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玻璃窑余热利用的几个关键技术点

北极星环保网来源:找耐火材料网2018/6/29 9:49:52我要投稿
所属行业: 节能  关键词:余热利用 余热发电 玻璃行业

北极星环保网讯:近年来,随着社会的不断发展,市场竞争也变得日益激烈,由于玻璃行业的能耗比较大,热效率又比较低,因此很多的企业就利用玻璃窑余热进行发电,这样既可以提高能源的利用率,又可以降低生产的成本,提高企业的竞争能力,充分利用玻璃窑的余热。但是,从已经运行的项目来看,很多的企业对于玻璃窑余热的利用技术还存在着不足,缺乏严密的理论基础,这样就会使得玻璃窑余热的利用不够充分,甚至还会造成二次浪费的现象,因此,文章就主要对玻璃窑余热利用的关键技术问题做相关的分析和研究。

1余热利用的现状及原则

1.1余热利用的现状

近年来,我国的玻璃行业余热发电逐渐发展起来,并且有很多的玻璃窑余热发电站已经开始运营,但是从已经运营的发电站项目来分析,很多的企业对于玻璃窑余热的发电还存在着认识不够全面、理论知识不够专业的问题,甚至有的企业照搬其他行业的余热发电经验和技术,这些不仅不能够促进玻璃窑烟气余热的利用,还有可能会造成资源的二次浪费,降低玻璃窑余热的利用效率。

1.2余热利用所遵循的原则

根据大量的调查和研究分析发现,对于玻璃窑的余热利用发电技术应当遵循三个基本原则:

(1)玻璃窑的余热发电应当是工业窑炉的配套设施,余热在进行发电时相应的工作程序和操作不能够影响工业窑炉的正常运行情况,并且不能够对工业窑炉的质量、相关的产量和所需的能耗造成其他的影响。

(2)在进行余热的利用时要充分掌握烟气余热的相关参数数据,并且要根据实际的烟气余热参数数据和烟气的特性进行计算,这样才能够保证能够获得最大的余热利用率和能源转化率,减少能源的二次浪费。

(3)在进行玻璃窑余热的利用过程中,要充分的考虑余热发电对于烟气处理的要求,比如烟气脱硫、脱硝和除尘等等,实现烟气的治理,尽可能的做到节能降耗和环保排放的要求。

2玻璃窑余热利用的研究

目前我国的玻璃窑就是将玻璃原料高温加热,使其发生一系列的物理和化学反应,最终形成澄清和均化的玻璃液的设备。在玻璃窑中产生的烟气余热的主要参数包括烟气的主要成分、温度、流量、压力以及形成的粉尘的特性等等,这些烟气余热的参数都会随着工业窑炉的变化而发生相应的变化,但是烟气余热最主要的特性就是积灰性和腐蚀性,这些性质又往往会受到燃料的消耗量、玻璃窑的使用情况及烟道、空气交换机等等因素的影响,因此,在进行余热利用发电时要准确的掌握烟气余热的相应特性才能够进行合理的利用。

2.1玻璃窑烟气的积灰特性

2.1.1玻璃窑烟气的积灰原因。玻璃窑粉尘在高温时容易发生熔融性结渣,在烟气的温度高于600℃时则会发生烟道上的高温沉积,而温度低于600℃是则会发生低温沉积。大量的研究表明,玻璃窑余热锅炉受热管上同时存在着高温沉积和低温沉积的现象,因此在此重点研究玻璃窑烟气在高、低温沉积时的积灰情况。在玻璃窑的高温沉积状态下,通常会生成两层积灰,称为内层和外层,内层主要是以液态的形式冲刷附着在壁管表面,外层则是沉积在内层上的灰尘沉积物。在玻璃窑的低温沉积状态下,由于烟道和锅炉的受热面温度较低,因此主要是壁管表面的酸液或水蒸气凝结与灰尘凝聚而成,一般情况下是酸腐蚀的产物和壁管表面的飞灰以及反应形成的硫酸盐等等。除此之外,玻璃窑余热锅炉受热面的积灰主要表现为松散型积灰、粘结性积灰和黏附性积灰三种形式,在最靠近壁管的一层积灰称为粘附性积灰,其可以捕捉灰尘颗粒形成第二层粘结性积灰,最外层的是松散型积灰,并且烟气的相态还会随着玻璃窑内烟气的流速和流向而产生相应的变化。

