第40卷第1期
2012年2月玻璃与搪瓷GLASS&ENAMELV01.40No.1Feb.2012
玻璃熔窑纯低温余热发电。
韩红伟
(天津华能能源设备有限公司,天津301900)
摘要:当今社会节能已成为继煤炭、电力、石油和天然气之后的“第5能源”,而现在玻璃行业普
遍存在着热量利用率低、烟气余热利用不足的问题。目前兴起的玻璃熔窑纯低温余热发电可以
实现节能降耗,提高热效率,前景看好。
关键词:玻璃熔窑;纯低温余热发电;节能降耗
中图分类号:TQl71.6+25.4文献标识码:B文章编号:1000—2871(2012)01—0022-03
PowerGenerationbyLowTemperature
ExhaustfromGlassFurnaceWasteGas
HANHong——wei
我国是玻璃生产大国,年产量约占世界的一半。目前,国内的平板玻璃行业大多采用浮法玻璃生产技术,有200多座浮法玻璃熔窑,工艺技术水平已经与国际水平不相上下,但玻璃生产能源消耗与国际先进水平相比仍然存在着较大差距。我国玻璃生产的平均热耗比国际先进水平高20%左右,玻璃生产线的烟气余热也没得到很好的回收利用,节能降耗潜力巨大。
利用纯低温余热发电技术建立发电站是实现节能减排的有效措施,是对玻璃熔窑废气余热进行深层次、高水平的综合利用,符合国家倡导和鼓励的节能减排、资源综合利用、建立循环经济的政策。
1玻璃企业利用余热发电的现状及玻璃熔窑余热发电需要解决的问题
当前已有很多行业有余热发电实现商业运行的成功案例。例如纯低温余热发电技术在水泥行业已经比较成熟,并取得了很好的经济效益。但在玻璃行业还是比较新的课题,世界上还没有大规模利用玻璃熔窑余热发电。我国近来已有几个成功的案例,取得了较好的经济效益。
1.1国内玻璃厂余热发电发展概况
例如成都南玻浮法玻璃公司投资1亿元的12MW余热发电项目,日前正式投入并网运行。作为国内规模最大的余热发电项目,成都南玻烟气余热发电项目“更是有望为国内玻璃行业提供一个标准运行模式”。据介绍,该项目达产之后平均发电功率为9
以上。600kW,每年发电量为7920万kW・h,相当于年节约标准煤约2.77万t,年减少CO:排放6.65万t。其发电量可直接用于生产各个环节,能满足公司生产线用电量的90%
三峡新材厂余热电站总投资7000万元,通过收集3条浮法玻璃生产线生产过程中排放出的大量烟气,年发电量6300万kW・h,平均每年节约标准煤2.15万t,减排CO:5.59万t。企业得到国家专项奖励数百・收稿日期:2011—11—08
第40卷第1期玻璃与搪瓷・23・刀兀。
1.2国外玻璃厂余热发电现状
国外目前有180多条浮法玻璃生产线,到目前为止,经过检索还没有余热发电装置的使用报道。
1.3目前余热发电需要解决的主要问题
玻璃熔窑余热发电为玻璃行业创新技术,它的实施不仅能够利用余热电站提高玻璃企业供电的稳定性,也符合国家大力开发节能产品的国策。
未来几年,我国平板玻璃的产量将会达到或超过全球平板玻璃产量的总和,因此提高我国有限能源的利用率不仅是企业竞争力的提高,更重要的是将涉及到我国能源战略的组成。制定本行业的有关节能措施、标准和政策导向势在必行。
余热发电主要是将玻璃熔窑排出的高温烟气加热软水,转换成推动汽轮运转的动能——蒸汽。气轮机发电目前为国内成熟技术和装备。目前技术研发的重点是对现有生产线中的烟气系统的闸板等设备进行更新,研制开发能够适用的余热锅炉系列,做到热能的高效转换。
2玻璃企业利用余热发电技术
