隨著人類環(huán)保意識的不斷增強(qiáng)與國家對工業(yè)窯爐的排放指標(biāo)的嚴(yán)格控制，使得各陶瓷企業(yè)對輥道窯窯爐的燃燒系統(tǒng)更加關(guān)注。同時，許多學(xué)者圍繞如何提高能源利用率及減少廢氣的排放問題，提出了高溫空氣燃燒、催化燃燒和富氧燃燒等技術(shù)，其中富氧燃燒技術(shù)作為一種成熟的技術(shù)已經(jīng)在有色金屬的冶煉、玻璃窯爐中玻璃的熔化、化鐵爐和鑄造爐、內(nèi)燃機(jī)的增氧燃燒、煤氣發(fā)生爐生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。
通過研究分析，輥道窯采用25%—35%的富氧空氣助燃，節(jié)能率可達(dá)20%—50%；采用25%—29%的富氧空氣助燃，燃燒產(chǎn)物量可降低25%左右。因此，實現(xiàn)富氧燃燒在陶瓷生產(chǎn)中的應(yīng)用具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益，也是實現(xiàn)陶瓷產(chǎn)品低碳生產(chǎn)的有效途徑。富氧燃燒時用比通常空氣含氧濃度高的富氧空氣進(jìn)行的燃燒。當(dāng)氧濃度大于90%時，此時的燃燒為全氧燃燒；當(dāng)氧濃度為100%時為純氧燃燒。
無論燃料的形態(tài)如何，其熱值只與化學(xué)組成有關(guān)，增加氧氣含量或提高助燃風(fēng)溫度并不能增加燃料的發(fā)熱量，即富氧燃燒可節(jié)能與提高燃料的熱值無關(guān)。從理論上說，富氧燃燒節(jié)能是由以下4個因素引起的：一是因為富氧燃燒使得惰性成分的氮氣濃度有所降低，相應(yīng)地也就增加了氧分子與燃料分子之間的碰撞，從而加快了燃燒速度，提高了熱效率，保持同一溫度所需要的燃料量也就相應(yīng)減少；二是由廢氣量的減少使得廢棄帶走的顯熱減少；三是減少了氮氣帶走的熱量，避免了氮氣被反復(fù)加熱、冷卻所造成的能源浪費；四是由于陶瓷顏料屬高溫窯爐，爐氣與制品的熱交換主要以輻射形式進(jìn)行，有氣體輻射特點可知，只有三原子和多原子氣體具有輻射能力，而雙原子氣體幾乎無輻射能力，富氧燃燒減少了無輻射能力的氮氣量，也就相應(yīng)增加了爐氣對制品的換熱，從而達(dá)到了節(jié)能的效果。
富氧燃燒可以使燃料在輥道窯窯爐內(nèi)燃燒更加充分，避免使用過量的空氣助燃，這樣由助燃空氣引入的氮氣量就減少，而廢氣中的主要成分就是不參與燃燒反應(yīng)的氮氣，因此廢氣量也就相應(yīng)較少，從而達(dá)到富氧燃燒能減少排放的效果。另外，由于氧濃度的增加，使得燃料得到充分的接觸并且反應(yīng)完全，從而減少了二次風(fēng)的需用量，相應(yīng)的也就減少了排放的廢氣量。
輥道窯采用富氧燃燒后，由于有效的減少了煙氣量，可以提高煙氣中二氧化碳、二氧化硫的濃度，從而利于兩者的回收利用，減少對環(huán)境的污染。
