一种新型玻璃窑废气余热锅炉的开发与设计

一种新型玻璃窑废气余热锅炉的开发与设计
文章主要介绍了一种新型玻璃窑废气余热锅炉，它利用玻璃窑的废烟气中的余热产生可供发电、生产、生活使用的蒸汽，可以节约能源，减少大气污染，降低生产成本。

标签：余热；玻璃窑；节能
1 锅炉设计参数和进口烟气参数
1.1 设计参数
1.1.1 高压段
（1）额定蒸发量：19.8t/h
（2）额定蒸汽压力： 2.4Mpa（表压）
（3）额定蒸汽温度：430℃
（4）给水温度：138.7℃
（5）排污率：1%
1.1.2 低压除氧段
（1）额定除氧蒸发量： 4.4t/h
（2）额定蒸汽压力：0.25Mpa（表压）
（3）额定蒸汽温度：138.7℃
（4）除氧补水温度：35℃
（5）排污率：1%
1.1.3 锅炉热效率：66.48%
1.2 进口烟气参数
（1）进口烟气量：135000Nm3/h
（2）进口烟气温度：510℃
（3）进口烟气含尘量：～700mg/Nm3
（4）烟气成分：（%）
2 锅炉结构
锅炉为双压系统，余热锅炉整体采用倒U型布置，沿烟气流动方向依次布置高压过热器、高压对流管束、高压省煤器和低压对流管束等受热面，各部分受热面均散装出厂。

锅炉高压过热器采用水平结构，由φ42的蛇形管分为高温段和低温段顺排布置。

高、低温段均采用12Cr1MoVG（GB5310-2008）锅炉管，采用饱和蒸汽和锅炉给水联合减温形式，进一步确保了锅炉蒸汽参数的稳定。

锅炉采用倒U型布置形式，使得部分飞灰由于惯性力被分离出来并集中在下部灰斗，定期清灰。

锅筒分离出的饱和蒸汽经导汽管引到过热器进口集箱经过热器低温段、减温器、过热器高温段、过热器出口集箱后达到额定出口参数。

高压对流管束采用φ42的20（GB3087-2008）锅炉管，横向冲刷顺排水平布置，工质通过下降管和导汽管在高压锅筒和高压对流管束间采用自然循环方式流动。

高压省煤器采用φ38的20（GB3087-2008）锅炉管，横向冲刷顺排布置，烟气由上向下流动。

省煤器分两级布置，末级省煤器可以解列，用来调控进入低压段的烟气温度。

高压锅筒内径为Φ1800mm，用Q245R（GB713-2008）锅炉钢板焊制而成。

在锅筒内装有旋风分离器，顶部波形板，挡板，多孔板等汽水分离装置。

进入锅筒的汽水混合物，首先经挡板受阻后进入旋风分离器，进行一次分离，然后进入顶部波形分离器进行二次分离，为提高汽水品质，装设有加药管和排污管，为防止下降管带汽，在下降管入口处加装了栅格板。

在给水管、加药管、排污管等穿过汽包壁处按国家蒸规要求给予加强，以免引起局部热疲劳影响锅炉寿命。

锅筒上装有安全阀、压力表，还装有用于水位表自动控制的电感应水位表，电接点等控制接口，锅筒两端各有一只高读水位表，以及连续排污、加药阀等。

低压对流管束采用φ42的20（GB3087-2008）锅炉管，横向冲刷顺排水平布置，工质通过下降管和导汽管在低压锅筒和低压对流管束间以自然循环方式流动。

考虑防止腐蚀，末级对流管束材质采用09CrCuSb（GB150）即ND钢。

在保证锅炉性能的同时，有效延长了管束的使用寿命。

低压锅筒内径为Φ1800mm，用Q245R（GB713-2008）锅炉钢板焊制而成。

在锅筒内装有水下孔板。

进入锅筒的汽水混合物，经水下孔板进行一次分离后，进入顶部的除氧头，低压蒸汽的主要用途是给锅炉35℃的补水进行除氧，低压段不对外供汽。

鉴于玻璃窑余热烟气中灰尘的特殊性，锅炉在每层热面上部适当部位设置4台燃气激波吹灰器，便于锅炉运行期间炉内清灰，保证受热面洁净。

锅炉炉墙采用轻型护板炉墙，框架结构，内填硅酸铝纤维毡保温，最外侧用0.5mm的梯形瓦楞护板包装。

3 锅炉安全附件与电器控制
该锅炉根据《蒸汽锅炉安全技术监查规程》有关规定有以下阀门、仪表：闸阀、止回阀、截止阀、调节阀、节流阀、安全阀、压力表、水位表（计）、温度计等。

为监督汽水品质，该锅炉还配有炉水、饱和蒸汽、过热蒸汽的取样装置。

锅炉电控系统与浮法炉窑控制系统联锁，锅炉电控接收电接点压力表信号，当锅炉超压时，实施报警和联锁保护，调整烟气进口阀门和烟气旁路阀门，减少进入锅炉的余热锅炉烟气；锅炉电控系统应有高低水位报警及联锁保护，极限高水位时，停止给水泵并报警；极限低水位时报警并调整烟气进口阀门和烟气旁路阀门。

超压报警、极限高、低水位报警、声光信号能够区分。

主蒸汽温度接收测温热电偶信号，超温时报警，提醒运行人员调整减温水调节阀。

4 锅炉运行结果
该锅炉自2011年在陕西某地投入运行后，经测试，锅炉的各个运行指标达到或超过了设计要求，说明该新型废气余热锅炉在设计上是成功的，运行是稳定可靠的，該锅炉的成功运行，为我国玻璃制造行业节能降耗提供一种新的利用废热的设备。

参考文献
[1]余热锅炉设计及运行.北京有色冶金设计研究院.
[2]余热锅炉研究与设计.中国标准出版设.。