玻璃行业 余热发电是一定的趋势

接纳使用玻璃熔窑的排烟热能，举行余热发电，可提高玻璃企业的能源使用率。余热发电所发电力直接用于玻璃生产各环节，镌汰外购电量，降单位玻璃生产本钱。同时可以缓解能源供应主要的时势、镌汰污染物的排放。玻璃企业建设余热发电可提企业的经济效益，镌汰气污染物的排放，实现经济效益、环保效益和社会效益多赢的时势，切合循环经济“减量化、再使用、资源化”原则，是我国玻璃企业生长循环经济主要途径。

1、废气余热资源

部分工业历程都陪同爆发一定的放弃热能，称之为“余热资源”，如烟气、废蒸汽、纷嫦犬、温待冷却物料、化学反应历程放热、未燃烬物等。工业历程的能源消耗以燃料和电力为主，通常燃料的使用率在30~40%之间，会有大宗的余能爆发，且部分余能以废气余热的形式保存。如差池废气余热资源举行接纳使用，不但会铺张能源，并且还污染情形。玻璃熔窑设计使用重油、自然气、煤气等燃料。燃料在炉内燃烧形成的烟气被倾轧窑外，即爆发了废气余热资源。玻璃熔窑废气属于中温废气余热，温度在450℃左右。

2、废气余热发电提要

这张图显示了一个工艺历程的能流平衡图。

通常说来，玻璃熔窑的能流分派为：40~45%被玻璃液吸收，20~25%通过炉舀外貌散热损失，另外30%为排烟损失。这30%的热能如不回用，直接排向气，不但造成能源的铺张，并且还污染情形。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，生产出清洁的“电能”。

现在，玻璃行业主要接纳热使用的接纳途径，即设置热管式余热锅炉，接纳部分废气热能，烟气部分是半通过的。余热锅炉用于爆发饱和蒸汽，提供应重油加热或肩负采暖热负荷。现在余热锅炉的排烟温度在230~250℃，余热使用率只有30~40%。而现实上，玻璃窑的徘碧余热使用率可达65~80%，详细剖析如下。

3、案例剖析：

以一条600t/d燃用重油的浮法线为例：

排烟温度约450℃左右，废宇量约96000Nm3/h;排烟所携带的总热量约6100×104kJ/h，相当于每小时燃烧2.08吨标煤所放出的热量;凭证发电领域的履历，余热锅炉排烟温度的选择主要思量1)能顺遂排烟，2)避免锅炉受热面温段侵蚀，3)锅炉受热面安排经济合理;因重油燃料含有硫份，烟气中含有酸性气体，为避免余热锅炉爆发温侵蚀，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%可以被余热锅炉接纳，剩余30~35%仍为排烟损失;若是锅炉的排烟温度能抵达130~150℃，则余热使用率为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，燃料使用率提高了20~21%。

如玻璃熔窑设计燃用自然气或煤气等清洁燃料，不受酸露点的限制，锅炉的排烟温度可为90℃，废气余热接纳的比例(余热使用率)可达78~80%，节标煤1.62~1.67吨/小时，可提高玻璃企业燃料使用率23~24%。

余热发电系统就其本而言与火力发电系统相同，主要事情原理为：使用余热锅炉接纳废气余热中的热能，将锅炉给水加热生产出过热蒸汽，然后过热蒸汽送到汽轮机内膨胀做功，将热能转换成机械能，进而发动发电机发电。

余热发电系统与火力发电系统的主要差别就是热源差别。余热发电系统的热源为主工艺生产历程倾轧的废气余热，其主要征是：1、与火力发电相比，热源不可控;2、热源参数受主工艺的影响较大。

因此，在包管余热发电系统的可靠、稳固、清静运行的条件下，为使用废气余热，有着差别的余热发电系统。

4、玻璃熔窑的事情点和废气资源性

玻璃熔窑生产的主要特点是在一个窑龄(6~10年)内一直窑，这样就要求余热发电系统运行时：

在任何情形下包管排烟通畅，包管玻璃熔窑的清静运行;

