余熱發(fā)電在玻璃廠中的應用及節(jié)能分析

【中玻網(wǎng)】我國是玻璃生產(chǎn)大國，年產(chǎn)量約占世界的一半，但玻璃生產(chǎn)線的煙氣余熱沒得到很好的回收利用，節(jié)能降耗潛力巨大。2004年以來，中國建材全部工程集團有限公司在總結燃氣聯(lián)合循環(huán)、各種工業(yè)窯爐余熱發(fā)電系統(tǒng)技術及裝備的經(jīng)驗基礎上，開發(fā)了適合玻璃熔窯煙氣余熱特性的余熱發(fā)電技術011。目前我國浮法玻璃生產(chǎn)線已有約240條左右，已約有30%的浮法玻璃生產(chǎn)線采用該項技術忙。
　　
　　我國90%左右的玻璃企業(yè)燃用重油，重油平均含硫率在0.5%～3%，其燃燒產(chǎn)物含有大量的腐蝕性氣體和黏結性較強的油灰，這就對余熱發(fā)電的設備提出了新的要求。按照目前應用于玻璃余熱發(fā)電的純低溫余熱發(fā)電技術，實際對可利用的煙氣余熱而言，較效率高利用的只是160—400℃的溫度段，出余熱鍋爐煙氣溫度高達150—200℃，如何充分利用這部分煙氣余熱以提高發(fā)電量，是值得研究發(fā)展的一個方向。純低溫余熱發(fā)電技術越來越受到整個社會的重視，它不僅給玻璃企業(yè)帶來十分豐厚的回報，而且為節(jié)能減排、提高全社會的能源綜合利用效率發(fā)揮了重要作用。
　　
　　2、系統(tǒng)熱工標定的主要參數(shù)
　　
　　信義節(jié)能(蕪湖)玻璃公司是安徽省大型玻璃生產(chǎn)企業(yè)，有500t/d壓延、500t/d、700t/d和900t/d浮法玻璃生產(chǎn)線各一條。為增加純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)提供基礎設計參數(shù)，進一步完善和提高系統(tǒng)性能指標，合理地配備純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，南京工業(yè)大學、海螺川崎工程有限公司和廠方共同對該生產(chǎn)線進行了熱工檢驗。表1一表5是此次熱工檢驗的主要參數(shù)。標定期間，原料與燃料質量穩(wěn)定，系統(tǒng)運行也較穩(wěn)定，標定結果具有代表性和可靠性。

　　3、余熱發(fā)電系統(tǒng)基礎測定參數(shù)分析
　　
　　由表5，根據(jù)測定結果算得，若各生產(chǎn)線出窯廢氣可利用熱焓傘部轉化成電能，可發(fā)電70105.9kW。根據(jù)國內(nèi)部分余熱發(fā)電窯的標定結果，采用余熱發(fā)電裝置的純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，該廠總熱回收效率可達19%～21%，由表6可以看出該廠熱效率高于其它余熱發(fā)電系統(tǒng)。信義公司各玻璃生產(chǎn)線出窯廢氣溫度較水泥窯廢氣溫度高100℃以上，熱回收效率達到20%～21%是完全可以達到的。按照20%～21%的熱回收效率計算，對應當前的各生產(chǎn)線工況，總余熱發(fā)電量可達14021.2～14722.0kW。從適當留有余地的角度考慮，建議發(fā)電機組功率按15000kW選型。

　　4、余熱發(fā)電系統(tǒng)效益評估
　　
　　4.1余熱發(fā)電的經(jīng)濟效益
　　
　　信義玻璃廠生產(chǎn)線余熱發(fā)電的發(fā)電機組功率若按15000kW選型，總投入資金一般為每千瓦發(fā)電裝機5500～6500元金額。同時要考慮銀行貸款利息，貸款利息按本金的15%計算。預計總投入資金為9487.5～11212.5萬元金額。具體投入資金數(shù)額視項目具體情況不同而不同。
　　
　　玻璃廠余熱發(fā)電系統(tǒng)投入生產(chǎn)運行后的發(fā)電成本主要由折舊費、運行費和其他費用支出組成”。項目投入生產(chǎn)運行后的發(fā)電成本為0.19～0.26元金額。按余熱發(fā)電系統(tǒng)運轉率95%，正常平均發(fā)電功率按14000kW計，則年發(fā)電量為11650.8萬kwh。按照平均電價0.55元./kWh計，除去發(fā)電成本，每度電的凈利潤為0.29～0.36元金額，年利潤可達到3379～4194萬元金額。大約在兩到三年多的時間里就可以把全部的成本回收。
　　
　　4.2社會效益
　　
　　建余熱發(fā)電生產(chǎn)線后，不僅節(jié)約能源而且減少廢氣排放，尤其是CO：排放。每kWh標煤耗按0.383kg計算，若全年發(fā)電量為11650.8萬kWh，相當于節(jié)約標煤4.46萬噸，減少了二氧化碳排放9.15萬噸，并能減少二氧化硫等有害粉塵的排放量。
　　
　　5、結論
　　
　　(1)利用玻璃窯廢氣的余熱發(fā)電系統(tǒng)與水泥窯余熱發(fā)電系統(tǒng)相比將有如下優(yōu)勢：玻璃窯廢氣含塵量低，可以基本不考慮收塵問題，工藝流程簡單，并且減少了沉降室散熱損失，利于提高發(fā)電量;玻璃窯廢氣溫度高達450—550℃，遠高于水泥窯廢氣溫度(一般為300—350oC)，而發(fā)電效率一般隨氣體溫度的提高而增加，因而玻璃窯發(fā)電系統(tǒng)的熱回收效率將明顯高于水泥余熱發(fā)電系統(tǒng)的效率;玻璃生產(chǎn)線出口廢氣溫度波動小，參數(shù)穩(wěn)定，加上廢氣溫度高，利于提高余熱發(fā)電系統(tǒng)的效率;玻璃窯廢氣管高度低，建設余熱發(fā)電系統(tǒng)可省去高空連接管道的麻煩，易于布置和安裝，建造費用較低;
　　
　　(2)當前系統(tǒng)的運行狀況比較好，但500t/d浮法線空氣過剩系數(shù)高，說明漏風量偏大，如果采取措施降低漏風，則廢氣溫度將明顯提高，發(fā)電效率會得以改善;
　　
　　(3)從余熱發(fā)電的效益評估來看增加余熱發(fā)電系統(tǒng)，只需兩到三年就可收回成本。并能有效充分地利用能源，減少SO：等有毒粉塵和CO：排放量，降低生產(chǎn)成本。