1.我國浮法玻璃的現(xiàn)狀。
我國的平板玻璃工業(yè)從自主開發(fā)成功第一條浮法玻璃生產(chǎn)線至今,已有近30余年的發(fā)展歷史,到2011年底,我國投產(chǎn)的浮法玻璃生產(chǎn)線240余條,產(chǎn)量已達到7.38億重箱,占全球產(chǎn)量的50%以上。
2.我國浮法玻璃的能耗。
3.浮法玻璃熔窯節(jié)能途徑。
1)加強保溫和窯體密封,減少表面散熱等。
2)采用全氧燃燒或富氧燃燒的方法,通過減少對燃燒無助的氮氣進入窯內(nèi),以減少離開玻璃熔窯煙氣量和煙氣余熱量。
3)加強對離開玻璃熔窯的煙氣所帶熱量的回收和利用。
4)采用大噸位玻璃熔窯,提高熔化率。
5)改進窯爐設(shè)計。
其中煙氣熱量回收的潛力巨大。
4.煙氣所帶熱量的利用現(xiàn)狀。
目前煙氣余熱利用的方法主要有幾種:產(chǎn)蒸汽直接使用、余熱發(fā)電、余熱加熱配合料或其他載體等。
?。?)產(chǎn)蒸汽
以前蒸汽的主要用途是加熱和取暖,現(xiàn)在利用溴化鋰機組可以制冷,但受使用量、使用時間和季節(jié)的影響,單一的這種方法,往往不能充分的利用煙氣中的余熱。
?。?)余熱發(fā)電
利用玻璃熔窯廢氣余熱發(fā)電是一項資源綜合利用項目,在對廢氣余熱進行充分利用的同時,不僅可以大大提高全廠的能源利用率,余熱發(fā)電相應(yīng)減少了火力發(fā)電產(chǎn)生的大氣污染物的排放,減少溫室效應(yīng)。
?。?)余熱加熱配合料或其他載體
利用煙氣加熱玻璃配合料或碎玻璃是各國長期以來一直研究的課題,加熱碎玻璃已有應(yīng)用,加熱配合料難度較大。
目前我公司正在做氣氣換熱的工作,利用煙氣加熱空氣或焦爐煤氣。
5.浮法玻璃煙氣余熱發(fā)電
余熱發(fā)電系統(tǒng)就其本質(zhì)利用發(fā)電余熱鍋爐回收廢氣中的熱能,生產(chǎn)出過熱蒸汽,然后送到汽輪機內(nèi)膨脹做功,將熱能轉(zhuǎn)換成機械能,進而帶動發(fā)電機發(fā)電。
自2007年我國第一座玻璃窯余熱發(fā)電站投入使用 ,目前全國在建和運行已有幾十座電站,其發(fā)展的進程非常迅猛,各大玻璃企業(yè)基本已建成了余熱發(fā)電站,且采用BOT形式的較多。
玻璃熔窯煙氣余熱發(fā)電,由于玻璃生產(chǎn)的特點和要求,必須要考慮下列因素:
1)保證排煙通暢和玻璃熔窯的安全運行;
2)保證玻璃窯內(nèi)壓力的平穩(wěn),窯壓要保持±0.5Pa范圍內(nèi)波動;
3)要適應(yīng)玻璃窯頻繁換向的工作特點;
4)需充分認識廢氣余熱的參數(shù)(溫度、流量、壓力)具有一定的波動性:
5)我國玻璃企業(yè)燃用石油焦粉較多,其平均含硫率在2~3%,其燃燒產(chǎn)物含有大量的腐蝕性(酸性)氣體和黏結(jié)性較強的油灰。
煙氣成分
1)保證排煙通暢和玻璃熔窯的安全運行;
2)保證玻璃窯內(nèi)壓力的平穩(wěn),窯壓要保持±0.5Pa范圍內(nèi)波動;
3)要適應(yīng)玻璃窯頻繁換向的工作特點;
4)需充分認識廢氣余熱的參數(shù)(溫度、流量、壓力)具有一定的波動性:
5)我國玻璃企業(yè)燃用石油焦粉較多,其平均含硫率在2~3%,其燃燒產(chǎn)物含有大量的腐蝕性(酸性)氣體和黏結(jié)性較強的油灰。
煙氣成分
煙道溫度
6.余熱發(fā)電電站構(gòu)成