2.1.2清除玻璃窑积灰的有效措施

由于玻璃窑烟气中的水蒸气含量较大,粉尘中又有大量的碱金属和硫化物,因此在进行玻璃窑的余热使用时要对积灰进行清理。通过实践证明,玻璃窑内第一层灰的黏结性和黏附性较强,清理起来有一定的困难,但是经过一定过热度和过热蒸汽进行吹扫可以有效的清除表面的积灰,并且还可以减轻低温的腐蚀,同时减慢低温腐蚀时的积灰速度。

2.2玻璃窑烟气的腐蚀性

2.2.1玻璃窑中烟气腐蚀性的成因。玻璃窑的粉尘中含有碱金属和硫化物,且部分碱金属熔点低,会在壁管的表面形成高温黏结的积灰,但是随着温度的逐渐降低,碱金属在硫酸盐等的作用下会和水蒸气形成强腐蚀性的化合物,且更容易捕捉到烟气中的灰尘,形成二次积灰。并且烟气的酸露点的主要影响因素是烟气中的三氧化硫,而染料和配料中都含有一定的硫化物,这些都会影响玻璃窑中的酸露点温度。

2.2.2玻璃窑中余热锅炉的温度选择。为了减少玻璃窑余热利用时的低温腐蚀,在温度的控制上应当使得低温度受热面的壁管温度高于烟气的酸露点温度,并且当烟气的温度低于二百度时使受热面金属的壁管温度与管内工质温度相当,这样可以有效的避免低温腐蚀,除此之外,受热面的材料还可以适当的选择一些防腐蚀性的材料,降低腐蚀性。

2.3玻璃窑余热利用时窑压的调节

玻璃窑余热利用过程当中,窑压的调节和控制是非常重要的,它直接影响着玻璃产品的质量和窑炉设备的安全。在利用余热发电之前,玻璃窑产生的烟气都会通过蓄热室排出烟囱,窑压的控制和、调节也主要是根据烟囱的抽力和旋转闸板的开度来实现,这属于自然通风的排烟方式,但是余热发电站进行运营之后,玻璃窑改变了原有的排烟方式,进行强制排烟,这时窑压的调节和控制就主要是靠引风机电机的工作频率和旋转闸板的开度来实现。因此,玻璃窑压必须要对整体的排烟系统、余热锅炉、引风机和闸板等进行整体的调节和控制;在引风机正常的运行时通过改变调节闸板的开度来稳定窑压,引风机正常停运时会形成一定的抽力来实现窑压的调整和稳定;引风机因事故停运时,快速蝶阀会完全打开使烟囱温度升高,并且恢复抽力,另外,引风机电机配有变频器进行转速的调节,适当调节玻璃窑的窑压,保证玻璃窑余热锅炉的正常运行。

3结束语

在玻璃行业的发展过程中,通过提高玻璃窑余热的利用率,可以有效提高资源的综合利用率,极大地促进了环境的可持续发展战略,同时,还可以通过玻璃窑余热的利用来实现更大的社会效益和经济效益,达到企业利润的最大化。另外,玻璃窑排放的烟气粉尘等物质中含有大量的碱金属和硫酸盐,会造成环境的污染,而对玻璃窑余热进行利用就可以大大减少环境的污染,降低企业生产的能耗,提高企业的竞争能力,因此,应该大力推广玻璃窑余热的利用,优化玻璃窑余热发电技术,在实践中积累经验,提高能源的利用率。

延伸阅读:

简洁了解余热锅炉的分类、原理、特点、工作过程

关于烟气余热用于脱硫废水处理的探讨

论垃圾焚烧发电项目焚烧炉、余热锅炉设备系统危险及有害因素

9FB燃机余热锅炉脱硝装置的探讨及研究

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