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目前已有的廢氣余熱發(fā)電技術(shù)主要有,按形式分:
純余熱發(fā)電技術(shù)(高溫余熱發(fā)電、中低溫余熱發(fā)電)。帶補燃的余熱發(fā)電技術(shù)。
利用玻璃熔窯煙氣余熱發(fā)電,由于玻璃生產(chǎn)的特點(diǎn)和要求,余熱發(fā)電系統運行時(shí),必須要考慮下列因素:
(1)保證排煙通暢,保證玻璃熔窯的安全運行;
(2)保證窯內壓力的平穩,操作對窯壓的影響要保持在±0.5Pa范圍內波動(dòng);
(3)要適應玻璃窯頻繁換向的工作特點(diǎn);
(4)需充分認識到玻璃行業(yè)中溫廢氣余熱資源屬于中溫余熱、廢氣流量較少,廢氣余熱的參數(溫度、流量、壓力)具有一定的波動(dòng)性:
(5)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(酸性)氣體和黏結性較強的油灰。
4、余熱發(fā)電電站構成
余熱發(fā)電站主要由下列部分組成:
(1)熱力系統:余熱鍋爐、汽輪發(fā)電機組、凝汽器、減溫減壓裝置、汽輪機旁路系統、回熱旁路系統、給水加熱裝置、給水泵、閥門(mén)、管道等。
熱力系統中的余熱鍋爐和汽輪機是發(fā)電的關(guān)鍵設備。
發(fā)電余熱鍋爐不同于玻璃廠(chǎng)現用熱管式余熱鍋爐,均選用電站水管鍋爐,其具有熱效率高、密封性好、可在線(xiàn)清灰以保證長(cháng)期連續運行等特點(diǎn)。它主要由省煤器、蒸發(fā)器、過(guò)熱器和水包等組成,其可以將蒸汽加熱到僅比余熱鍋爐進(jìn)煙溫度低20~30℃,排煙溫度則受酸露點(diǎn)溫度的限制,為防止鍋爐中與煙氣接觸的部位被煙氣中冷凝下來(lái)的硫酸侵蝕,排煙溫度必須要高出酸露點(diǎn)溫度30℃左右。每座玻璃熔窯設一臺余熱鍋爐,為安全可靠起見(jiàn),每臺鍋爐配2臺引風(fēng)機,一用一備,采用變頻控制。
由于玻璃熔窯的煙氣量和煙氣溫度再換火周期內是有變化的,特別是溫度的變化,導致余熱鍋產(chǎn)蒸汽量的波動(dòng),使余熱發(fā)電的汽輪機多處于非設計工況運行,需采用先進(jìn)的變工況設計,實(shí)現在非設計工況下仍有較高的內效率,從而保證實(shí)際發(fā)電量。
(2)煙道系統:主煙道、旁路煙道、煙道閘板等。煙道系統的設計要考慮玻璃熔窯的生產(chǎn)特點(diǎn),一是鍋爐和發(fā)電系統可以停下來(lái)檢修,但必須要保證窯內煙氣正常排出;二是余熱鍋爐和引風(fēng)機運行/停止或切換期間不能對玻璃熔窯的窯壓控制產(chǎn)生大的波動(dòng)。
(3)循環(huán)冷卻水系統:循環(huán)水泵、冷卻塔、循環(huán)水池等。
由于蒸汽在汽輪機內做完功后,必須要使其冷凝下來(lái),再回到鍋爐,因此汽輪機的凝汽器需要配一個(gè)循環(huán)冷卻水系統,該系統與浮法玻璃生產(chǎn)線(xiàn)的循環(huán)冷卻水系統相似,每小時(shí)的循環(huán)水量與蒸汽量直接有關(guān),一座3000KW的余熱發(fā)電站,其循環(huán)水量要達到1000t/h。
(4)化學(xué)水系統:化學(xué)水處理裝置、除氧裝置、補水泵等。
(5)電氣系統:高壓系統、低壓系統、直流電系統、同期裝置、保護裝置等。
(6)控制系統:DCS系統。
5、玻璃熔窯余熱發(fā)電的效益
以500t/d浮法玻璃生產(chǎn)線(xiàn)為例,煙氣余熱為4.9×107kJ/h(煙氣參數為:76000Nm3/h,450℃),可發(fā)電量約為1900kwh?蛇_全線(xiàn)生產(chǎn)用電的60%左右。
目前我國有浮法線(xiàn)240余條,年消耗能源約1200多萬(wàn)噸標煤,如都采用余熱發(fā)電,約相當于年可節約標準煤100萬(wàn)噸,減排CO2氣體280萬(wàn)噸。
上述是對一條浮法玻璃生產(chǎn)線(xiàn),而當前與10年前相比,玻璃企業(yè)玻璃窯的規模和擁有玻璃生產(chǎn)線(xiàn)的數量在增加,因此可用兩條或更多的玻璃窯的余熱共同發(fā)電,以更好的體現余熱發(fā)電的經(jīng)濟性。
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