1)熱力系統(tǒng):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(tǒng)、回熱旁路系統(tǒng)、給水加熱裝置、給水泵、閥門、管道等。
熱力系統(tǒng)中的余熱鍋爐和汽輪機是發(fā)電的關(guān)鍵設(shè)備。
2)煙道系統(tǒng):主煙道、旁路煙道、煙道閘板等。
煙道系統(tǒng)的設(shè)計要考慮玻璃熔窯的生產(chǎn)特點,一是鍋爐和發(fā)電系統(tǒng)可以停下來檢修,但必須要保證窯內(nèi)煙氣正常排出;二是余熱鍋爐和引風機運行/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:三是要考慮煙氣脫硫脫硝的要求。
煙道系統(tǒng)圖
1)熱力系統(tǒng):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(tǒng)、回熱旁路系統(tǒng)、給水加熱裝置、給水泵、閥門、管道等。
熱力系統(tǒng)中的余熱鍋爐和汽輪機是發(fā)電的關(guān)鍵設(shè)備。
2)煙道系統(tǒng):主煙道、旁路煙道、煙道閘板等。
煙道系統(tǒng)的設(shè)計要考慮玻璃熔窯的生產(chǎn)特點,一是鍋爐和發(fā)電系統(tǒng)可以停下來檢修,但必須要保證窯內(nèi)煙氣正常排出;二是余熱鍋爐和引風機運行/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:三是要考慮煙氣脫硫脫硝的要求。
煙道系統(tǒng)圖
4)化學水系統(tǒng):化學水處理裝置、除氧裝置、補水泵等。
5)電氣系統(tǒng):高壓系統(tǒng)、低壓系統(tǒng)、直流電系統(tǒng)、同期裝置、保護裝置等。
6)控制系統(tǒng): DCS系統(tǒng)。
7.玻璃熔爐余熱發(fā)電的效應(yīng)
5)電氣系統(tǒng):高壓系統(tǒng)、低壓系統(tǒng)、直流電系統(tǒng)、同期裝置、保護裝置等。
6)控制系統(tǒng): DCS系統(tǒng)。
7.玻璃熔爐余熱發(fā)電的效應(yīng)
一、收益測算
額定發(fā)電功率:3000KW
年運行小時數(shù):7200小時
年發(fā)電量:1.73×107KWh
年供電量:1.56×107KWh(自用電按10%計)
余熱發(fā)電年收益:1014萬元(購電價格按0.65元/ KWh計算)
二、運行費用測算
人員費用:20人×5萬元/人年=100萬元/年
折舊及攤銷費:187.67萬元/年
其中
設(shè)備折舊:95萬元/年(折舊年限:20年)
建筑折舊:10.67萬元/年(折舊年限:30年)
攤銷:82萬元/年
水費:約60萬元/年
電費:自用電已在收益中扣除
藥品費:約20萬元/年
年運行費用總計:367.67萬元/年
三、投資回收期和發(fā)電成本
投資回收期:約3-4年
發(fā)電成本:約0.23元/ KWh
目前我國有浮法線240余條,年消耗能源約1200萬噸標煤,如都采用余熱發(fā)電,約相當于年可節(jié)約標準煤100萬噸,減排CO2氣體280萬噸。
上述是對一條浮法玻璃生產(chǎn)線,而當前與10年前相比,玻璃企業(yè)玻璃窯的規(guī)模和擁有玻璃生產(chǎn)線的數(shù)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(xiàn)余熱發(fā)電的經(jīng)濟性。