玻璃窯余熱發電技術的應用與研究

潘云云

摘要： 通過余熱發電技術，將玻璃窯廢氣轉化為清潔的、可利用的能源，提高了資源綜合利用率，改善了玻璃窯廢氣給環境帶來的污染。

Abstract： Through the waste heat power generation technology， the glass kiln waste heat is transformed into the clean and available energy， improve the comprehensive utilization of resources， and improve the environmental pollution caused by glass kiln exhaust gases.

關鍵詞： 余熱發電；玻璃窯；應用

Key words： waste heat power generation；glass kiln；application

中圖分類號：TM61 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）25-0067-02

0 引言

隨著市場競爭日益激烈，企業不得不降低成本來提高企業效益，其中玻璃行業耗能高，耗能占玻璃成本的20%～30%，為了節能增效、降低生產成本，提高企業的競爭力，現利用玻璃生產中產生的廢氣余熱資源，通過余熱電站后將其回收，轉變為清潔的電能。同時，技術人員不斷地創新，將玻璃窯余熱發電技術不斷完善，以獲得更加廣泛的應用。

1 我國玻璃窯廢氣現狀

國內浮法玻璃窯生產線目前主要使用重油、天然氣、石油焦等幾種燃料，排煙溫度大多在400～500℃。煙氣的主要特點是溫度高、流量適中、粉塵含量較低。我國玻璃企業燃用石油焦粉較多，其平均含硫率在2%～3%，其燃燒產物煙氣中含有大量的腐蝕性氣體和黏性較強的油灰。玻璃窯生產過程中伴隨著大量廢熱煙氣的排放，不僅是對能源的浪費也是對大氣環境的污染。

2 玻璃窯余熱發電系統組成

下面對某玻璃廠三條500t/d玻璃窯生產線配套6MW余熱發電工程的系統進行簡單闡述：

2.1 煙風系統 煙風系統與玻璃窯爐原煙氣系統存在著并聯關系，將高溫煙氣自調壓閘板后從原煙道引出來，進入余熱鍋爐內。煙氣在余熱鍋爐中同爐內的工質進行換熱，加熱給水產生蒸汽，實現熱量的回收。換熱后的低溫煙氣，排出余熱鍋爐后再由鍋爐引風機送到原煙氣流程，最后從原煙囪排走。系統故障或檢修時，煙氣閘板切換回原設計流程，從而保障玻璃的正常生產。

隨著國家環保要求日益提高，現今的玻璃窯生產線配套余熱發電工程，煙氣系統中還增加了脫硫和脫硝工藝，所以引風機還需要考慮脫硝和脫硝工藝增加的煙氣阻力。

2.2 給水除氧系統 本工程擬采用熱力除氧方式，應用鍋爐自除氧技術。鍋爐給水為凝結水，直接由凝結水泵送至鍋爐除氧器。除氧器布置于鍋爐鋼架之上，在爐內設置有自然循環方式的除氧受熱面，熱面吸收鍋爐尾部較低溫度的煙氣熱量產生低壓蒸汽，從而加熱凝結水除氧。

2.3 凝結水系統與冷凝器抽真空系統 汽輪機排出的乏汽，在凝汽器中被循環水冷卻，凝結成水。凝汽器出口凝結水通過凝結水泵加壓后，經汽封加熱器送至各余熱鍋爐的除氧器；汽封加熱器后設有凝結水再循環至凝汽器。

抽真空系統為凝結水系統的輔助系統，功能主要在于維持凝汽器中的真空度。

2.4 疏放水系統與鍋爐排污系統 汽輪機本體疏水配套擴容器、疏水箱和疏水泵，汽機本體、主汽閥及調節汽閥等疏水均疏入疏水擴容器，經擴容后進入凝汽器。

2.5 化補水系統與循環冷卻水系統 設置除鹽水箱及除鹽水泵，化學補充水經調節閥進入熱井，再通過凝結水泵與凝結水一起加壓送至鍋爐除氧器，彌補全廠的汽水損失。鍋爐輔機、引風機、汽機輔機冷卻水采用循環冷卻水進行冷卻，考慮工業水作為備用冷卻水源。循環冷卻水系統的主要設備包括循環冷卻塔和循環水泵。

