玻璃行业 余热发电是必然的趋向

回收利用玻璃熔窑的排烟热能，，，进行余热发电，，，可提高玻璃企业的能源利用率。余热发电所发电力直接用于玻璃出产各环节，，，削减外购电量，，，降单元玻璃出产成本。同时能够缓解能源供给严重的大势、、、削减传染物的排放。玻璃企业建设余热发电可提企业的经济效益，，，削减气传染物的排放，，，实现经济效益、、、环保效益和社会效益多赢的局面，，，切合循环经济“减量化、、、再利用、、、资源化”准则，，，是我国玻璃企业发展循环经济重要蹊径。

1、、、废气余热资源

部门工业过程都伴随产生肯定的拔除热能，，，称之为“余热资源”，，，如烟气、、、废蒸汽、、、纷嫦犬、、、温待冷却物料、、、化学反映过程放热、、、未燃烬物等。工业过程的能源亏损以燃料和电力为主，，，通常燃料的利用率在30~40%之间，，，会有大量的余能产生，，，且部门余能以废气余热的大局存在。如不合废气余热资源进行回收利用，，，不仅会浪费能源，，，并且还传染环境。玻璃熔窑设计使用重油、、、天然气、、、煤气等燃料。燃料在炉内点火形成的烟气被排出窑外，，，即产生了废气余热资源。玻璃熔窑废气属于中温废气余热，，，温度在450℃左右。

2、、、废气余热发电概要

这张图显示了一个工艺过程的能流平衡图。

通常说来，，，玻璃熔窑的能流分配为：：40~45%被玻璃液吸收，，，20~25%通过炉舀理论散热损失，，，别的30%为排烟损失。这30%的热能如不回用，，，直接排向气，，，不仅造成能源的浪费，，，并且还传染环境。玻璃窑的余热发电就是要充分回用30%排烟中的热能，，，实现变废为宝，，，出产出清洁的“电能”。

目前，，，玻璃行业重要选取热利用的回收蹊径，，，即设置热管式余热锅炉，，，回收部门废气热能，，，烟气部门是半通过的。余热锅炉用于产生饱和蒸汽，，，提供给重油加热或承担采暖热负荷。目前余热锅炉的排烟温度在230~250℃，，，余热利用率只有30~40%。而现实上，，，玻璃窑的排烟余热利用率可达65~80%，，，具体分析如下。

3、、、案例分析：：

以一条600t/d燃用重油的浮法线为例：：

排烟温度约450℃左右，，，废气量约96000Nm3/h;排烟所携带的总热量约6100×104kJ/h，，，相当于每小时点火2.08吨标煤所放出的热量;凭据发电领域的经验，，，余热锅炉排烟温度的选择重要思考1)能顺利排烟，，，2)预防锅炉受热面温段侵蚀，，，3)锅炉受热面安插经济合理;因重油燃料含有硫份，，，烟气中含有酸性气体，，，为预防余热锅炉产生温侵蚀，，，余热锅炉的排烟温度要于酸露点温度，，，即于130~150℃;换言之，，，上述排烟总热量中有65~70%能够被余热锅炉回收，，，渣滓30~35%仍为排烟损失;若是锅炉的排烟温度能达到130~150℃，，，则余热利用率为65~70%，，，节标煤1.35~1.46吨/小时，，，可发电2700~2900kWh左右;对玻璃企业全厂而言，，，燃料利用率提高了20~21%。

如玻璃熔窑设计燃用天然气或煤气等清洁燃料，，，不受酸露点的限度，，，锅炉的排烟温度可为90℃，，，废气余热回收的比例(余热利用率)可达78~80%，，，节标煤1.62~1.67吨/小时，，，可提高玻璃企业燃料利用率23~24%。

余热发电系统就其本而言与火力发电系统一样，，，重要工作道理为：：利用余热锅炉回收废气余热中的热能，，，将锅炉给水加热出产出过热蒸汽，，，而后过热蒸汽送到汽轮机内膨胀做功，，，将热能转换成机械能，，，进而带头发电机发电。

余热发电系统与火力发电系统的重要差距就是热源分歧。余热发电系统的热源为主工艺出产过程排出的废气余热，，，其重要征是：：1、、、与火力发电相比，，，热源不成控;2、、、热源参数受主工艺的影响较大。

因而，，，在保障余热发电系统的靠得住、、、不变、、、安全运行的前提下，，，为利用废气余热，，，有着分歧的余热发电系统。

4、、、玻璃熔窑的工作点和废气资源性

玻璃熔窑出产的重要特点是在一个窑龄(6~10年)内一向窑，，，这样就要求余热发电系统运行时：：

在职何情况下保障排烟畅达，，，保障玻璃熔窑的安全运行;

在职何情况要保障窑内压力的安稳，，，任何操作对窑压的影响要维持在±0.5Pa领域内颠簸，，，

保障玻璃的质量;

要适应玻璃窑频仍换向的工作点;

需充分意识到玻璃行业中温废气余热资源的性：：

废气余热属于中温余热、、、废气流量较少，，，热品位较低，，，热回收价值较大;

废气余热的参数(温度、、、流量、、、压力)有肯定的颠簸性，，，颠簸领域大;

