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玻璃窯爐尾氣余熱的充分利用

2015-03-17 來源:玻璃窯爐網(wǎng)

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中玻網(wǎng)】為了充分利用玻璃窯爐尾氣余熱,使用熱蒸汽發(fā)生器與熱管式空氣預(yù)熱器回收余熱,產(chǎn)生低壓飽和蒸汽與加熱二次風(fēng),達(dá)到節(jié)能的目的,本文詳細(xì)介紹了熱管蒸汽發(fā)生器及熱管式空氣預(yù)熱器的用途、特點(diǎn)及使用。
  
  一、熱管蒸汽發(fā)生器回收玻璃窯爐尾氣余熱
  
  玻璃生產(chǎn)過程中,從池窯蓄熱室、換熱室(或換熱器)出來的煙氣一般在500℃以下。這些煙氣可以通過熱管余熱鍋爐來產(chǎn)生蒸汽。蒸汽可用于加熱和霧化重油、管道保溫,以及生活取暖等。對(duì)于排煙量非常大,溫度較高的煙氣,可通過熱管余熱鍋爐產(chǎn)生較高壓力的蒸汽(3.5MPa)用于蒸汽透平來發(fā)電,或者直接驅(qū)動(dòng)透平空壓機(jī)、風(fēng)機(jī)、水泵等機(jī)械。對(duì)于從工作池和供料道等處排出的煙氣,氣量少而溫度高,可以采用少量的高溫?zé)峁埽üぷ鳒囟龋?50℃)來預(yù)熱空氣,當(dāng)離爐煙氣溫度為1000~1200℃,空氣預(yù)熱溫度可達(dá)400~500℃,節(jié)油效果可達(dá)20%。在退火爐煙氣的煙道中,以及退火爐緩冷帶以后的部位都可以設(shè)制熱管換熱器以回收煙氣的余熱和玻璃制品的散熱量來預(yù)熱空氣,作為助燃空氣、干燥熱源或車間取暖等的熱源,都可以獲得很好的節(jié)能效果。
  
  當(dāng)前國內(nèi)玻璃窯爐所使用的燃料大多為重油和渣油,對(duì)于這種燃料的煙氣余熱回收應(yīng)該特別注意熱管蒸發(fā)段管外的積灰堵塞問題。我們公司經(jīng)過若干年工業(yè)應(yīng)用的實(shí)踐,已經(jīng)積累了保證熱管換熱器能長期運(yùn)行的方法,重要的一條設(shè)計(jì)原則是防止和避免一切可能引起灰堵的因素,以及在結(jié)構(gòu)上確保清洗方便。
  
  某玻璃廠由蓄熱室排出的煙氣溫度為420℃,煙氣量為(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))17800m3/h,要求將煙氣溫度降到200℃以下,回收的熱量產(chǎn)生0.5MPa(表壓)的低壓飽和蒸汽。該余熱回收設(shè)備如下圖所示:
  
  該設(shè)備具有如下優(yōu)越性:
  
 ?、贌煔鈧?cè)壓力降小,可以滿足工藝窯爐內(nèi)負(fù)壓的要求;
  
  ②不容易積灰,設(shè)備具有熱水沖冼裝置,可以在線清冼;
  
 ?、酃鼙跍囟瓤扇靠刂圃跓煔饴饵c(diǎn)之上,避免結(jié)露及低溫腐蝕;
  
 ?、芸蛇B續(xù)長期運(yùn)轉(zhuǎn),單根熱管破壞不影響設(shè)備運(yùn)行;
  
  ⑤設(shè)備成本一年內(nèi)回收。
  
  二、用熱管式空氣預(yù)熱器回收玻璃窯爐尾氣余熱加熱冷空氣
  
  目前回收利用玻璃窯爐尾氣余熱,達(dá)到節(jié)能的目的,已被廣大企業(yè)所認(rèn)識(shí)和落實(shí)。目前回收窯爐尾氣余熱使用的設(shè)備基本是采用余熱鍋爐,而玻璃企業(yè)所使用的燃料大部分是煤氣,煤氣發(fā)生爐本身自帶水夾套,可以副產(chǎn)低壓蒸汽供生產(chǎn)生活使用,只有在吹掃煙道時(shí),需要的蒸汽較多,需外供蒸汽加以補(bǔ)充。煙道吹掃結(jié)束以后,蒸汽需要量較少,這時(shí)企業(yè)為了降低運(yùn)行成本,就將余熱鍋爐停開或微開。這樣大部分煙氣的余熱,還是被排空放掉了,回收利用余熱,生產(chǎn)蒸汽供生產(chǎn)和生活使用,取消外供燃煤(氣、油)鍋爐,為能完全回收窯爐尾氣余熱,達(dá)到充分節(jié)能的目的。
  
  (1)主要用途
  
  目前玻璃窯爐尾氣余熱一般在200~300℃左右,約有30~50萬大卡的熱量,回收這部分熱量用以預(yù)熱二次風(fēng)冷空氣,使常溫冷空氣變成達(dá)到100℃左右的熱空氣,送入窯內(nèi),可以提高燃料理論燃燒溫度作用,保證必須的爐溫以加快升溫速度并能顯著節(jié)約燃料。主要用途分述如下:
  
  1、提高燃料的理論燃燒溫度
  
  空氣預(yù)熱后可以提高燃料的理論燃燒溫度,溫度的提高程度與燃料種類及氣體的預(yù)熱溫度有關(guān),一般空氣預(yù)熱溫度每提高100℃可提高理論燃燒溫度50℃左右。準(zhǔn)確數(shù)據(jù)可通過燃燒公式(2-1)計(jì)算或查表2-1。
  
  Tli=(2-1)
  
  式中:T1i--------理論燃燒溫度(℃)
  
  Qnet---------燃料低位發(fā)熱量(KJ/Kg或KJ/Nm3)
  
  cftf---------燃料帶入的物理熱(KJ/Kg或KJ/Nm3)
  
  vacata-------空氣帶入的物理熱(KJ/Kg或KJ/Nm3)
  
  Qdi----------燃料產(chǎn)物中部分CO2和H2O在高溫下熱分解反應(yīng)消耗的熱量((KJ/Kg或KJ/Nm3)
  
  Va、V------實(shí)際空氣量和實(shí)際煙氣量(NM3/KgNm3/Nm3)
  
  Cf、Ca、C---燃料、空氣和燃燒產(chǎn)物平均比熱[KJ/(Kg.℃)、KJ/(Nm3.℃)]
  
  Tf、ta-----燃料和空氣進(jìn)入燃燒室的溫度(℃)
  
  2-1不同空氣預(yù)熱器溫度時(shí)燃燒的理論燃燒溫度

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