2.6 爐水檢驗及加藥系統 為減少鍋爐蒸發器和過熱器的積垢和腐蝕，設置鍋爐汽包爐水取樣分析裝置和鍋爐爐水加藥系統，以保證鍋爐汽水品質符合標準。

3 主機選擇

3.1 余熱鍋爐 鍋爐一般使用自除氧的技術，鍋爐設有除氧器及除氧蒸發受熱面。第一煙道中煙氣自下而上分別橫向沖刷過熱器和三級蒸發器，第二煙道中煙氣自上而下橫向沖刷二級省煤器和二級除氧蒸發器。爐內受熱面可使用光管，設在線除灰裝置，兩煙道中底部可設置灰斗。為便于運行和檢修，設有多層平臺，扶梯可以根據現場情況設置。例如某玻璃廠3臺500t/d玻璃生產線，每條生產線配套一臺余熱鍋爐，每臺鍋爐的主要設計參數如表1所示。

3.2 汽輪發電機組 汽輪發電機組一般采用抽汽凝汽式機組，能在最大程度上滿足發電、供汽等需求，保證機組的安全高效運行。上述三臺余熱鍋爐總蒸發量為28.5t/h，全凝工況下系統計算發電功率可達5.7MW，故系統裝機容量為6MW。機組設計最大抽汽量為5t/h，抽汽量靈活可調，抽汽壓力0.5MPa（a）。機組的主要設計參數如表2所示。

4 玻璃窯余熱發電技術經濟分析

上述三條500t/d玻璃生產線配套6MW純低溫余熱發電工程，每年發電量約45.6×106kWh（按年運行小時數8000h），每年供電量約39.8×106kWh（扣去廠用電）。按設計工況每年供電量39.8×106kWh，平均供電煤耗326g/kWh，每噸標煤產生CO2約2620kg，節能環保效益計算如下，每年可節約標煤約1.297萬噸，每年可減少二氧化碳3399.4萬噸。

上述玻璃窯低溫余熱發電工程主要技術經濟指標見表3所示。

表3 主要技術經濟指標

■

5 結束語

綜上所述，通過玻璃窯余熱發電技術，提高了資源綜合利用率、改善了環境，響應國家節能環保的方針政策，同時，在實踐中不斷地積累經驗，有利于玻璃窯余熱發電技術的進一步優化，發揮更好的社會效益和經濟效益，實現國家的可持續發展戰略規劃思想。

參考文獻：

[1]李建永.耀華玻璃窯余熱發電項目簽約[N].秦皇島日報，2010.

[2]曾大凡.中國建筑材料科學研究總院副院長.玻璃窯用耐火材料的現狀和發展前景[N].中國建材報，2010.

[3]茆令文.談玻璃窯煙氣脫硫除塵技術[N].中國建材報，2003.endprint

摘要： 通過余熱發電技術，將玻璃窯廢氣轉化為清潔的、可利用的能源，提高了資源綜合利用率，改善了玻璃窯廢氣給環境帶來的污染。

Abstract： Through the waste heat power generation technology， the glass kiln waste heat is transformed into the clean and available energy， improve the comprehensive utilization of resources， and improve the environmental pollution caused by glass kiln exhaust gases.

關鍵詞： 余熱發電；玻璃窯；應用

Key words： waste heat power generation；glass kiln；application

中圖分類號：TM61 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）25-0067-02

0 引言

隨著市場競爭日益激烈，企業不得不降低成本來提高企業效益，其中玻璃行業耗能高，耗能占玻璃成本的20%～30%，為了節能增效、降低生產成本，提高企業的競爭力，現利用玻璃生產中產生的廢氣余熱資源，通過余熱電站后將其回收，轉變為清潔的電能。同時，技術人員不斷地創新，將玻璃窯余熱發電技術不斷完善，以獲得更加廣泛的應用。

1 我國玻璃窯廢氣現狀

國內浮法玻璃窯生產線目前主要使用重油、天然氣、石油焦等幾種燃料，排煙溫度大多在400～500℃。煙氣的主要特點是溫度高、流量適中、粉塵含量較低。我國玻璃企業燃用石油焦粉較多，其平均含硫率在2%～3%，其燃燒產物煙氣中含有大量的腐蝕性氣體和黏性較強的油灰。玻璃窯生產過程中伴隨著大量廢熱煙氣的排放，不僅是對能源的浪費也是對大氣環境的污染。