1座500t/d浮法玻璃熔窑的烟气余热一般可以产生饱和蒸汽7—8t/h。以前这些余热除用于冬季采暖外,极少用来加热重油和工厂生活用热水,大量烟气热量白白浪费了。利用纯低温余热发电技术建立发电站是实现节能减排的有效措施。
玻璃熔窑纯低温余热发电技术是指利用浮法玻璃熔窑生产过程中大量排放的300—500℃的低品位废气热能资源,通过余热锅炉进行热交换,回收废气余热产生过热蒸汽,推动低参数汽轮机组,带动发电机组发出电能,实现热能向机械能的转换。
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烟气量j轧上二互’I—一l,5I婴《
700001...一70000U熹l,
Nm3/h-—一・Nm3/h
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/’无机传热式气一汽换热器
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玻羹
室璃
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窑/\
lL图1玻璃熔窑热能资源分布图
・24・玻璃与搪瓷2012年2月
余热发电的首要建设原则就是保证安全性和稳定性,其次才考虑提高余热发电项目的先进性和适应性,提高余热利用率和发电效率。
玻璃熔窑的主要生产工艺特征是安全稳定。为保证玻璃液的质量,玻璃熔窑内的温度场、压力场、玻璃液面控制等要求极其严格,因此要求余热锅炉在任何情况下都得保证排烟通畅,窑压控制稳定。余热锅炉的发电装置的起停、正常运行、事故停机等操作都不能影响玻璃熔窑的正常生产,否则即使再节能也是得不偿失的。然而玻璃熔窑的烟气属中低温余热,烟气流量相对较少,烟气组分中含腐蚀性气体,且含一定量黏结性较强的粉尘,这就对余热发电的设备提出了新的要求。
3余热发电设计指导思想
现在虽然已开发出一些适用的浮法玻璃生产线低温余热发电技术和装备,但在平板玻璃行业全面推广仍面临投资、成本、入网等诸多问题。所以,在项目启动前就应该认真研究,确立设计指导思想。
(1)在不影响玻璃生产的前提下最大限度地利用余热。
(2)在生产可靠的前提下,提倡技术先进,要尽可能采用先进的工艺(热力系统)技术方案,以降低操作成本和基建改造的投入。
(3)以生产可靠为前提,采用成熟、可靠的工艺和装备,克服同类型、同规模项目中暴露出的问题。
(4)余热电站主、辅机的过程控制采用集散型计算机控制系统。
4结语
玻璃熔窑余热发电系统在对烟气余热进行综合利用的同时,不仅可以大大提高全厂的能源利用率,而且还降低了单位玻璃生产的电耗和能耗成本,减少大气污染物的排放,减少温室效应。这对于玻璃生产企业来说,在获得显著经济效益的同时,还大大地提高了整个玻璃厂的社会效益和环保效益,是玻璃企业发展循环经济的重要途径。
参考文献:
[1]孙承绪.玻璃窑炉热工计算及设计[M].北京:中国建筑工业出版社,1983.
[2]刘道春.节能玻璃[J].玻璃与搪瓷,2011,39(4):41—42.
[3]陈金方.我国玻璃电熔的现状及发展方向[J].玻璃,2003(2):15—19.
[4]刘成雄,李德良,何威.玻璃窑炉低温余热发电技术[J].玻璃,2005(4):48—51.
[5]钱钧.玻璃熔窑节能和降低NO,的方法[J].玻璃,1983(1):20一23.
[6]王伟红,陈根奇.纯低温余热发电技术在玻璃生产企业的应用[J].电力需求侧管理,2009(2):3l一33.
