玻璃窯爐尾氣余熱的充分利用

【中玻網】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熱器回收余熱，產生低壓飽和蒸汽與加熱二次風，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，或者直接驅動透平空壓機、風機、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熱管（工作溫度＞650℃）來預熱空氣，當離爐煙氣溫度為1000～1200℃，空氣預熱溫度可達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。
　　
　　當前國內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。我們公司經過若干年工業(yè)應用的實踐，已經積累了保證熱管換熱器能長期運行的方法，重要的一條設計原則是防止和避免一切可能引起灰堵的因素，以及在結構上確保清洗方便。
　　
　　某玻璃廠由蓄熱室排出的煙氣溫度為420℃，煙氣量為（標準狀態(tài)）17800m3/h，要求將煙氣溫度降到200℃以下，回收的熱量產生0.5MPa（表壓）的低壓飽和蒸汽。該余熱回收設備如下圖所示：
　　
　　該設備具有如下優(yōu)越性：
　　
　�、贌煔鈧葔毫敌�，可以滿足工藝窯爐內負壓的要求；
　　
　�、诓蝗菀追e灰，設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，避免結露及低溫腐蝕；
　　
　�、芸蛇B續(xù)長期運轉，單根熱管破壞不影響設備運行；
　　
　�、菰O備成本一年內回收。
　　
　　二、用熱管式空氣預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，可以副產低壓蒸汽供生產生活使用，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，生產蒸汽供生產和生活使用，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熱二次風冷空氣,使常溫冷空氣變成達到100℃左右的熱空氣,送入窯內,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熱溫度有關，一般空氣預熱溫度每提高100℃可提高理論燃燒溫度50℃左右。準確數(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----------燃料產物中部分CO2和H2O在高溫下熱分解反應消耗的熱量（（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不同空氣預熱器溫度時燃燒的理論燃燒溫度