全氧燃燒技術的應用是玻璃工業史上的一次重要突破，主要探討液晶玻璃窯爐全氧燃燒技術的優點，使用前測試、燃氣分配比例和使用注意事項等。
液晶玻璃窯爐全氧燃燒技術簡介：液晶玻璃生產線中的窯爐通過對配合料進行加熱，使之熔化成高溫玻璃液，高溫玻璃液通過布置于窯爐底部的玻璃液出口流向下道工序。加料端采用螺旋加料機，從后墻上的加料口輸送配合料進入窯爐。窯爐上部使用多對全氧燒槍進行對位燃燒來提供空間熱量，燃料一般采用天然氣，下部使用電助熔對玻璃液進行進一步加熱。全氧燒槍成對分布于窯爐兩側胸墻上，燃燒產生的煙氣從后墻上的排煙口排出。液晶玻璃窯爐結構如圖1所示。
圖1 液晶玻璃窯爐結構示意圖
相對于空氣助燃，液晶玻璃窯爐采用全氧燃燒，具有如下突出優點：（1）節能降耗，全氧燃燒，由于助燃氣體為純氧，幾乎不含有氮氣，助燃氣體可以全部參與到燃燒反應中，沒有氮氣被無效加熱而帶走熱量，所以全氧燃燒熱效率更高，能耗更低，有利于節能降耗。（2）減少大氣污染，使用全氧燃燒，進入窯內的氮氣量大幅降低，窯內排出的煙氣所含的NOX含量大大減少，可有效防止大氣污染。（3）提高熔化率，采用全氧燃燒時，燃料燃燒完全，火焰溫度高，產物主要為CO2和H2O，比空氣助燃黑度大，輻射能力強，火焰輻射溫度可提高100 ℃左右，配合料熔融速度加快，可提高熔化率10%以上。
液晶玻璃窯爐全氧燒槍使用前測試：全氧燒槍在液晶玻璃窯爐上安裝完畢后，投入使用前，需將其安裝在燒槍測試裝置上對其進行測試，檢查燒槍燃燒狀態及火焰長度、溫度等數據是否滿足工藝要求，如圖2所示，并形成測試報告。
圖2 液晶玻璃窯爐燒槍測試裝置示意圖
測試方法：設定好氧燃比（即氧氣流量/燃料流量）和天然氣流量后，使用火把點燃一對全氧燒槍，通過觀察、測量、記錄燒槍的燃燒狀態及火焰長度、溫度等數據，與液晶玻璃窯爐工藝要求對比后，判斷該全氧燒槍是否滿足工藝要求。燒槍測試記錄見表1。
表1 燒槍測試記錄
將測試數據與液晶玻璃窯爐工藝要求對比可知，該燒槍滿足使用要求。
液晶玻璃窯爐全氧燃燒燃氣分配比例調節：液晶玻璃窯爐一般設置多對全氧燒槍，每對燒槍燃氣分配比例直接決定該對燒槍的天然氣流量，對窯爐空間能量分布起決定性作用。某對天然氣燒槍流量=天然氣總流量設定值×某對天然氣燒槍燃氣分配比例。Minitab是一款經典的數據統計分析軟件，通過使用Minitab軟件分析窯爐在對比試驗期間重要工藝參數控制能力及波動程度。對比試驗期間對應各項參數各取30天數據，即為該項參數的2個樣本“燃氣平均分配”和“前區燃氣降低分配”。每小時取一個數據，每個樣本包含30×24＝720個數據，即樣本量為720；樣本中每24個數據為一組，即為一個子組，子組大小為24。“燃氣平均分配”和“前區燃氣降低分配”對比試驗期間料山穩定性對比見圖3～圖4。
圖3 “燃氣平均分配”一區比電阻的Process Capability Sixpack圖
圖4 “前區燃氣降低分配” 一區比電阻的Process Capability Sixpack圖
由圖3和圖4可以看出：相對于“燃氣平均分配”，“前區燃氣降低分配”時前區配合料粘料板結現象明顯好轉，下料更順暢，并且一區比電阻控制能力強，波動較小，窯內料山穩定性有所改善。
池底溫度穩定性對比：“燃氣平均分配”和“前區燃氣降低分配”對比試驗期間池底溫度穩定性對比見圖5~圖6。
圖5 “燃氣平均分配”池底溫度的Process Capability Sixpack圖
圖6 “前區燃氣降低分配”池底溫度的Process Capability Sixpack圖
由圖5和圖6可以看出：綜上所述，相對于“燃氣平均分配”，“前區燃氣降低分配”時池底溫度控制能力強，波動較小。
全氧燒槍使用注意事項（1）防止燒槍熄火；（2）防止火焰干擾；（3）取壓管排水，全氧燃燒形成的煙氣中水蒸氣含量明顯高于空氣助燃。大量水蒸汽進入取壓管后，遇冷易形成冷凝水，從而堵塞取壓管，嚴重影響爐壓的檢測和控制。因此，需要經常進行取壓管冷凝水排水作業，預防取壓管積水；（4）燒槍清理；（5）燒槍冷卻，當全氧燒槍停止工作時，一般向燒槍內通入壓縮空氣進行冷卻，但壓縮空氣使用量應合理控制，過少則影響冷卻效果；過多則會帶入大量N2，增加煙氣中NOX含量，造成大氣污染。
液晶玻璃窯爐采用全氧燃燒，可節能降耗，減少大氣污染，提高熔化率。全氧燒槍投入使用前應進行火焰狀態測試，確保滿足工藝使用要求。全氧燒槍使用過程中，應適當降低前區燃氣分配比例，以利于提高窯內料山穩定性和池底溫度穩定性，同時應定期進行燒槍清理，確保火焰狀態長期穩定。
