玻璃余热发电方案.docx

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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

玻璃余热综合利用发电项目技术方案

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 .........................................................................................3

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

玻璃余热综合利用发电项目技术方案

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

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玻璃余热综合利用发电项目技术方案

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

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玻璃余热综合利用发电项目技术方案

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 SOX,NOX 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。

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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.