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英研究称可将废玻璃用于清理污水
日常生活会产生大量的废弃玻璃,它们常被当作垃圾扔掉。而英国一项最新研究说可以让废玻璃变废为宝,用它们生产的一种特殊物质能够清理污水。英国格林尼治大学研究人员尼科拉・科尔曼在新一期《环境和废物管理国际杂志》上报告了这项成果。她说:许多玻璃被当作废物扔掉,其中部分无色玻璃得到一定程度的回收,但有色玻璃通常很少回收再利用。包括有色玻璃在内的废旧玻璃可以进一步被利用。她发现,把它们和石灰、苛性钠一起放在密闭容器中加热到100。C,会生成一种名为雪硅钙石的物质。雪硅钙石对污水中的有毒重金属等物质有较好的吸附力,可进一步用于污水处理。
科尔曼认为,用这种方法可以把废玻璃回收利用,研究本身很简单,其新颖性在于以前可能从来没有人想过用这种方法来回收利用废玻璃。(徐美君)
第40卷第1期
2012年2月玻璃与搪瓷GLASS&ENAMELV01.40No.1Feb.2012
玻璃熔窑纯低温余热发电。
韩红伟
(天津华能能源设备有限公司,天津301900)
摘要:当今社会节能已成为继煤炭、电力、石油和天然气之后的“第5能源”,而现在玻璃行业普
遍存在着热量利用率低、烟气余热利用不足的问题。目前兴起的玻璃熔窑纯低温余热发电可以
实现节能降耗,提高热效率,前景看好。
关键词:玻璃熔窑;纯低温余热发电;节能降耗
中图分类号:TQl71.6+25.4文献标识码:B文章编号:1000—2871(2012)01—0022-03
PowerGenerationbyLowTemperature
ExhaustfromGlassFurnaceWasteGas
HANHong——wei
我国是玻璃生产大国,年产量约占世界的一半。目前,国内的平板玻璃行业大多采用浮法玻璃生产技术,有200多座浮法玻璃熔窑,工艺技术水平已经与国际水平不相上下,但玻璃生产能源消耗与国际先进水平相比仍然存在着较大差距。我国玻璃生产的平均热耗比国际先进水平高20%左右,玻璃生产线的烟气余热也没得到很好的回收利用,节能降耗潜力巨大。
利用纯低温余热发电技术建立发电站是实现节能减排的有效措施,是对玻璃熔窑废气余热进行深层次、高水平的综合利用,符合国家倡导和鼓励的节能减排、资源综合利用、建立循环经济的政策。
1玻璃企业利用余热发电的现状及玻璃熔窑余热发电需要解决的问题
当前已有很多行业有余热发电实现商业运行的成功案例。例如纯低温余热发电技术在水泥行业已经比较成熟,并取得了很好的经济效益。但在玻璃行业还是比较新的课题,世界上还没有大规模利用玻璃熔窑余热发电。我国近来已有几个成功的案例,取得了较好的经济效益。
1.1国内玻璃厂余热发电发展概况
例如成都南玻浮法玻璃公司投资1亿元的12MW余热发电项目,日前正式投入并网运行。作为国内规模最大的余热发电项目,成都南玻烟气余热发电项目“更是有望为国内玻璃行业提供一个标准运行模式”。据介绍,该项目达产之后平均发电功率为9
以上。600kW,每年发电量为7920万kW・h,相当于年节约标准煤约2.77万t,年减少CO:排放6.65万t。其发电量可直接用于生产各个环节,能满足公司生产线用电量的90%
三峡新材厂余热电站总投资7000万元,通过收集3条浮法玻璃生产线生产过程中排放出的大量烟气,年发电量6300万kW・h,平均每年节约标准煤2.15万t,减排CO:5.59万t。企业得到国家专项奖励数百・收稿日期:2011—11—08
第40卷第1期玻璃与搪瓷・23・刀兀。
1.2国外玻璃厂余热发电现状
国外目前有180多条浮法玻璃生产线,到目前为止,经过检索还没有余热发电装置的使用报道。
1.3目前余热发电需要解决的主要问题
玻璃熔窑余热发电为玻璃行业创新技术,它的实施不仅能够利用余热电站提高玻璃企业供电的稳定性,也符合国家大力开发节能产品的国策。
未来几年,我国平板玻璃的产量将会达到或超过全球平板玻璃产量的总和,因此提高我国有限能源的利用率不仅是企业竞争力的提高,更重要的是将涉及到我国能源战略的组成。制定本行业的有关节能措施、标准和政策导向势在必行。
