近年來(lái),隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也變得日益激烈,由于玻璃行業(yè)的能耗比較大,熱效率又比較低,因此很多的企業(yè)就利用玻璃窯余熱進(jìn)行發(fā)電,這樣既可以提高能源的利用率,又可以降低生產(chǎn)的成本,提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力,充分利用玻璃窯的余熱。但是,從已經(jīng)運(yùn)行的項(xiàng)目來(lái)看,很多的企業(yè)對(duì)于玻璃窯余熱的利用技術(shù)還存在著不足,缺乏嚴(yán)密的理論基礎(chǔ),這樣就會(huì)使得玻璃窯余熱的利用不夠充分,甚至還會(huì)造成二次浪費(fèi)的現(xiàn)象,因此,文章就主要對(duì)玻璃窯余熱利用的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題做相關(guān)的分析和研究。
1 余熱利用的現(xiàn)狀及原則
1.1 余熱利用的現(xiàn)狀
近年來(lái),我國(guó)的玻璃行業(yè)余熱發(fā)電逐漸發(fā)展起來(lái),并且有很多的玻璃窯余熱發(fā)電站已經(jīng)開始運(yùn)營(yíng),但是從已經(jīng)運(yùn)營(yíng)的發(fā)電站項(xiàng)目來(lái)分析,很多的企業(yè)對(duì)于玻璃窯余熱的發(fā)電還存在著認(rèn)識(shí)不夠全面、理論知識(shí)不夠?qū)I(yè)的問(wèn)題,甚至有的企業(yè)照搬其他行業(yè)的余熱發(fā)電經(jīng)驗(yàn)和技術(shù),這些不僅不能夠促進(jìn)玻璃窯煙氣余熱的利用,還有可能會(huì)造成資源的二次浪費(fèi),降低玻璃窯余熱的利用效率。
1.2 余熱利用所遵循的原則
根據(jù)大量的調(diào)查和研究分析發(fā)現(xiàn),對(duì)于玻璃窯的余熱利用發(fā)電技術(shù)應(yīng)當(dāng)遵循三個(gè)基本原則:
(1)玻璃窯的余熱發(fā)電應(yīng)當(dāng)是工業(yè)窯爐的配套設(shè)施,余熱在進(jìn)行發(fā)電時(shí)相應(yīng)的工作程序和操作不能夠影響工業(yè)窯爐的正常運(yùn)行情況,并且不能夠?qū)I(yè)窯爐的質(zhì)量、相關(guān)的產(chǎn)量和所需的能耗造成其他的影響。
(2)在進(jìn)行余熱的利用時(shí)要充分掌握煙氣余熱的相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù),并且要根據(jù)實(shí)際的煙氣余熱參數(shù)數(shù)據(jù)和煙氣的特性進(jìn)行計(jì)算,這樣才能夠保證能夠獲得最大的余熱利用率和能源轉(zhuǎn)化率,減少能源的二次浪費(fèi)。
(3)在進(jìn)行玻璃窯余熱的利用過(guò)程中,要充分的考慮余熱發(fā)電對(duì)于煙氣處理的要求,比如煙氣脫硫、脫硝和除塵等等,實(shí)現(xiàn)煙氣的治理,盡可能的做到節(jié)能降耗和環(huán)保排放的要求。
2 玻璃窯余熱利用的研究
目前我國(guó)的玻璃窯就是將玻璃原料高溫加熱,使其發(fā)生一系列的物理和化學(xué)反應(yīng),最終形成澄清和均化的玻璃液的設(shè)備。在玻璃窯中產(chǎn)生的煙氣余熱的主要參數(shù)包括煙氣的主要成分、溫度、流量、壓力以及形成的粉塵的特性等等,這些煙氣余熱的參數(shù)都會(huì)隨著工業(yè)窯爐的變化而發(fā)生相應(yīng)的變化,但是煙氣余熱最主要的特性就是積灰性和腐蝕性,這些性質(zhì)又往往會(huì)受到燃料的消耗量、玻璃窯的使用情況及煙道、空氣交換機(jī)等等因素的影響,因此,在進(jìn)行余熱利用發(fā)電時(shí)要準(zhǔn)確的掌握煙氣余熱的相應(yīng)特性才能夠進(jìn)行合理的利用。
2.1 玻璃窯煙氣的積灰特性
2.1.1 玻璃窯煙氣的積灰原因。玻璃窯粉塵在高溫時(shí)容易發(fā)生熔融性結(jié)渣,在煙氣的溫度高于600℃時(shí)則會(huì)發(fā)生煙道上的高溫沉積,而溫度低于600℃是則會(huì)發(fā)生低溫沉積。大量的研究表明,玻璃窯余熱鍋爐受熱管上同時(shí)存在著高溫沉積和低溫沉積的現(xiàn)象,因此在此重點(diǎn)研究玻璃窯煙氣在高、低溫沉積時(shí)的積灰情況。在玻璃窯的高溫沉積狀態(tài)下,通常會(huì)生成兩層積灰,稱為內(nèi)層和外層,內(nèi)層主要是以液態(tài)的形式?jīng)_刷附著在壁管表面,外層則是沉積在內(nèi)層上的灰塵沉積物。在玻璃窯的低溫沉積狀態(tài)下,由于煙道和鍋爐的受熱面溫度較低,因此主要是壁管表面的酸液或水蒸氣凝結(jié)與灰塵凝聚而成,一般情況下是酸腐蝕的產(chǎn)物和壁管表面的飛灰以及反應(yīng)形成的硫酸鹽等等。除此之外,玻璃窯余熱鍋爐受熱面的積灰主要表現(xiàn)為松散型積灰、粘結(jié)性積灰和黏附性積灰三種形式,在最靠近壁管的一層積灰稱為粘附性積灰,其可以捕捉灰塵顆粒形成第二層粘結(jié)性積灰,最外層的是松散型積灰,并且煙氣的相態(tài)還會(huì)隨著玻璃窯內(nèi)煙氣的流速和流向而產(chǎn)生相應(yīng)的變化。
