一、引言

泛泛来讲，玻璃行业节能减排有两个思路，一是彻底改造升级现有生产流程和设备，二是提高管理水平来提升原有设备的运行效率和降低排放。本文旨在从后者出发，探讨利用烟气分析技术，在不改变原有玻璃窑炉生产设备的情况下，提升节能降耗、环境保护水平的方法和经验。

二、通过分析烟气调整燃烧效率

在玻璃窑炉的节能方面，已经有很多新的技术“百花齐放”并取得很好的应用效果，但与此同时，很多的现场管理者往往却忽视了燃烧中致关重要的一点——窑炉烟气分析。

在火焰炉中，提高燃料燃烧效率是节能降耗的关键所在，而窑炉的燃烧过程本身就是一个“矛盾”的过程。一方面，为了避免不完全燃烧，人们往往通过增加过剩空气量来减少化学不完全燃烧的热损失；另一方面，又担心过剩空气量太多，使烟气带走的热损失增加，并使燃烧温度和火焰辐射率降低，影响玻璃的熔化质量。而这对“矛盾”中，必定有一个适合燃烧的“平衡点”，这个“平衡点”意味着不完全燃烧造成的热损失与烟气离窑带走的烟气热损失与之和达到最小，燃料得到了最充分的利用，而要找到这个平衡点，量化的烟气分析技术的作用就非常关键了。

借助烟气分析技术检测燃烧过程，目的在于通过对燃烧参数的综合分析，找到燃烧的“平衡点”。如图（1）燃烧曲线图所示：基本燃烧参数包括氧气（O2）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、过剩空气系数（λ）等，这些参数直接表征了窑炉燃烧状况。

（1）在右边区域，过剩空气越多，能够使燃料得到充分燃烧，生成最少量的一氧化碳（CO），但过多的过剩空气带走的烟气热损失也就越大，造成过剩燃烧。

（2）在左边区域，减少过剩空气量，能够减少过剩空气带走的热损失，但过少的过剩空气使燃料不能够充分燃烧，生成过多的一氧化碳（CO），造成不完全燃烧。

图（1）燃烧曲线图

（3）只有在中间的区域内，过剩空气带走的热损失与不完全燃烧造成的热损失之和达到最小，称为理想燃烧区域，燃料得到了最充分的利用。

使用烟气分析仪检测窑炉内的氧气（O2）、一氧化碳（CO）和二氧化碳（CO2）的含量，根据测量数据调节燃烧系统，就可以使窑炉燃烧趋近于理想燃烧区域，提高燃烧效率，节能降耗、降低成本。

三、通过分析烟气调整排放

“减排”已经成为玻璃厂的一个重要课题，对于玻璃厂烟气废气的排放，首要条件是要有专门的测试设备来监测污染物的含量。烟气分析仪除了用于上述的检测燃烧过程之外，同时也能胜任烟气废气排放监测的各项重要任务。

（1）利用烟气分析仪测量排烟口SO2、NOX、CO2等污染物的含量，结合风速风量的测量，不仅可以掌握实时的烟气浓度，也可以计算烟气排放量。

（2）如果安装了脱硫或脱硝处理装置的，利用烟气分析仪分别在烟气处理装置的前后进行测量，检验烟气处理装置的运行效果，为维护设备提供科学依据。

四、玻璃行业烟气分析仪器的选择

烟气分析仪从传感器原理上来讲，有电化学（electrochemical sensor）、顺磁法（magneto pneumatic detector）、红外法（IR、NDIR）、化学发光法（chemiluminescence’s- detector）、热导式（TCD）等等，每一种原理的传感器适用性各不相同，同一原理的传感器因具体结构、工艺上的差异又有很多规格和型号。按照烟气分析仪的操作方式，则基本上分为下面几种：

（1）在线式烟气分析仪：系统构成比较复杂，一般固定安装在需要测量的某个点或几个上，以学法传感器为主，配备自动反吹扫装置和远程控制等外围系统，每天24小时每周七天连续工作，多用于大型热能设备环保排放监测及燃烧工艺调整；

（2）立柜式烟气分析仪：配备复杂取样及样气预处理系统、主要以光学传感器为主、可以间歇或连续工作、用于热能设备多组分烟气浓度精确测试的；

（3）台式烟气分析仪：取样、预处理、测试、数据处理一体化，主要以电化学传感器为主，可在一天或几天内连续工作，主要用于热能设备研发及实验室内的测试；

（4）便携式烟气分析仪：集成度高，安装电化学传感器和光学传感器，配备了压力、温度、温差及风速风量等测量，主要用于需要多点移动测量的燃烧设备，以及安装调试及日常维护。

以下是上述四类烟气分析仪器对比表：