在任何情形要包管窑内压力的平稳，任何操尴尬刁难窑压的影响要坚持在±0.5Pa规模内波动，

包管玻璃的质量;

要顺应玻璃窑频仍换向的事情点;

需充分熟悉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，热接纳价钱较大;

废气余热的参数(温度、流量、压力)有一定的波动性，波动规模大;

我国90%左右的玻璃企业燃用重油，重油平均含硫率在0.5～3%，其燃烧产品含有量的侵蚀性(酸性)气体和黏结性较强的油灰。

在熟悉上述性的基础上，开发出顺应于玻璃熔窑性的余热发电系统和要害装备。通过对余热发电系统的化设计和提要害装备变工况性能来包管玻璃熔窑的正常运行;设计制造出顺应玻璃窑废气性的种余热锅炉和与之配套的汽轮机，以获得余热使用率，进而包管余热综合使用项目的经济性。

玻璃熔窑中温废气余热资源的性剖析

5、顺应于玻璃熔窑点的余热发电：“单压参数回热余热发电系统”系统简朴、余热使用率，在提高余热发电系统发电量的同时包管发电系统稳固性、可靠性和顺应性。

“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：化学水处置惩罚装置、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

控制系统：全厂DCS系统

汽轮机旁路系统、回热旁路系统是包管余热发电系统可靠性的步伐，也是顺应玻璃窑废气性和运行点的有用步伐。

6.2主机装备--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，由于没有燃料供应和炉渣扫除设施，因此，玻璃窑发电余热锅炉的一连运行时数于燃用燃料的电站锅炉。发电余热锅炉差别于玻璃厂现用热管式余热锅炉，设置有用在线清灰装置，可包管在一直炉的情形下一连清灰。玻璃窑发电余热锅炉将从省煤器出口抽取未饱和水以顺应烟气工况的转变，避免省煤器出口汽化征象爆发，包管锅炉的清静运行。

典范余热锅炉总图

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，重油平均含硫率在0.5～3%，其燃烧产品含有大宗的侵蚀性(酸性)气体和黏结性较强的油灰。因此，减缓余热锅炉结垢、在线清灰是包管余热发电系统恒久稳固运行的要害。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外貌结露形成酸性液体，酸性液体易侵蚀管壁同时还容易积灰，在管壁外貌形成油垢层，这不但影响传热，并且恒久使用下去会加重受热面金属的侵蚀。

因此，配套重油烟气的余热锅炉设计时需充分思量上述因素，从设计上减缓结垢的形成，同时接纳须要的、有用的在线清灰步伐。设计上减缓结垢的形成的主要步伐：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)顺列安排。

在线清灰方法为温压气体吹灰。在线清灰的频率和每次清灰的时间取决于灰垢集结的速率。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。停炉清灰的步伐为用碱水冲洗管子外貌，每年小修时冲洗一次即可。

6.3主机装备--汽轮机的性能

汽轮机内效率：凭证体项目的蒸汽参数(压力、温度、流量)，对汽轮机转子叶型举行四维设计，提高汽轮机内效率。

接纳顺应余热发电点的调理和控制手段，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，接纳变工况设计，实现在非设计工况下仍有较好的内效率，从而包管现实发电量。

7、玻璃窑余热发电之烟道系统的设计

烟风系统控制及供电原则：由原有配电系统供电，控制纳入玻璃生产线的调理系统。通过差别烟道阀门的连锁控制，包管在任何情形下排烟通畅。窑压的控制由现有控制系统实现，通过接纳须要的步伐包管烟道切换时对窑压的不攻击。接纳强制透风的方法排烟。

8、典范解决计划

8.1、600t/d浮法玻璃线(燃用重油)余热发电站

原始条件

玻璃熔窑数目1条

日熔玻璃量：600t/d

设计使用燃料：重油烟气

熔化单位玻璃的热耗：约1500kcal/kg

倾轧烟宇量：~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余热电站形式

电站形式：热电联供电站

机炉设置: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：在包管供热的同时，发电能力为1940~2640kW

平均发电能力2290kW

电站装机规模:2500kW

建设期：10~12月