2 玻璃窯余熱發電系統組成

下面對某玻璃廠三條500t/d玻璃窯生產線配套6MW余熱發電工程的系統進行簡單闡述：

2.1 煙風系統 煙風系統與玻璃窯爐原煙氣系統存在著并聯關系，將高溫煙氣自調壓閘板后從原煙道引出來，進入余熱鍋爐內。煙氣在余熱鍋爐中同爐內的工質進行換熱，加熱給水產生蒸汽，實現熱量的回收。換熱后的低溫煙氣，排出余熱鍋爐后再由鍋爐引風機送到原煙氣流程，最后從原煙囪排走。系統故障或檢修時，煙氣閘板切換回原設計流程，從而保障玻璃的正常生產。

隨著國家環保要求日益提高，現今的玻璃窯生產線配套余熱發電工程，煙氣系統中還增加了脫硫和脫硝工藝，所以引風機還需要考慮脫硝和脫硝工藝增加的煙氣阻力。

2.2 給水除氧系統 本工程擬采用熱力除氧方式，應用鍋爐自除氧技術。鍋爐給水為凝結水，直接由凝結水泵送至鍋爐除氧器。除氧器布置于鍋爐鋼架之上，在爐內設置有自然循環方式的除氧受熱面，熱面吸收鍋爐尾部較低溫度的煙氣熱量產生低壓蒸汽，從而加熱凝結水除氧。

2.3 凝結水系統與冷凝器抽真空系統 汽輪機排出的乏汽，在凝汽器中被循環水冷卻，凝結成水。凝汽器出口凝結水通過凝結水泵加壓后，經汽封加熱器送至各余熱鍋爐的除氧器；汽封加熱器后設有凝結水再循環至凝汽器。

抽真空系統為凝結水系統的輔助系統，功能主要在于維持凝汽器中的真空度。

2.4 疏放水系統與鍋爐排污系統 汽輪機本體疏水配套擴容器、疏水箱和疏水泵，汽機本體、主汽閥及調節汽閥等疏水均疏入疏水擴容器，經擴容后進入凝汽器。

2.5 化補水系統與循環冷卻水系統 設置除鹽水箱及除鹽水泵，化學補充水經調節閥進入熱井，再通過凝結水泵與凝結水一起加壓送至鍋爐除氧器，彌補全廠的汽水損失。鍋爐輔機、引風機、汽機輔機冷卻水采用循環冷卻水進行冷卻，考慮工業水作為備用冷卻水源。循環冷卻水系統的主要設備包括循環冷卻塔和循環水泵。

2.6 爐水檢驗及加藥系統 為減少鍋爐蒸發器和過熱器的積垢和腐蝕，設置鍋爐汽包爐水取樣分析裝置和鍋爐爐水加藥系統，以保證鍋爐汽水品質符合標準。

3 主機選擇

3.1 余熱鍋爐 鍋爐一般使用自除氧的技術，鍋爐設有除氧器及除氧蒸發受熱面。第一煙道中煙氣自下而上分別橫向沖刷過熱器和三級蒸發器，第二煙道中煙氣自上而下橫向沖刷二級省煤器和二級除氧蒸發器。爐內受熱面可使用光管，設在線除灰裝置，兩煙道中底部可設置灰斗。為便于運行和檢修，設有多層平臺，扶梯可以根據現場情況設置。例如某玻璃廠3臺500t/d玻璃生產線，每條生產線配套一臺余熱鍋爐，每臺鍋爐的主要設計參數如表1所示。

3.2 汽輪發電機組 汽輪發電機組一般采用抽汽凝汽式機組，能在最大程度上滿足發電、供汽等需求，保證機組的安全高效運行。上述三臺余熱鍋爐總蒸發量為28.5t/h，全凝工況下系統計算發電功率可達5.7MW，故系統裝機容量為6MW。機組設計最大抽汽量為5t/h，抽汽量靈活可調，抽汽壓力0.5MPa（a）。機組的主要設計參數如表2所示。