2.1.2 清除玻璃窯積灰的有效措施
由于玻璃窯煙氣中的水蒸氣含量較大,粉塵中又有大量的堿金屬和硫化物,因此在進(jìn)行玻璃窯的余熱使用時(shí)要對(duì)積灰進(jìn)行清理。通過(guò)實(shí)踐證明,玻璃窯內(nèi)第一層灰的黏結(jié)性和黏附性較強(qiáng),清理起來(lái)有一定的困難,但是經(jīng)過(guò)一定過(guò)熱度和過(guò)熱蒸汽進(jìn)行吹掃可以有效的清除表面的積灰,并且還可以減輕低溫的腐蝕,同時(shí)減慢低溫腐蝕時(shí)的積灰速度。
2.2 玻璃窯煙氣的腐蝕性
2.2.1 玻璃窯中煙氣腐蝕性的成因。玻璃窯的粉塵中含有堿金屬和硫化物,且部分堿金屬熔點(diǎn)低,會(huì)在壁管的表面形成高溫黏結(jié)的積灰,但是隨著溫度的逐漸降低,堿金屬在硫酸鹽等的作用下會(huì)和水蒸氣形成強(qiáng)腐蝕性的化合物,且更容易捕捉到煙氣中的灰塵,形成二次積灰。并且煙氣的酸露點(diǎn)的主要影響因素是煙氣中的三氧化硫,而染料和配料中都含有一定的硫化物,這些都會(huì)影響玻璃窯中的酸露點(diǎn)溫度。
2.2.2 玻璃窯中余熱鍋爐的溫度選擇。為了減少玻璃窯余熱利用時(shí)的低溫腐蝕,在溫度的控制上應(yīng)當(dāng)使得低溫度受熱面的壁管溫度高于煙氣的酸露點(diǎn)溫度,并且當(dāng)煙氣的溫度低于二百度時(shí)使受熱面金屬的壁管溫度與管內(nèi)工質(zhì)溫度相當(dāng),這樣可以有效的避免低溫腐蝕,除此之外,受熱面的材料還可以適當(dāng)?shù)倪x擇一些防腐蝕性的材料,降低腐蝕性。
2.3 玻璃窯余熱利用時(shí)窯壓的調(diào)節(jié)
玻璃窯余熱利用過(guò)程當(dāng)中,窯壓的調(diào)節(jié)和控制是非常重要的,它直接影響著玻璃產(chǎn)品的質(zhì)量和窯爐設(shè)備的安全。在利用余熱發(fā)電之前,玻璃窯產(chǎn)生的煙氣都會(huì)通過(guò)蓄熱室排出煙囪,窯壓的控制和、調(diào)節(jié)也主要是根據(jù)煙囪的抽力和旋轉(zhuǎn)閘板的開度來(lái)實(shí)現(xiàn),這屬于自然通風(fēng)的排煙方式,但是余熱發(fā)電站進(jìn)行運(yùn)營(yíng)之后,玻璃窯改變了原有的排煙方式,進(jìn)行強(qiáng)制排煙,這時(shí)窯壓的調(diào)節(jié)和控制就主要是靠引風(fēng)機(jī)電機(jī)的工作頻率和旋轉(zhuǎn)閘板的開度來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此,玻璃窯壓必須要對(duì)整體的排煙系統(tǒng)、余熱鍋爐、引風(fēng)機(jī)和閘板等進(jìn)行整體的調(diào)節(jié)和控制;在引風(fēng)機(jī)正常的運(yùn)行時(shí)通過(guò)改變調(diào)節(jié)閘板的開度來(lái)穩(wěn)定窯壓,引風(fēng)機(jī)正常停運(yùn)時(shí)會(huì)形成一定的抽力來(lái)實(shí)現(xiàn)窯壓的調(diào)整和穩(wěn)定;引風(fēng)機(jī)因事故停運(yùn)時(shí),快速蝶閥會(huì)完全打開使煙囪溫度升高,并且恢復(fù)抽力,另外,引風(fēng)機(jī)電機(jī)配有變頻器進(jìn)行轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié),適當(dāng)調(diào)節(jié)玻璃窯的窯壓,保證玻璃窯余熱鍋爐的正常運(yùn)行。
3 結(jié)束語(yǔ)
在玻璃行業(yè)的發(fā)展過(guò)程中,通過(guò)提高玻璃窯余熱的利用率,可以有效提高資源的綜合利用率,極大地促進(jìn)了環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,同時(shí),還可以通過(guò)玻璃窯余熱的利用來(lái)實(shí)現(xiàn)更大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,達(dá)到企業(yè)利潤(rùn)的最大化。另外,玻璃窯排放的煙氣粉塵等物質(zhì)中含有大量的堿金屬和硫酸鹽,會(huì)造成環(huán)境的污染,而對(duì)玻璃窯余熱進(jìn)行利用就可以大大減少環(huán)境的污染,降低企業(yè)生產(chǎn)的能耗,提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力,因此,應(yīng)該大力推廣玻璃窯余熱的利用,優(yōu)化玻璃窯余熱發(fā)電技術(shù),在實(shí)踐中積累經(jīng)驗(yàn),提高能源的利用率。