玻璃余热发电方案

玻璃有限责任公司余热发电项目

技术方案

二零一一年一月

目录

一、玻璃余热回收概况 (1)

二、本厂窑炉尾气状况 (3)

三、装机方案及主机参数 (4)

1、烟气状况 (4)

2、装机方案 (4)

3、主机参数 (4)

四、工程设想 (5)

1、厂区规划及交通运输 (5)

2、热力系统及主厂房布置 (5)

3、供排水系统 (8)

4、电气系统 (9)

5、给排水系统 (9)

6、消防系统 (9)

7、热力控制系统 (10)

8、土建部分 (10)

五、项目实施计划 (11)

1、项目实施条件 (11)

2、项目实施进度 (12)

六、经济效益分析 (13)

1、技术技经指标 (13)

2、经济效益评估 (13)

一、玻璃余热回收概况

我国目前160余条浮法玻璃熔炉大量排放的400～500℃高温烟气，所携带的热能相当于总输入热量的35～50%，因此多数玻璃企业都会安装热管式余热锅炉来回收部分烟气热能，产生蒸汽，用于重油燃料加热和北方地区冬季供暖。即便如此，烟气余热的利用率也只有20%左右，仍有大量的高温烟气直排烟囱，烟气所带走的热损失非常惊人，既污染了环境，又浪费了宝贵的烟气余热资源，尤其是在南方地区或以天然气为燃料的玻璃生产企业这种现象就更为突出。

利用玻璃熔炉高温烟气余热进行发电的设想：为进一步提高余热利用率，可通过设置高效的发电用立式水管余热锅炉来充分回收玻璃熔炉的高温烟气余热资源，将其转换成过热低压蒸汽，通入汽轮发电机发电，产生使用方便、输送灵活的清洁电能，扩大余热利用途径。

玻璃熔炉余热发电工程设计应遵循的原则：不影响玻璃的正常生产，整个热力发电系统应以稳定可靠为前题，不改变常年运行的玻璃生产企业的生产工艺和参数，不因余热发电而影响玻璃产品质量。树立“玻璃生产是主业，发电是副业，副业不能影响主业，主业应兼顾副业”的工作指导思想。无论项目施工，还是发电运行，都不能停止重油加热所需蒸汽的供应。

发电效益最大化：对于中低温余热利用，关键在于工艺和设备允许范围内充分利用余热，并使设备的使用效率最高，使余热发电最大化。对于低参数汽轮发电机组而言，影响其发电量的是三个主要参数：过热蒸汽流量、压力和温度，其中流量对发电量起决定性影响，压力和温度对单位质量蒸汽的焓和汽轮机的内效率（热能转化为机械能的效率）有影响，但其

影响远小于流量的影响，因此整个热力系统的设计首先应满足蒸汽流量最大化的原则。其次应尽量提高过热蒸汽的温度，确保汽轮机的安全运行，保持过热蒸汽与排放烟气之间有20～90℃的合理温差。再次是要求有合适的汽包工作压力，既要满足汽轮发电要求，又要防止锅炉造价过高，使整个项目具有良好的经济效益。

玻璃熔炉余热发电效益：玻璃熔炉余热回收发电是一项节能环保、资源综合利用的技改项目，“变废为宝”为玻璃企业创造出不菲的经济效益、环保效益和社会效益，主要体现如下：

（1）提高余热利用率，进而提高了玻璃企业的能源综合利用率：利用玻璃熔炉烟气余热发电，可大幅度降低最终的排烟温度，进而大大提高了余热利用率。对于重油烟气，由于受到烟气酸露点的限制，经发电余热锅炉的排烟温度可降低至160℃左右，余热利用率可提高至70～80%；对于气体燃料烟气，则不受烟气酸露点的限制。

（2）能为玻璃企业创造良好的经济效益：利用玻璃熔炉废热发电所发电能“自发自用”，可直接应用于玻璃生产各环节，能满足玻璃企业30～40%的自用电量，减少外购电量，部分缓解电力供应紧张的局势、降低玻璃生产成本、提高玻璃企业竞争能力，为玻璃企业创造出良好的经济效益。

（3）能减少污染物的排放、节约燃料，环境效益和社会效益突出：降低玻璃熔炉最后的排烟温度，可以大大减少对环境的热污染，对保护生态环境有积极的促进作用。利用玻璃熔炉的烟气余热发电，其热源来自玻璃熔炉排放出的废热，所发电力不增加新的燃料消耗，不增加新的污染源，因此环保效益显著。此外，烟气温度的降低，更有利于脱硫除尘设备的安

全运行，免除水喷淋方式强制降低烟气温度，节约水资源，使重油烟气更容易达到环保要求，更有利于后续的脱硫除尘工艺。

目前国内玻璃窑炉所使用的燃料大多为重油和渣油，对于这种燃料的烟气余热回收应该特别注意热管蒸发段管外的积灰堵塞问题。我们公司采用爆燃除灰方式，通过长期的运行经验已经验证了使用这种除灰方式方法可以有效的处理浮法玻璃生产尾气余热锅炉的积灰问题。还有一条设计重要的原则是防止和避免一切可能引起灰堵的因素，即在锅炉结构设计上确保高温烟气流通的顺畅。

玻璃窑炉排出的烟气温度为 500℃，烟气经过余热锅炉温度降到160℃以下，回收的热量产生低压的蒸汽用来带动汽轮机发电。该系统具有如下优越性：

①烟气侧压力降小，可以满足工艺窑炉内负压的要求；

②不容易积灰，设备具用热水冲冼装置，可以采用爆燃除灰；

③管壁温度可全部控制在烟气露点之上，避免结露及低温腐蚀；

二、本厂窑炉尾气状况

目前本场的玻璃生产规模为为：1条450t/d＋1条350t/d生产线，国内同等规模的玻璃生产线的高温烟气量大约为：95000Nm3/h＋75000Nm3/h﹦170000 Nm3/h，高温烟气温度约为520℃左右。（此烟气量是玻璃行业相同生产线的经验数据，详细烟气量待现场标定为准）烟气的主要成分有N2,O2,CO2水蒸气和少量的SO X,NO X等。窑炉烟气中含有大量的粉尘，但是经过窑炉后的地下大烟道的沉降，经过余热锅炉的烟气的含尘量将大大的降低。

三、装机方案及主机参数

1、烟气状况

本项目170000 Nm3/h，520℃的高温烟气全部经过余热锅炉产生蒸汽用来发电。烟气温度将从520℃降至160℃后从烟囱排入大气。

2、装机方案

本项目拟选择一台低温低压立式余热锅炉，过热蒸汽为1.35MPa，350℃，根据本厂的高温烟气量，经计算锅炉的蒸发量可达26.5t/h。计算发电量为：5.1MW，选配一台6MW凝汽式汽轮发电机组。

3、主机参数

锅炉：

额定蒸发量： 26.5t/h

额定蒸汽压力： 1.35MPa

额定蒸汽温度： 350℃

给水温度： 40℃

台数： 1台

汽轮机：

型号： N6-1.25

额定进汽压力： 1.25Mpa

额定进汽温度： 335℃

额定进汽量： 31.2t/h

额定功率： 6000KW

额定转速： 3000r.p.m