一、背景概述
 

　　玻璃生產(chǎn)屬高能耗產(chǎn)業(yè)，能源消耗集中于窯爐環(huán)節(jié)，其能源成本主要體現(xiàn)為天然氣成本，是影響玻璃生產(chǎn)成本的關(guān)鍵因素。天然氣成本占比受其類型、價格波動及生產(chǎn)工藝影響，常規(guī)為30%-40%；在能源價高地區(qū)或生產(chǎn)光伏玻璃等特殊品類時，占比超 50%。天然氣雖清潔但價格受國際能源市場波動影響大，穩(wěn)定性欠佳，給成本控制帶來挑戰(zhàn)。
 

　　2022年12月實施的《玻璃工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 26453—2022)大幅收緊排放限值并新增多項控制指標(biāo)，對玻璃企業(yè)的環(huán)保治理和能源效率提出更高要求。通過氣體分析技術(shù)，對窯爐天然氣熱值、爐內(nèi)氣氛、殘氧量及煙氣組分進(jìn)行實時監(jiān)測，并與工藝優(yōu)化、設(shè)備升級、管理提升等多方面協(xié)同管控，可精準(zhǔn)評估燃燒狀態(tài)，科學(xué)調(diào)節(jié)熱工參數(shù)，在降低天然氣消耗的同時確保廢氣達(dá)標(biāo)排放。因此，開展窯爐氣體監(jiān)測不僅是滿足新標(biāo)準(zhǔn)的必要手段，更是玻璃行業(yè)實現(xiàn)降本增效的關(guān)鍵技術(shù)支撐。
 

　　二、需求分析
 

　　監(jiān)測燃料（天然氣）熱值
 

　　在玻璃生產(chǎn)過程中，窯爐溫度的穩(wěn)定性直接決定了玻璃的品質(zhì)(如均勻性、氣泡含量、成型精度等)，而窯爐溫度與天然氣熱值密切相關(guān)，因此對燃?xì)鉄嶂涤辛炕蟆?br /> 

　　由于天然氣公司提供的燃?xì)鉄嶂禃嬖谝欢ú▌?，企業(yè)有必要自行檢測熱值并與供氣公司計量中心數(shù)據(jù)對比，防止供氣單位作假。
 

　　監(jiān)測燃燒過程
 

　　爐窯內(nèi)氣體成分和濃度等參數(shù)是玻璃生產(chǎn)的關(guān)鍵參考指標(biāo)，爐內(nèi)氣體分析儀能精準(zhǔn)測量多種氣體濃度、測算燃燒效率等，幫助掌握窯爐燃燒氛圍，調(diào)節(jié)燃燒系統(tǒng)，優(yōu)化空燃比，實現(xiàn)充分燃燒，提高燃燒效率。
 

　　監(jiān)測煙氣排放
 

　　通過使用煙氣分析儀(系統(tǒng))監(jiān)測窯尾和煙氣排放口的污染氣體濃度，確保污染氣體排放符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在脫硫、脫硝等環(huán)保處理環(huán)節(jié)中，實時在線監(jiān)測處理前后的氣體成分，從而評估凈化效果，促進(jìn)持續(xù)改進(jìn)。

　　三、監(jiān)測難點
 

　　在玻璃行業(yè)，復(fù)雜的工況環(huán)境給氣體監(jiān)測帶來了諸多嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。高溫高濕、高腐蝕、高粉塵濃度以及氣體交叉干擾等問題，不僅影響監(jiān)測設(shè)備的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，還增加了維護成本和安全風(fēng)險。面對這些行業(yè)難題，四方光電(武漢)儀器有限公司(以下簡稱“四方儀器")憑借先進(jìn)的自主技術(shù)與創(chuàng)新的解決方案，成功突破傳統(tǒng)監(jiān)測的瓶頸，為工業(yè)氣體監(jiān)測提供了高效、精準(zhǔn)、可靠的破局之道。

　　四、解決方案
 

　　四方儀器利用其先進(jìn)的氣體傳感器技術(shù)和豐富的工業(yè)監(jiān)測設(shè)備開發(fā)經(jīng)驗，針對玻璃窯爐的工況需求精心打造了一套氣體監(jiān)測綜合解決方案。該方案巧妙融合激光拉曼、紅外、紫外、可調(diào)諧半導(dǎo)體激光以及超聲波等多種氣體傳感器技術(shù)，實現(xiàn)了對玻璃窯爐燃燒全流程的實時監(jiān)測，精準(zhǔn)涵蓋燃?xì)鉄嶂?、流量、爐膛內(nèi)關(guān)鍵指標(biāo)以及環(huán)保限制因子等重要參數(shù)，能夠有效評價窯爐燃燒狀態(tài)，合理調(diào)節(jié)窯爐熱工參數(shù)，確保窯爐運行達(dá)到節(jié)能減排要求。
 

　　四方儀器玻璃窯爐氣體監(jiān)測綜合解決方案

　　1. 激光拉曼光譜氣體分析儀

　　激光拉曼光譜氣體分析儀(LRGA-6000)
 

　　產(chǎn)品應(yīng)用于天然氣、冶金、化工、玻璃、焦化等行業(yè)氣體成分及熱值監(jiān)測。
 

　　多組分測量，氣體間無交叉干擾
 

　　實時測量、秒級響應(yīng)
 

　　原位測量，不怕水氣干擾，無需復(fù)雜預(yù)處理
 

　　使用和維護成本低，無須載氣與色譜柱等輔材
 

　　2. 紅外在線氣體分析系統(tǒng)

　　在線氣體分析系統(tǒng)(Gasboard-9031EX)
 

　　產(chǎn)品應(yīng)用于燃?xì)鉄嶂捣治?、爐膛氣氛檢測、燃燒效率監(jiān)測等。
 

　　多組分測量，干擾少
 

　　多點輪流采樣，持續(xù)在線檢測
 

　　抽取式測量，減少維護工作量
 

　　可提供燃燒熱效率、NOx數(shù)據(jù)，優(yōu)化加熱爐燃燒
 

　　3. 激光氣體分析系統(tǒng)

　　抽取式激光氣體分析系統(tǒng)(GasTDL-3110)
 

　　產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于窯尾煙氣分析、爐內(nèi)殘氧分析、爐管泄漏氣體監(jiān)測等。
 

　　采用TDLAS技術(shù)，被測氣體不受背景氣體交叉干擾
 

　　響應(yīng)快速，可實時反應(yīng)氣體濃度
 

　　防爆設(shè)計，安全系數(shù)高
 

　　適應(yīng)復(fù)雜工況(高溫、高粉塵、高水分、高腐蝕性等)
 

　　五、應(yīng)用案例
 

　　四川某大型玻璃企業(yè)爐內(nèi)氣氛監(jiān)測項目
 

　　1. 用戶需求：對窯爐的有關(guān)燃燒參數(shù)(CO、CO2、O2、溫度)進(jìn)行準(zhǔn)確的監(jiān)測，輔助窯爐燃燒控制，使燃燒效率達(dá)到最佳，提升節(jié)能降耗增效水平。
 

　　2. 解決方案：采用分布式多通道監(jiān)測方案，在爐膛和爐頂取樣，實現(xiàn)多點輪流采樣與連續(xù)在線檢測。
 

　　3. 實現(xiàn)價值：減少天然氣用量，減少NOx、SO2等污染物的排放，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

項目現(xiàn)場