一．玻璃熔窑历史简介

玻璃制造有5000年历史，以木柴为燃料、在泥罐中熔融玻璃配合料的制造方法延续了很长时间。1867年德国西门子兄弟建造了连续式燃煤池窑。1945年后，玻璃熔窑迅速发展。

为保护大气环境，欧州部分国家从20 世纪80 年代始，相继制定了玻璃熔窑废气排放标准， 表1 为法国玻璃熔窑相关排放标准指标[ 1] 。为便于比较，同时列出我国标准GB 26453-2011 的相关排放指标^[1,2]。

对玻璃熔窑烟气进行脱硫脱硝除尘和余热发电一体化综合治理和利用， 是我国玻璃行业实施排放新标准、实现节能环保、清洁生产的主要技术手段和途径。确定一体化治理和利用方案， 是在满足国家政策规范要求前提下进行技术指标、经济效益、社会效益相互比较权衡、取舍的一个过程^[3,4,5]。在制定一体会项目方案时，首先必须了解、掌握国家相关法律法规、标准规范和当地相关行政主管部门的具体规定和要求， 同时在技术上做好充分前期调研和熔窑烟气工况的测定工作，掌握准确的第一手资料，根据企业、项目实际情况和企业需求的侧重点， 结合相关技术和设备的调研成果，因地制宜， 进行多方案技术、经济比选，将有利于提高方案的科学性、合理性、可靠性和先进性。玻璃企业的能耗主要在玻璃的熔制过程中消耗，熔制玻璃的目的，是在高温下将多种固相的配合料经熔融转变为单一的均匀玻璃液，当然在实际生产中玻璃行业抓住了窑炉的节能就是抓住了行业节能的主题^{[6,7 ]}。

二．玻璃工业窑炉的发展状况

玻璃熔窑在玻璃工厂中是消耗燃料最多的热工设备，一般占全厂总能耗的80～85％左右，目前我国玻璃工业所用主要的能源是：煤、油、电和天然气等燃料。由于燃料的价格几年来持续上涨，企业燃料成本逐年增加，效益锐减，在此形势下，玻璃工业根据我国能源蕴藏品种结构、分布、数量和价格等不得不做使用调整。使以前规划设计推行的使用清洁、高热值能源的思路发生了一定的变化。即近几年来企业欲争取较大效益。有不少燃油炉改成燃煤炉，以此带来不小的环境保护问题^[8,9]。

三．玻璃工业的耗能

玻璃的熔制过程是一个非常复杂的过程，它包括一系列物理的、化学的、物理化学的现象和反应。这些现象和反映的结果，使各种配合料经机械混合后送入炉内，炉内配合料在加热过程中经过：硅酸盐的形成(约在600～900℃)→玻璃的形成(普通玻璃约为1200～1250℃)→澄清(普通玻璃约为1400～1500℃，粘度η≈10帕#183;秒)→均化(玻璃液长时间处于高温下，其化学组成趋向均一)→冷却，澄清均化好的玻璃液在不损坏玻璃的质量前题下，需将温度降至加工工艺要求粘度的温度区域(一般降温200～300℃)进行成型加工制造出所需产品^[10]。 就目前玻璃窑炉生产技术状况下分析，平均熔化每公斤玻璃能耗约为1500～4000千卡(理论值为576～624千卡/公斤玻璃)，由于炉型的差异、采用技术手段先进程度的不同、熔化玻璃品种不同、工艺技术、日常管理等因素，熔化玻璃能耗差距较大。玻璃窑炉有热效能利用率平均只有18～38％，而72～65％不能被有效利用^[11,12,13]。

三．玻璃窑空气预热器的现状和发展以及研究的意义

空气预热器是利用烟气废热来加热空气的一种设备。在回转式( 或称再生式) 空气预热器中， 烟气和空气交替地通过金属波形板受热面; 当烟气同受热面接触时， 烟气的热量传递给受热面，并积蓄起来，然后空气与受热面接触，热量便由金属波形板传给空气^{[14, 15 ]}。