4 玻璃窯余熱發電技術經濟分析

上述三條500t/d玻璃生產線配套6MW純低溫余熱發電工程，每年發電量約45.6×106kWh（按年運行小時數8000h），每年供電量約39.8×106kWh（扣去廠用電）。按設計工況每年供電量39.8×106kWh，平均供電煤耗326g/kWh，每噸標煤產生CO2約2620kg，節能環保效益計算如下，每年可節約標煤約1.297萬噸，每年可減少二氧化碳3399.4萬噸。

上述玻璃窯低溫余熱發電工程主要技術經濟指標見表3所示。

表3 主要技術經濟指標

■

5 結束語

綜上所述，通過玻璃窯余熱發電技術，提高了資源綜合利用率、改善了環境，響應國家節能環保的方針政策，同時，在實踐中不斷地積累經驗，有利于玻璃窯余熱發電技術的進一步優化，發揮更好的社會效益和經濟效益，實現國家的可持續發展戰略規劃思想。

參考文獻：

[1]李建永.耀華玻璃窯余熱發電項目簽約[N].秦皇島日報，2010.

[2]曾大凡.中國建筑材料科學研究總院副院長.玻璃窯用耐火材料的現狀和發展前景[N].中國建材報，2010.

[3]茆令文.談玻璃窯煙氣脫硫除塵技術[N].中國建材報，2003.endprint

摘要： 通過余熱發電技術，將玻璃窯廢氣轉化為清潔的、可利用的能源，提高了資源綜合利用率，改善了玻璃窯廢氣給環境帶來的污染。

Abstract： Through the waste heat power generation technology， the glass kiln waste heat is transformed into the clean and available energy， improve the comprehensive utilization of resources， and improve the environmental pollution caused by glass kiln exhaust gases.

關鍵詞： 余熱發電；玻璃窯；應用

Key words： waste heat power generation；glass kiln；application

中圖分類號：TM61 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）25-0067-02

0 引言

隨著市場競爭日益激烈，企業不得不降低成本來提高企業效益，其中玻璃行業耗能高，耗能占玻璃成本的20%～30%，為了節能增效、降低生產成本，提高企業的競爭力，現利用玻璃生產中產生的廢氣余熱資源，通過余熱電站后將其回收，轉變為清潔的電能。同時，技術人員不斷地創新，將玻璃窯余熱發電技術不斷完善，以獲得更加廣泛的應用。

1 我國玻璃窯廢氣現狀

國內浮法玻璃窯生產線目前主要使用重油、天然氣、石油焦等幾種燃料，排煙溫度大多在400～500℃。煙氣的主要特點是溫度高、流量適中、粉塵含量較低。我國玻璃企業燃用石油焦粉較多，其平均含硫率在2%～3%，其燃燒產物煙氣中含有大量的腐蝕性氣體和黏性較強的油灰。玻璃窯生產過程中伴隨著大量廢熱煙氣的排放，不僅是對能源的浪費也是對大氣環境的污染。

2 玻璃窯余熱發電系統組成

下面對某玻璃廠三條500t/d玻璃窯生產線配套6MW余熱發電工程的系統進行簡單闡述：

2.1 煙風系統 煙風系統與玻璃窯爐原煙氣系統存在著并聯關系，將高溫煙氣自調壓閘板后從原煙道引出來，進入余熱鍋爐內。煙氣在余熱鍋爐中同爐內的工質進行換熱，加熱給水產生蒸汽，實現熱量的回收。換熱后的低溫煙氣，排出余熱鍋爐后再由鍋爐引風機送到原煙氣流程，最后從原煙囪排走。系統故障或檢修時，煙氣閘板切換回原設計流程，從而保障玻璃的正常生產。

隨著國家環保要求日益提高，現今的玻璃窯生產線配套余熱發電工程，煙氣系統中還增加了脫硫和脫硝工藝，所以引風機還需要考慮脫硝和脫硝工藝增加的煙氣阻力。

2.2 給水除氧系統 本工程擬采用熱力除氧方式，應用鍋爐自除氧技術。鍋爐給水為凝結水，直接由凝結水泵送至鍋爐除氧器。除氧器布置于鍋爐鋼架之上，在爐內設置有自然循環方式的除氧受熱面，熱面吸收鍋爐尾部較低溫度的煙氣熱量產生低壓蒸汽，從而加熱凝結水除氧。

