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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)的特點和要求,余熱發(fā)電系統(tǒng)運行時,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(nèi)壓力的平穩(wěn),操作對窯壓的影響要保持在±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(shù)(溫度、流量、壓力)具有一定的波動性:
(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(jié)性較強的油灰。
4、余熱發(fā)電電站構(gòu)成
余熱發(fā)電站主要由下列部分組成:
(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?zé)崤月废到y(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。
發(fā)電余熱鍋爐不同于玻璃廠現(xiàn)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、可在線清灰以保證長期連續(xù)運行等特點。它主要由省煤器、蒸發(fā)器、過熱器和水包等組成,其可以將蒸汽加熱到僅比余熱鍋爐進煙溫度低20~30℃,排煙溫度則受酸露點溫度的限制,為防止鍋爐中與煙氣接觸的部位被煙氣中冷凝下來的硫酸侵蝕,排煙溫度必須要高出酸露點溫度30℃左右。每座玻璃熔窯設(shè)一臺余熱鍋爐,為安全可靠起見,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(nèi)是有變化的,特別是溫度的變化,導(dǎo)致余熱鍋產(chǎn)蒸汽量的波動,使余熱發(fā)電的汽輪機多處于非設(shè)計工況運行,需采用先進的變工況設(shè)計,實現(xiàn)在非設(shè)計工況下仍有較高的內(nèi)效率,從而保證實際發(fā)電量。
(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(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。
(3)循環(huán)冷卻水系統(tǒng):循環(huán)水泵、冷卻塔、循環(huán)水池等。
由于蒸汽在汽輪機內(nèi)做完功后,必須要使其冷凝下來,再回到鍋爐,因此汽輪機的凝汽器需要配一個循環(huán)冷卻水系統(tǒng),該系統(tǒng)與浮法玻璃生產(chǎn)線的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)相似,每小時的循環(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(tǒng):化學(xué)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)。
5、玻璃熔窯余熱發(fā)電的效益
以500t/d浮法玻璃生產(chǎn)線為例,煙氣余熱為4.9×107kJ/h(煙氣參數(shù)為:76000Nm3/h,450℃),可發(fā)電量約為1900kwh。可達全線生產(chǎn)用電的60%左右。
目前我國有浮法線240余條,年消耗能源約1200多萬噸標(biāo)煤,如都采用余熱發(fā)電,約相當(dāng)于年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)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。
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