污染。火焰窯能耗大、廢棄物排放量多,為應對能源危機、保護生態環境,節能減排成為發展趨勢。
玻璃熔窯全氧燃燒,是玻璃原料熔化全過程、均采用純氧實現燃料燃燒的技術;玻璃熔窯富氧燃燒,是玻璃原料熔化過程中、局部增氧實現燃料燃燒的技術。
玻璃熔窯富氧燃燒,在火焰下部通入富氧氣體,使火焰下部呈現高溫,高效將熱量傳遞給玻璃原料,而火焰上部為缺氧區溫度相對較低,以保護熔窯碹頂,可以提高熔窯使用壽命、提高燃料燃燒效率、改善玻璃質量、提升生產效率、減少廢棄物排放量。玻璃熔窯全氧/富氧燃燒技術不僅可以實現節能減排、提高生產效率、降低生產成本,還可以提升玻璃質量,具有良好的經濟效益與環保效益。
為實現碳中和以及推動工業高質量發展,我國政府對各行業結構調整的關注度不斷提高,2024年2月1日正式實施的《產業結構調整指導目錄(2024年本)》鼓勵類項目中,大型玻璃熔窯大功率玻璃-電復合熔化技術,玻璃熔窯用全氧/富氧燃燒技術被包含在內。
20世紀40年代,美國康寧玻璃熔窯采用天然氣-氧氣燃燒技術,玻璃熔窯全氧/富氧燃燒技術開始發展。我國是玻璃生產大國,早期由于成本高,我國玻璃熔窯全氧/富氧燃燒技術發展緩慢,近年來,可持續發展以及玻璃需求高質量化推動玻璃行業技術升級速度加快。新思界
行業分析人士表示,現階段,我國玻璃熔窯全氧/富氧燃燒相關研究機構與應用企業主要有中建材玻璃新材料研究院集團有限公司、凱盛科技股份有限公司、中國耀華玻璃集團有限公司等。