2.3 凝結水系統與冷凝器抽真空系統 汽輪機排出的乏汽，在凝汽器中被循環水冷卻，凝結成水。凝汽器出口凝結水通過凝結水泵加壓后，經汽封加熱器送至各余熱鍋爐的除氧器；汽封加熱器后設有凝結水再循環至凝汽器。

抽真空系統為凝結水系統的輔助系統，功能主要在于維持凝汽器中的真空度。

2.4 疏放水系統與鍋爐排污系統 汽輪機本體疏水配套擴容器、疏水箱和疏水泵，汽機本體、主汽閥及調節汽閥等疏水均疏入疏水擴容器，經擴容后進入凝汽器。

2.5 化補水系統與循環冷卻水系統 設置除鹽水箱及除鹽水泵，化學補充水經調節閥進入熱井，再通過凝結水泵與凝結水一起加壓送至鍋爐除氧器，彌補全廠的汽水損失。鍋爐輔機、引風機、汽機輔機冷卻水采用循環冷卻水進行冷卻，考慮工業水作為備用冷卻水源。循環冷卻水系統的主要設備包括循環冷卻塔和循環水泵。

2.6 爐水檢驗及加藥系統 為減少鍋爐蒸發器和過熱器的積垢和腐蝕，設置鍋爐汽包爐水取樣分析裝置和鍋爐爐水加藥系統，以保證鍋爐汽水品質符合標準。

3 主機選擇

3.1 余熱鍋爐 鍋爐一般使用自除氧的技術，鍋爐設有除氧器及除氧蒸發受熱面。第一煙道中煙氣自下而上分別橫向沖刷過熱器和三級蒸發器，第二煙道中煙氣自上而下橫向沖刷二級省煤器和二級除氧蒸發器。爐內受熱面可使用光管，設在線除灰裝置，兩煙道中底部可設置灰斗。為便于運行和檢修，設有多層平臺，扶梯可以根據現場情況設置。例如某玻璃廠3臺500t/d玻璃生產線，每條生產線配套一臺余熱鍋爐，每臺鍋爐的主要設計參數如表1所示。

3.2 汽輪發電機組 汽輪發電機組一般采用抽汽凝汽式機組，能在最大程度上滿足發電、供汽等需求，保證機組的安全高效運行。上述三臺余熱鍋爐總蒸發量為28.5t/h，全凝工況下系統計算發電功率可達5.7MW，故系統裝機容量為6MW。機組設計最大抽汽量為5t/h，抽汽量靈活可調，抽汽壓力0.5MPa（a）。機組的主要設計參數如表2所示。

4 玻璃窯余熱發電技術經濟分析

上述三條500t/d玻璃生產線配套6MW純低溫余熱發電工程，每年發電量約45.6×106kWh（按年運行小時數8000h），每年供電量約39.8×106kWh（扣去廠用電）。按設計工況每年供電量39.8×106kWh，平均供電煤耗326g/kWh，每噸標煤產生CO2約2620kg，節能環保效益計算如下，每年可節約標煤約1.297萬噸，每年可減少二氧化碳3399.4萬噸。

上述玻璃窯低溫余熱發電工程主要技術經濟指標見表3所示。

表3 主要技術經濟指標

■

5 結束語

綜上所述，通過玻璃窯余熱發電技術，提高了資源綜合利用率、改善了環境，響應國家節能環保的方針政策，同時，在實踐中不斷地積累經驗，有利于玻璃窯余熱發電技術的進一步優化，發揮更好的社會效益和經濟效益，實現國家的可持續發展戰略規劃思想。

參考文獻：

[1]李建永.耀華玻璃窯余熱發電項目簽約[N].秦皇島日報，2010.

[2]曾大凡.中國建筑材料科學研究總院副院長.玻璃窯用耐火材料的現狀和發展前景[N].中國建材報，2010.

[3]茆令文.談玻璃窯煙氣脫硫除塵技術[N].中國建材報，2003.endprint