玻璃窯爐尾氣余熱的充分利用

【中玻網(wǎng)】為了充分利用玻璃窯爐尾氣余熱，使用熱管蒸汽發(fā)生器與熱管式空氣預(yù)熱器回收余熱，產(chǎn)生低壓飽和蒸汽與加熱二次風(fēng)，達到節(jié)能的目的，本文詳細介紹了熱管蒸汽發(fā)生器及熱管式空氣預(yù)熱器的用途、特點及使用。
　　
　　一、熱管蒸汽發(fā)生器回收玻璃窯爐尾氣余熱
　　
　　玻璃生產(chǎn)過程中，從池窯蓄熱室、換熱室（或換熱器）出來的煙氣一般在500℃以下。這些煙氣可以通過熱管余熱鍋爐來產(chǎn)生蒸汽。蒸汽可用于加熱和霧化重油、管道保溫，以及生活取暖等。對于排煙量非常大，溫度較高的煙氣，可通過熱管余熱鍋爐產(chǎn)生較高壓力的蒸汽（3.5MPa）用于蒸汽透平來發(fā)電，或者直接驅(qū)動透平空壓機、風(fēng)機、水泵等機械。對于從工作池和供料道等處排出的煙氣，氣量少而溫度高，可以采用少量的高溫?zé)峁埽üぷ鳒囟龋?50℃）來預(yù)熱空氣，當(dāng)離爐煙氣溫度為1000～1200℃，空氣預(yù)熱溫度可達400～500℃，節(jié)油效果可達20%。在退火爐煙氣的煙道中，以及退火爐緩冷帶以后的部位都可以設(shè)制熱管換熱器以回收煙氣的余熱和玻璃制品的散熱量來預(yù)熱空氣，作為助燃空氣、干燥熱源或車間取暖等的熱源，都可以獲得很好的節(jié)能效果。
　　
　　當(dāng)前國內(nèi)玻璃窯爐所使用的燃料大多為重油和渣油，對于這種燃料的煙氣余熱回收應(yīng)該特別注意熱管蒸發(fā)段管外的積灰堵塞問題。我們公司經(jīng)過若干年工業(yè)應(yīng)用的實踐，已經(jīng)積累了保證熱管換熱器能長期運行的方法，重要的一條設(shè)計原則是防止和避免一切可能引起灰堵的因素，以及在結(jié)構(gòu)上確保清洗方便。
　　
　　某玻璃廠由蓄熱室排出的煙氣溫度為420℃，煙氣量為（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）17800m3/h，要求將煙氣溫度降到200℃以下，回收的熱量產(chǎn)生0.5MPa（表壓）的低壓飽和蒸汽。該余熱回收設(shè)備如下圖所示：
　　
　　該設(shè)備具有如下優(yōu)越性：
　　
　　①煙氣側(cè)壓力降小，可以滿足工藝窯爐內(nèi)負壓的要求；
　　
　�、诓蝗菀追e灰，設(shè)備具有熱水沖冼裝置，可以在線清冼；
　　
　�、酃鼙跍囟瓤扇靠刂圃跓煔饴饵c之上，避免結(jié)露及低溫腐蝕；
　　
　　④可連續(xù)長期運轉(zhuǎn)，單根熱管破壞不影響設(shè)備運行；
　　
　�、菰O(shè)備成本一年內(nèi)回收。
　　
　　二、用熱管式空氣預(yù)熱器回收玻璃窯爐尾氣余熱加熱冷空氣
　　
　　目前回收利用玻璃窯爐尾氣余熱，達到節(jié)能的目的，已被廣大企業(yè)所認識和落實。目前回收窯爐尾氣余熱使用的設(shè)備基本是采用余熱鍋爐，而玻璃企業(yè)所使用的燃料大部分是煤氣，煤氣發(fā)生爐本身自帶水夾套，可以副產(chǎn)低壓蒸汽供生產(chǎn)生活使用，只有在吹掃煙道時，需要的蒸汽較多，需外供蒸汽加以補充。煙道吹掃結(jié)束以后，蒸汽需要量較少，這時企業(yè)為了降低運行成本，就將余熱鍋爐停開或微開。這樣大部分煙氣的余熱，還是被排空放掉了，回收利用余熱，生產(chǎn)蒸汽供生產(chǎn)和生活使用，取消外供燃煤(氣、油)鍋爐，為能完全回收窯爐尾氣余熱，達到充分節(jié)能的目的。
　　
　　(1)主要用途
　　
　　目前玻璃窯爐尾氣余熱一般在200~300℃左右,約有30~50萬大卡的熱量,回收這部分熱量用以預(yù)熱二次風(fēng)冷空氣,使常溫冷空氣變成達到100℃左右的熱空氣,送入窯內(nèi),可以提高燃料理論燃燒溫度作用,保證必須的爐溫以加快升溫速度并能顯著節(jié)約燃料。主要用途分述如下：
　　
　　1、提高燃料的理論燃燒溫度
　　
　　空氣預(yù)熱后可以提高燃料的理論燃燒溫度，溫度的提高程度與燃料種類及氣體的預(yù)熱溫度有關(guān)，一般空氣預(yù)熱溫度每提高100℃可提高理論燃燒溫度50℃左右。準(zhǔn)確數(shù)據(jù)可通過燃燒公式（2-1）計算或查表2-1。
　　
　　Tli=(2-1)
　　
　　式中：T1i--------理論燃燒溫度（℃）
　　
　　Qnet---------燃料低位發(fā)熱量（KJ/Kg或KJ/Nm3）
　　
　　cftf---------燃料帶入的物理熱（KJ/Kg或KJ/Nm3）
　　
　　vacata-------空氣帶入的物理熱（KJ/Kg或KJ/Nm3）
　　
　　Qdi----------燃料產(chǎn)物中部分CO2和H2O在高溫下熱分解反應(yīng)消耗的熱量（（KJ/Kg或KJ/Nm3）
　　
　　Va、V------實際空氣量和實際煙氣量（NM3/KgNm3/Nm3）
　　
　　Cf、Ca、C---燃料、空氣和燃燒產(chǎn)物平均比熱[KJ/(Kg.℃)、KJ/（Nm3.℃）]
　　
　　Tf、ta-----燃料和空氣進入燃燒室的溫度（℃）
　　
　　2-1不同空氣預(yù)熱器溫度時燃燒的理論燃燒溫度