全氧燃烧技术的应用是玻璃工业史上的一次重要突破，主要探讨液晶玻璃窑炉全氧燃烧技术的优点，使用前测试、燃气分配比例和使用注意事项等。
液晶玻璃窑炉全氧燃烧技术简介：液晶玻璃生产线中的窑炉通过对配合料进行加热，使之熔化成高温玻璃液，高温玻璃液通过布置于窑炉底部的玻璃液出口流向下道工序。加料端采用螺旋加料机，从后墙上的加料口输送配合料进入窑炉。窑炉上部使用多对全氧烧枪进行对位燃烧来提供空间热量，燃料一般采用天然气，下部使用电助熔对玻璃液进行进一步加热。全氧烧枪成对分布于窑炉两侧胸墙上，燃烧产生的烟气从后墙上的排烟口排出。液晶玻璃窑炉结构如图1所示。
图1 液晶玻璃窑炉结构示意图
相对于空气助燃，液晶玻璃窑炉采用全氧燃烧，具有如下突出优点：（1）节能降耗，全氧燃烧，由于助燃气体为纯氧，几乎不含有氮气，助燃气体可以全部参与到燃烧反应中，没有氮气被无效加热而带走热量，所以全氧燃烧热效率更高，能耗更低，有利于节能降耗。（2）减少大气污染，使用全氧燃烧，进入窑内的氮气量大幅降低，窑内排出的烟气所含的NOX含量大大减少，可有效防止大气污染。（3）提高熔化率，采用全氧燃烧时，燃料燃烧完全，火焰温度高，产物主要为CO2和H2O，比空气助燃黑度大，辐射能力强，火焰辐射温度可提高100 ℃左右，配合料熔融速度加快，可提高熔化率10%以上。
液晶玻璃窑炉全氧烧枪使用前测试：全氧烧枪在液晶玻璃窑炉上安装完毕后，投入使用前，需将其安装在烧枪测试装置上对其进行测试，检查烧枪燃烧状态及火焰长度、温度等数据是否满足工艺要求，如图2所示，并形成测试报告。
图2 液晶玻璃窑炉烧枪测试装置示意图
测试方法：设定好氧燃比（即氧气流量/燃料流量）和天然气流量后，使用火把点燃一对全氧烧枪，通过观察、测量、记录烧枪的燃烧状态及火焰长度、温度等数据，与液晶玻璃窑炉工艺要求对比后，判断该全氧烧枪是否满足工艺要求。烧枪测试记录见表1。
表1 烧枪测试记录
将测试数据与液晶玻璃窑炉工艺要求对比可知，该烧枪满足使用要求。
液晶玻璃窑炉全氧燃烧燃气分配比例调节：液晶玻璃窑炉一般设置多对全氧烧枪，每对烧枪燃气分配比例直接决定该对烧枪的天然气流量，对窑炉空间能量分布起决定性作用。某对天然气烧枪流量=天然气总流量设定值×某对天然气烧枪燃气分配比例。Minitab是一款经典的数据统计分析软件，通过使用Minitab软件分析窑炉在对比试验期间重要工艺参数控制能力及波动程度。对比试验期间对应各项参数各取30天数据，即为该项参数的2个样本“燃气平均分配”和“前区燃气降低分配”。每小时取一个数据，每个样本包含30×24＝720个数据，即样本量为720；样本中每24个数据为一组，即为一个子组，子组大小为24。“燃气平均分配”和“前区燃气降低分配”对比试验期间料山稳定性对比见图3～图4。
图3 “燃气平均分配”一区比电阻的Process Capability Sixpack图
图4 “前区燃气降低分配” 一区比电阻的Process Capability Sixpack图
由图3和图4可以看出：相对于“燃气平均分配”，“前区燃气降低分配”时前区配合料粘料板结现象明显好转，下料更顺畅，并且一区比电阻控制能力强，波动较小，窑内料山稳定性有所改善。
池底温度稳定性对比：“燃气平均分配”和“前区燃气降低分配”对比试验期间池底温度稳定性对比见图5~图6。
图5 “燃气平均分配”池底温度的Process Capability Sixpack图
图6 “前区燃气降低分配”池底温度的Process Capability Sixpack图
由图5和图6可以看出：综上所述，相对于“燃气平均分配”，“前区燃气降低分配”时池底温度控制能力强，波动较小。
全氧烧枪使用注意事项（1）防止烧枪熄火；（2）防止火焰干扰；（3）取压管排水，全氧燃烧形成的烟气中水蒸气含量明显高于空气助燃。大量水蒸汽进入取压管后，遇冷易形成冷凝水，从而堵塞取压管，严重影响炉压的检测和控制。因此，需要经常进行取压管冷凝水排水作业，预防取压管积水；（4）烧枪清理；（5）烧枪冷却，当全氧烧枪停止工作时，一般向烧枪内通入压缩空气进行冷却，但压缩空气使用量应合理控制，过少则影响冷却效果；过多则会带入大量N2，增加烟气中NOX含量，造成大气污染。
液晶玻璃窑炉采用全氧燃烧，可节能降耗，减少大气污染，提高熔化率。全氧烧枪投入使用前应进行火焰状态测试，确保满足工艺使用要求。全氧烧枪使用过程中，应适当降低前区燃气分配比例，以利于提高窑内料山稳定性和池底温度稳定性，同时应定期进行烧枪清理，确保火焰状态长期稳定。
