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【中玻網(wǎng)】我國是玻璃生產(chǎn)大國,年產(chǎn)量約占世界的一半,但玻璃生產(chǎn)線的煙氣余熱沒得到很好的回收利用,節(jié)能降耗潛力巨大。2004年以來,中國建材全部工程集團(tuán)有限公司在總結(jié)燃?xì)饴?lián)合循環(huán)、各種工業(yè)窯爐余熱發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)及裝備的經(jīng)驗基礎(chǔ)上,開發(fā)了適合玻璃熔窯煙氣余熱特性的余熱發(fā)電技術(shù)011。目前我國浮法玻璃生產(chǎn)線已有約240條左右,已約有30%的浮法玻璃生產(chǎn)線采用該項技術(shù)忙。
我國90%左右的玻璃企業(yè)燃用重油,重油平均含硫率在0.5%~3%,其燃燒產(chǎn)物含有大量的腐蝕性氣體和黏結(jié)性較強(qiáng)的油灰,這就對余熱發(fā)電的設(shè)備提出了新的要求。按照目前應(yīng)用于玻璃余熱發(fā)電的純低溫余熱發(fā)電技術(shù),實際對可利用的煙氣余熱而言,較效率高利用的只是160—400℃的溫度段,出余熱鍋爐煙氣溫度高達(dá)150—200℃,如何充分利用這部分煙氣余熱以提高發(fā)電量,是值得研究發(fā)展的一個方向。純低溫余熱發(fā)電技術(shù)越來越受到整個社會的重視,它不僅給玻璃企業(yè)帶來十分豐厚的回報,而且為節(jié)能減排、提高全社會的能源綜合利用效率發(fā)揮了重要作用。
2、系統(tǒng)熱工標(biāo)定的主要參數(shù)
信義節(jié)能(蕪湖)玻璃公司是安徽省大型玻璃生產(chǎn)企業(yè),有500t/d壓延、500t/d、700t/d和900t/d浮法玻璃生產(chǎn)線各一條。為增加純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)提供基礎(chǔ)設(shè)計參數(shù),進(jìn)一步完善和提高系統(tǒng)性能指標(biāo),合理地配備純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng),南京工業(yè)大學(xué)、海螺川崎工程有限公司和廠方共同對該生產(chǎn)線進(jìn)行了熱工檢驗。表1一表5是此次熱工檢驗的主要參數(shù)。標(biāo)定期間,原料與燃料質(zhì)量穩(wěn)定,系統(tǒng)運(yùn)行也較穩(wěn)定,標(biāo)定結(jié)果具有代表性和可靠性。
3、余熱發(fā)電系統(tǒng)基礎(chǔ)測定參數(shù)分析
由表5,根據(jù)測定結(jié)果算得,若各生產(chǎn)線出窯廢氣可利用熱焓傘部轉(zhuǎn)化成電能,可發(fā)電70105.9kW。根據(jù)國內(nèi)部分余熱發(fā)電窯的標(biāo)定結(jié)果,采用余熱發(fā)電裝置的純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng),該廠總熱回收效率可達(dá)19%~21%,由表6可以看出該廠熱效率高于其它余熱發(fā)電系統(tǒng)。信義公司各玻璃生產(chǎn)線出窯廢氣溫度較水泥窯廢氣溫度高100℃以上,熱回收效率達(dá)到20%~21%是完全可以達(dá)到的。按照20%~21%的熱回收效率計算,對應(yīng)當(dāng)前的各生產(chǎn)線工況,總余熱發(fā)電量可達(dá)14021.2~14722.0kW。從適當(dāng)留有余地的角度考慮,建議發(fā)電機(jī)組功率按15000kW選型。
4、余熱發(fā)電系統(tǒng)效益評估
4.1余熱發(fā)電的經(jīng)濟(jì)效益
信義玻璃廠生產(chǎn)線余熱發(fā)電的發(fā)電機(jī)組功率若按15000kW選型,總投入資金一般為每千瓦發(fā)電裝機(jī)5500~6500元金額。同時要考慮銀行貸款利息,貸款利息按本金的15%計算。預(yù)計總投入資金為9487.5~11212.5萬元金額。具體投入資金數(shù)額視項目具體情況不同而不同。
玻璃廠余熱發(fā)電系統(tǒng)投入生產(chǎn)運(yùn)行后的發(fā)電成本主要由折舊費(fèi)、運(yùn)行費(fèi)和其他費(fèi)用支出組成”。項目投入生產(chǎn)運(yùn)行后的發(fā)電成本為0.19~0.26元金額。按余熱發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)率95%,正常平均發(fā)電功率按14000kW計,則年發(fā)電量為11650.8萬kwh。按照平均電價0.55元./kWh計,除去發(fā)電成本,每度電的凈利潤為0.29~0.36元金額,年利潤可達(dá)到3379~4194萬元金額。大約在兩到三年多的時間里就可以把全部的成本回收。
4.2社會效益
建余熱發(fā)電生產(chǎn)線后,不僅節(jié)約能源而且減少廢氣排放,尤其是CO:排放。每kWh標(biāo)煤耗按0.383kg計算,若全年發(fā)電量為11650.8萬kWh,相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)煤4.46萬噸,減少了二氧化碳排放9.15萬噸,并能減少二氧化硫等有害粉塵的排放量。
5、結(jié)論
(1)利用玻璃窯廢氣的余熱發(fā)電系統(tǒng)與水泥窯余熱發(fā)電系統(tǒng)相比將有如下優(yōu)勢:玻璃窯廢氣含塵量低,可以基本不考慮收塵問題,工藝流程簡單,并且減少了沉降室散熱損失,利于提高發(fā)電量;玻璃窯廢氣溫度高達(dá)450—550℃,遠(yuǎn)高于水泥窯廢氣溫度(一般為300—350oC),而發(fā)電效率一般隨氣體溫度的提高而增加,因而玻璃窯發(fā)電系統(tǒng)的熱回收效率將明顯高于水泥余熱發(fā)電系統(tǒng)的效率;玻璃生產(chǎn)線出口廢氣溫度波動小,參數(shù)穩(wěn)定,加上廢氣溫度高,利于提高余熱發(fā)電系統(tǒng)的效率;玻璃窯廢氣管高度低,建設(shè)余熱發(fā)電系統(tǒng)可省去高空連接管道的麻煩,易于布置和安裝,建造費(fèi)用較低;
(2)當(dāng)前系統(tǒng)的運(yùn)行狀況比較好,但500t/d浮法線空氣過剩系數(shù)高,說明漏風(fēng)量偏大,如果采取措施降低漏風(fēng),則廢氣溫度將明顯提高,發(fā)電效率會得以改善;
(3)從余熱發(fā)電的效益評估來看增加余熱發(fā)電系統(tǒng),只需兩到三年就可收回成本。并能有效充分地利用能源,減少SO:等有毒粉塵和CO:排放量,降低生產(chǎn)成本。
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