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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(bǔ)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(tǒng)運(yùn)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(yùn)行;
(2)保證窯內(nèi)壓力的平穩(wěn),操作對(duì)窯壓的影響要保持在±0.5Pa范圍內(nèi)波動(dòng);
(3)要適應(yīng)玻璃窯頻繁換向的工作特點(diǎn);
(4)需充分認(rèn)識(shí)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(dòng)性:
(5)我國(guó)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(qiáng)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(jī)組、凝汽器、減溫減壓裝置、汽輪機(jī)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(jī)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(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行等特點(diǎn)。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(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(shè)一臺(tái)余熱鍋爐,為安全可靠起見,每臺(tái)鍋爐配2臺(tái)引風(fēng)機(jī),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(dòng),使余熱發(fā)電的汽輪機(jī)多處于非設(shè)計(jì)工況運(yùn)行,需采用先進(jìn)的變工況設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)在非設(shè)計(jì)工況下仍有較高的內(nèi)效率,從而保證實(shí)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(jì)要考慮玻璃熔窯的生產(chǎn)特點(diǎn),一是鍋爐和發(fā)電系統(tǒng)可以停下來(lái)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(jī)運(yùn)行/停止或切換期間不能對(duì)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(tǒng):循環(huán)水泵、冷卻塔、循環(huán)水池等。
由于蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)做完功后,必須要使其冷凝下來(lái),再回到鍋爐,因此汽輪機(jī)的凝汽器需要配一個(gè)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(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(dá)到1000t/h。
(4)化學(xué)水系統(tǒng):化學(xué)水處理裝置、除氧裝置、補(bǔ)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(hù)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?蛇_(dá)全線生產(chǎn)用電的60%左右。
目前我國(guó)有浮法線240余條,年消耗能源約1200多萬(wàn)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(wàn)噸,減排CO2氣體280萬(wàn)噸。
上述是對(duì)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(jì)性。
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