我国90%左右的玻璃企业燃用重油，，，重油均匀含硫率在0.5～3%，，，其点火产品含有量的侵蚀性(酸性)气体和黏结性较强的油灰。

在意识上述性的基础上，，，开发出适应于玻璃熔窑性的余热发电系统和关键设备。通过对余热发电系统的化设计和撮关键设备变工况机能来保障玻璃熔窑的正常运行;设计制作出适应玻璃窑废气性的种余热锅炉和与之配套的汽轮机，，，以获得余热利用率，，，进而保障余热综合利用项主张经济性。

玻璃熔窑中温废气余热资源的性分析

5、、、适应于玻璃熔窑点的余热发电：：“单压参数回热余热发电系统”系统单一、、、余热利用率，，，在提高余热发电系统发电量的同时保障发电系统不变性、、、靠得住性和适应性。

“单压参数回热余热发电系统”热力系统示意图

6、、、余热电站组成

6.1电站组成：：

热力系统：：余热锅炉、、、汽轮发电机组、、、凝汽器、、、减温减压装置、、、汽轮机旁路系统、、、回热旁路系统、、、给水加热装置、、、给水泵、、、阀门、、、管道等

烟道系统：：主烟道、、、旁路烟道、、、烟道闸板等

循环冷却水系统：：循环水泵、、、冷却塔、、、循环水池等

化学水系统：：化学水处置装置、、、除氧装置、、、补水泵等

电气系统：：压系统、、、压系统、、、直流电系统、、、同期装置、、、；；ぷ爸玫

节制系统：：全厂DCS系统

汽轮机旁路系统、、、回热旁路系统是保障余热发电系统靠得住性的措施，，，也是适应玻璃窑废气性和运行点的有效措施。

6.2主机设备--玻璃熔窑余热锅炉

用于玻璃窑余热发电的余热锅炉为电站水管锅炉。玻璃窑发电余热锅炉有别于燃用燃料的电站锅炉，，，由于没有燃料供给和炉渣排除设施，，，因而，，，玻璃窑发电余热锅炉的陆续运行时数于燃用燃料的电站锅炉。发电余热锅炉分歧于玻璃厂现用热管式余热锅炉，，，配置有效在线清灰装置，，，可保障在一向炉的情况下陆续清灰。玻璃窑发电余热锅炉将从省煤器出口抽取未饱和水以适应烟气工况的变动，，，预防省煤器出口汽化景象产生，，，保障锅炉的安全运行。

典型余热锅炉总图

6.2.1玻璃熔窑余热锅炉的清灰

如前所述，，，我国90%左右的玻璃企业燃用重油，，，重油均匀含硫率在0.5～3%，，，其点火产品含有大量的侵蚀性(酸性)气体和黏结性较强的油灰。因而，，，减缓余热锅炉结垢、、、在线清灰是保障余热发电系统持久不变运行的关键。烟气中含有酸性气体，，，当锅炉受热面壁温于酸露点温度时，，，容易在锅炉受热面金属理论结露形成酸性液体，，，酸性液体易侵蚀管壁同时还容易积灰，，，在管壁理论形成油垢层，，，这不仅影响传热，，，并且悠久使用下去会加重受热面金属的侵蚀。

因而，，，配套重油烟气的余热锅炉设计时需充分思考上述成分，，，从设计上减缓结垢的形成，，，同时采取必要的、、、有效的在线清灰措施。设计上减缓结垢的形成的重要措施：：1)提高管壁温度，，，提高给水温度;2)选择节距，，，3)选择较烟速，，，4)顺列安插。

在线清灰方式为温压气体吹灰。在线清灰的频率和每次清灰的功夫取决于灰垢集结的速度。通常说来在线清灰的频率为每隔8小时清灰一次，，，每次20~30分钟。停炉清灰的措施为用碱水冲刷管子理论，，，每年小修时冲刷一次即可。

6.3主机设备--汽轮机的机能

汽轮机内效能：：凭据体项主张蒸汽参数(压力、、、温度、、、流量)，，，对汽轮机转子叶型进行四维设计，，，提高汽轮机内效能。

选取适应余热发电点的调节和节制伎俩，，，做到“来几多、、、吃几多”余热发电的汽轮机多处于非设计工况运行，，，选取变工况设计，，，实此刻非设计工况下仍有较好的内效能，，，从而保障现实发电量。

7、、、玻璃窑余热发电之烟道系统的设计

烟风系统节制及供电准则：：由原有配电系统供电，，，节制纳入玻璃出产线的调节系统。通过分歧烟道阀门的连锁节制，，，保障在职何情况下排烟畅达。窑压的节制由现有节制系统实现，，，通过采取必要的措施保障烟道切换时对窑压的不冲击。选取强制透风的方式排烟。

8、、、典型解决规划

8.1、、、600t/d浮法玻璃线(燃用重油)余热发电站

原始前提

玻璃熔窑数量1条

日熔玻璃量：：600t/d

设计使用燃料：：重油烟气

溶解单元玻璃的热耗：：约1500kcal/kg

排出烟气量：：~96000Nm3/h(±5000)

排放烟气温度：：450℃(±30)

要求提供0.6MPa、、、2t/h的饱和蒸汽供重油加热使用

8.2余热电站大局

电站大局：：热电联供电站

机炉配置:一台余热锅炉和一套抽凝式汽轮发电机组

供热能力：：提供0.6MPa、、、2t/h的饱和蒸汽，，，从汽轮机部抽汽

发电能力：：在保障供热的同时，，，发电能力为1940~2640kW

均匀发电能力2290kW

电站装机规模:2500kW

建设期：：10~12月