余热发电主要是将玻璃熔窑排出的高温烟气加热软水,转换成推动汽轮运转的动能——蒸汽。气轮机发电目前为国内成熟技术和装备。目前技术研发的重点是对现有生产线中的烟气系统的闸板等设备进行更新,研制开发能够适用的余热锅炉系列,做到热能的高效转换。
2玻璃企业利用余热发电技术
1座500t/d浮法玻璃熔窑的烟气余热一般可以产生饱和蒸汽7—8t/h。以前这些余热除用于冬季采暖外,极少用来加热重油和工厂生活用热水,大量烟气热量白白浪费了。利用纯低温余热发电技术建立发电站是实现节能减排的有效措施。
玻璃熔窑纯低温余热发电技术是指利用浮法玻璃熔窑生产过程中大量排放的300—500℃的低品位废气热能资源,通过余热锅炉进行热交换,回收废气余热产生过热蒸汽,推动低参数汽轮机组,带动发电机组发出电能,实现热能向机械能的转换。
\~/\/{
烟气量j轧上二互’I—一l,5I婴《
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・24・玻璃与搪瓷2012年2月
余热发电的首要建设原则就是保证安全性和稳定性,其次才考虑提高余热发电项目的先进性和适应性,提高余热利用率和发电效率。
玻璃熔窑的主要生产工艺特征是安全稳定。为保证玻璃液的质量,玻璃熔窑内的温度场、压力场、玻璃液面控制等要求极其严格,因此要求余热锅炉在任何情况下都得保证排烟通畅,窑压控制稳定。余热锅炉的发电装置的起停、正常运行、事故停机等操作都不能影响玻璃熔窑的正常生产,否则即使再节能也是得不偿失的。然而玻璃熔窑的烟气属中低温余热,烟气流量相对较少,烟气组分中含腐蚀性气体,且含一定量黏结性较强的粉尘,这就对余热发电的设备提出了新的要求。
3余热发电设计指导思想
现在虽然已开发出一些适用的浮法玻璃生产线低温余热发电技术和装备,但在平板玻璃行业全面推广仍面临投资、成本、入网等诸多问题。所以,在项目启动前就应该认真研究,确立设计指导思想。
(1)在不影响玻璃生产的前提下最大限度地利用余热。
(2)在生产可靠的前提下,提倡技术先进,要尽可能采用先进的工艺(热力系统)技术方案,以降低操作成本和基建改造的投入。
(3)以生产可靠为前提,采用成熟、可靠的工艺和装备,克服同类型、同规模项目中暴露出的问题。
(4)余热电站主、辅机的过程控制采用集散型计算机控制系统。
4结语
玻璃熔窑余热发电系统在对烟气余热进行综合利用的同时,不仅可以大大提高全厂的能源利用率,而且还降低了单位玻璃生产的电耗和能耗成本,减少大气污染物的排放,减少温室效应。这对于玻璃生产企业来说,在获得显著经济效益的同时,还大大地提高了整个玻璃厂的社会效益和环保效益,是玻璃企业发展循环经济的重要途径。
参考文献:
[1]孙承绪.玻璃窑炉热工计算及设计[M].北京:中国建筑工业出版社,1983.
[2]刘道春.节能玻璃[J].玻璃与搪瓷,2011,39(4):41—42.
[3]陈金方.我国玻璃电熔的现状及发展方向[J].玻璃,2003(2):15—19.
[4]刘成雄,李德良,何威.玻璃窑炉低温余热发电技术[J].玻璃,2005(4):48—51.
[5]钱钧.玻璃熔窑节能和降低NO,的方法[J].玻璃,1983(1):20一23.
[6]王伟红,陈根奇.纯低温余热发电技术在玻璃生产企业的应用[J].电力需求侧管理,2009(2):3l一33.
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英研究称可将废玻璃用于清理污水
日常生活会产生大量的废弃玻璃,它们常被当作垃圾扔掉。而英国一项最新研究说可以让废玻璃变废为宝,用它们生产的一种特殊物质能够清理污水。英国格林尼治大学研究人员尼科拉・科尔曼在新一期《环境和废物管理国际杂志》上报告了这项成果。她说:许多玻璃被当作废物扔掉,其中部分无色玻璃得到一定程度的回收,但有色玻璃通常很少回收再利用。包括有色玻璃在内的废旧玻璃可以进一步被利用。她发现,把它们和石灰、苛性钠一起放在密闭容器中加热到100。C,会生成一种名为雪硅钙石的物质。雪硅钙石对污水中的有毒重金属等物质有较好的吸附力,可进一步用于污水处理。
科尔曼认为,用这种方法可以把废玻璃回收利用,研究本身很简单,其新颖性在于以前可能从来没有人想过用这种方法来回收利用废玻璃。(徐美君)