通常把含氧量大于21％的空氣叫做富氧氣體。富氧燃燒技術(shù)是以氧含量高于21 ％的富氧氣體作為助燃氣體的一種高效強化燃燒技術(shù)。富氧燃燒采用比空氣中氧含量高的空氣來助燃,富氧的極限就是使用純氧。富氧燃燒可以顯著提高燃燒效率和火焰溫度,長久以來主要是應(yīng)用在玻璃熔窯和金屬冶煉等需要高溫操作的行業(yè)。隨著變壓吸附VPSA 制氧法( Pressure SwingAdsorption) 等新型制氧技術(shù)的成熟和利用,富氧成本將會不斷降低,使得富氧燃燒技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大,在燃氣發(fā)電系統(tǒng)、工業(yè)鍋爐、生物質(zhì)能和廢棄物能的利用等多方面都具有應(yīng)用前景。
其特點是助燃空氣量和燃燒廢氣量都有所減少，燃燒反應(yīng)速度加快，局部火焰溫度提高，這有效提高了熔窯的熱效率，熔化率增大，玻璃液單位熱耗降低。局部增氧是富氧氣體使用的一種主要應(yīng)用方式。浮法熔窯理想燃燒狀態(tài)是： 火焰上部為缺氧區(qū)，可保護碹頂；中部為普通燃燒區(qū)；下部為高溫區(qū)，能有效將熱量傳給玻璃液。局部增氧富氧燃燒技術(shù)是在火焰下部通入富氧氣體，火焰重油化學(xué)的下部( 靠近配合料和玻璃液面) 溫度提高，從而改變了傳統(tǒng)的火焰燃燒特性，使其形成梯度燃燒。火焰下部溫度的提高，可強化火焰對玻璃液的傳熱，有利于玻璃熔化，減少過剩的二次空氣量，確?？諝膺^剩系數(shù)達到理想數(shù)值而節(jié)約油耗。
變壓吸附VPSA制氧氧氣帶入熱量計算：

玻璃浮法熔窯燃燒物帶走熱量計算：

通過計算，綜合節(jié)能效果為4．79％。計算未考慮窯體溢流熱損失、不完全燃燒造成的熱損失。采用富氧燃燒技術(shù)后，溢流熱損失、不完全燃燒造成的熱損失都有所降低，富氧空氣占總助燃空氣比例10％富氧燃燒，總體節(jié)能率應(yīng)超過5％。對500 t／d浮法玻璃生產(chǎn)線來說，日節(jié)油量4．5 t，經(jīng)濟效益可觀。

在眾多變壓吸附制氧流程中，大體上可歸納為PSA、VSA、VPSA三種。PSA即超大氣壓吸附常壓解吸流程，優(yōu)點是機組簡單且對分子篩要求低，缺點是能耗太高，宜在小型設(shè)備上使用；VSA即常壓吸附真空解吸流程，優(yōu)點是能耗低，缺點是設(shè)備相對復(fù)雜，總投資昂貴；VPSA即穿透大氣壓吸附真空解吸流程，優(yōu)點是能耗較低，分子篩利用率高，設(shè)備總投資相對于VSA流程要低得多，缺點是對分子篩和閥門的要求相對較高。
江蘇寶聯(lián)氣體有限公司公司從1997年開始采用VPSA流程，并對傳統(tǒng)流程及工藝做較大改進，不僅使能耗降到最低，同時達到設(shè)備簡化和小型化的目標，投資得到降低，具有較高的性價比。
就一般PSA流程，原料空氣經(jīng)鼓風(fēng)機由塔底進入吸附塔A，空氣中的氮氣、水分、二氧化碳、碳氫化合物被吸附，塔頂為產(chǎn)品氧氣。當吸附塔A的吸附劑達到一定的飽和度后，自動切換空氣進入塔B，同時降低塔A的吸附壓力使其再生。二塔周期切換，連續(xù)獲得氧氣。
本裝置采用兩塔制VPSA法，利用分子篩從空氣中吸附氮氣，分離提取氧氣，制得93％的富氧?？諝饨?jīng)過過濾器進入鼓風(fēng)機，在鼓風(fēng)機的輸送下從吸附塔下部進入。吸附塔下部填充活性氧化鋁，其作用是去除空氣中的水分子和二氧化碳分子，以免使沸石分子篩“中毒”。吸附塔的上部是沸石分子篩，當空氣流經(jīng)填滿分子篩的固定床時，空氣中的氮氣分子在吸附作用力下擴散到分子篩固體中去，氧氣分子和氬氣原子則通過床層到緩沖罐中。緩沖罐與氧壓機相連，將產(chǎn)品氣壓縮到用戶所需的壓力，送到儲氣罐中，供用戶使用。經(jīng)過一段時間的吸附，分子篩顆粒中充滿氮氣分子，達到吸附飽和階段，此時關(guān)閉空氣進口閥，利用塔內(nèi)的富氧空氣對剛抽真空的另一塔進行沖洗，等壓力降到某一值時關(guān)閉均壓閥，同時打開真空泵進口閥對塔體抽真空，到一定真空度后再利用另一塔內(nèi)的富氧氣及緩沖罐中部份產(chǎn)品氣對沸石分子篩沖洗，從而使吸附劑徹底解吸。吸附劑解吸過程完成后，用產(chǎn)品氣對塔進行充壓，充壓至某一低真空度值后關(guān)閉緩沖閥，打開鼓風(fēng)機出口閥對吸附塔進行充壓，為下一次吸附做準備。