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【玻璃】6MW光伏玻璃烟气余热利用发电技术

北极星环保网来源:城市建设理论研究2016/11/1 14:49:00我要投稿
所属行业: 节能  关键词:余热发电 烟气余热利用 玻璃制造业

北极星环保网讯:摘要玻璃制造业是一个高能耗产业,在生产过程中,有大量的中、低温废气余热未被充分利用,造成能源浪费以及环境的热污染。本文介绍了如何采用纯低温余热发电技术回收利用这些中、低品位的余热的设计方法及解决方案。

1.项目概况

张家港华汇特种玻璃有限公司位于长江三角洲江苏省张家港市锦丰镇,地理位置优越,水陆交通便捷。公司经过十多年的艰苦创业,引进国外先进的工艺、技术、设备和操作软件,具备了大批量生产优质浮法玻璃的能力。本工程利用张家港华汇特种玻璃有限公司的光伏玻璃生产线产生的烟气,在光伏玻璃生产线厂区内建设规模为2×17t/h余热锅炉和1×6.0MW凝汽式汽轮发电机组的余热电站。

2.玻璃制造业的能源利用

玻璃制造业是一个高能耗产业,不仅每年要消耗大量的燃料(石油焦粉、焦炉煤气、煤焦油、重油)等一次能源,而且还要消耗大量的二次能源——电力,虽然随着优质浮法玻璃生产工艺技术的发展,系统热效率得到了较大地提高,但仍有大量的中、低温废气余热未被充分利用,造成能源浪费以及对环境的热污染。

在特种优质在线低辐射镀膜玻璃生产工艺中,占玻璃生产工艺系统总热耗量的30%左右低温废(烟)气余热仍然被排掉,采用纯低温余热发电技术进一步回收利用这些中、低品位的余热是节约能源、降低玻璃综合能耗的重要途径。

本工程2×550t/d光伏玻璃生产线可配套建设装机容量约为1×6MW的余热发电系统,平均发电功率按5700kW计算,年发电量达到3990×104  kWh,扣除自用电后年供电量达到3670.8×104  kWh,按大型火电厂发电机组标煤耗为0.284kg标准煤/kWh计算,年节约标准煤10425.07t,每年减少CO2排放量37643.44t。每年企业可节省用电3670.8万度(按年运行7000小时计算)、按张家港市工业用电电价0.56元/kWh估算,企业每年节约电费约2100万元。

3.烟气利用分析

玻璃窑在生产过程中的工况较为复杂,其排烟温度及烟气量的波动也较大,本工程一台炉烟气量为:140000Nm3/h;温度为:420~580℃。故本工程在对可利用余热量分析时选取玻璃窑排烟温度为450℃的工况进行计算,为了避免减少余热锅炉尾部受热面和余热锅炉后的除尘设备的腐蚀,经余热锅炉后的排烟温度选取180℃。

按照上述设定条件,本工程可利用余热量(按最大烟气量)理论计算汇总如下表:

表 3 1 可利用余热量理论计算汇总表

生产线规模 1×550t/d 2×550t/d

熔窑排烟温度(℃) 450 450

锅炉排烟温度(℃) ≥180 ≥180

余热量(MJ/h) 48385.97 96771.94

4.余热发电工程设计

余热发电是废热气体通过余热锅炉,生产一定压力和温度的过热蒸汽,将过热蒸汽输送到汽轮机内膨胀做功,将热能转换成机械能,带动发电机发电。

4.1主设备选择

1)根据玻璃窑的排烟温度的工况范围,本工程采用立式自然循环立式余热锅炉,单台余热锅炉的额定容量确定为17t/h,参数为2.5MPa,405℃。

2)汽轮发电机组选择

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