1. Đặc điểm của công nghệ đốt cháy oxy nguyên chất
Ở cấp độ điện tửsản xuất sợi thủy tinh, công nghệ đốt cháy oxy nguyên chất liên quan đến việc sử dụng oxy có độ tinh khiết ít nhất 90% làm chất oxy hóa, được trộn theo tỷ lệ với các nhiên liệu như khí thiên nhiên hoặc khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG) để đốt cháy. Nghiên cứu về quá trình đốt cháy oxy nguyên chất trong lò nung bể sợi thủy tinh cho thấy cứ mỗi 1% nồng độ oxy trong chất oxy hóa tăng lên, nhiệt độ ngọn lửa của quá trình đốt cháy khí thiên nhiên tăng lên 70°C, hiệu suất truyền nhiệt cải thiện 12% và tốc độ đốt cháy trong oxy nguyên chất nhanh hơn 10,7 lần so với trong không khí. So với quá trình đốt cháy không khí truyền thống, quá trình đốt cháy oxy nguyên chất mang lại những ưu điểm như nhiệt độ ngọn lửa cao hơn, truyền nhiệt nhanh hơn, hiệu suất đốt cháy được cải thiện và giảm lượng khí thải, chứng tỏ hiệu suất tiết kiệm năng lượng và thân thiện với môi trường vượt trội. Công nghệ này không chỉ nâng cao chất lượng sản phẩm và hiệu quả sản xuất mà còn giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng và ô nhiễm môi trường, khiến nó trở thành yếu tố quan trọng thúc đẩy sản xuất xanh.
Trong sản xuất thực tế, khí tự nhiên và oxy được đưa đến xưởng lò bể chứa sau khi đáp ứng các yêu cầu quy trình cụ thể. Sau khi lọc và điều chỉnh áp suất, chúng được phân phối đến các đầu đốt ở cả hai bên lò theo nhu cầu của quy trình đốt. Bên trong các đầu đốt, các khí trộn lẫn và đốt cháy hoàn toàn. Lưu lượng khí được liên kết với các điểm kiểm soát nhiệt độ trong không gian ngọn lửa của lò. Khi nhiệt độ dao động, các van điều khiển lưu lượng chính xác sẽ tự động điều chỉnh nguồn cung cấp khí cho từng đầu đốt trong khi điều chỉnh lưu lượng oxy theo tỷ lệ để đảm bảo quá trình đốt cháy hoàn toàn. Để đảm bảo nguồn cung cấp khí an toàn, ổn định và tính toàn vẹn của quá trình đốt cháy, hệ thống phải bao gồm các thành phần chính như lưu lượng kế, van điều chỉnh áp suất, van ngắt nhanh, van điều khiển lưu lượng chính xác và bộ truyền thông số.
2. Tăng cường hiệu suất đốt cháy và giảm mức tiêu thụ năng lượng
Quá trình đốt cháy không khí truyền thống dựa vào hàm lượng oxy 21% trong không khí, trong khi 78% nitơ còn lại phản ứng với oxy ở nhiệt độ cao, tạo ra các oxit nitơ có hại (ví dụ: NO và NO₂) và lãng phí nhiệt. Ngược lại, quá trình đốt cháy oxy nguyên chất giảm thiểu hàm lượng nitơ, giảm đáng kể thể tích khí thải, khí thải dạng hạt và mất nhiệt từ khí thải. Nồng độ oxy cao hơn cho phép đốt cháy nhiên liệu hoàn toàn hơn, tạo ra ngọn lửa sẫm màu hơn (độ phát xạ cao hơn), ngọn lửa lan truyền nhanh hơn, nhiệt độ cao hơn và tăng cường truyền nhiệt bức xạ đến thủy tinh nóng chảy. Do đó, quá trình đốt cháy oxy nguyên chất cải thiện đáng kể hiệu suất nhiên liệu, đẩy nhanh tốc độ nóng chảy của thủy tinh, giảm mức tiêu thụ nhiên liệu và giảm chi phí năng lượng.
3. Nâng cao chất lượng sản phẩm
Ở cấp độ điện tửsản xuất sợi thủy tinh, quá trình đốt cháy oxy nguyên chất cung cấp môi trường nhiệt độ cao ổn định, đồng đều cho các quá trình nấu chảy và tạo hình, nâng cao chất lượng và tính nhất quán của sợi thủy tinh. Giảm thể tích khí thải làm dịch chuyển điểm nóng không gian ngọn lửa của lò về phía cổng nạp, đẩy nhanh quá trình nấu chảy nguyên liệu thô. Bước sóng ngọn lửa do quá trình đốt cháy oxy nguyên chất tạo ra gần với ánh sáng xanh hơn, mang lại khả năng thâm nhập vượt trội vào thủy tinh cấp điện tử. Điều này tạo ra một gradient nhiệt độ nhỏ hơn dọc theo độ sâu của bể, cải thiện tốc độ nóng chảy, tăng cường độ trong và đồng nhất của thủy tinh nóng chảy, và cuối cùng thúc đẩy cả sản lượng và chất lượng sản phẩm.
4. Giảm phát thải chất ô nhiễm
Bằng cách thay thế không khí giàu nitơ bằng oxy gần như tinh khiết, quá trình đốt cháy oxy tinh khiết đạt được quá trình đốt cháy hoàn toàn hơn, giảm đáng kể lượng khí thải độc hại như carbon monoxide (CO) và nitơ oxit (NOₓ). Ngoài ra, các tạp chất như lưu huỳnh trong nhiên liệu ít có khả năng phản ứng với nitơ trong môi trường giàu oxy, do đó hạn chế hơn nữa việc tạo ra chất gây ô nhiễm. Công nghệ này giúp giảm lượng khí thải dạng hạt khoảng 80% và lượng khí thải lưu huỳnh dioxide (SO₂) khoảng 30%. Thúc đẩy quá trình đốt cháy oxy tinh khiết không chỉ làm giảm lượng khí thải nhà kính mà còn giảm nguy cơ mưa axit và sương mù quang hóa, nhấn mạnh vai trò quan trọng của nó trong việc bảo vệ môi trường.
Bằng cách tích hợp công nghệ đốt cháy oxy tinh khiết, cấp điện tửngành công nghiệp sợi thủy tinhđạt được mức tiết kiệm năng lượng đáng kể, chất lượng sản phẩm cao hơn và giảm tác động đến môi trường, phù hợp với các mục tiêu phát triển bền vững toàn cầu.
Thời gian đăng: 13-05-2025
