為了充分利用玻璃窯爐尾氣余熱,使用熱管蒸汽發(fā)生器與熱管式
空氣預(yù)熱器回收余熱,產(chǎn)生低壓飽和蒸汽與加熱二次風(fēng),達到節(jié)能的
目的,此外,本文還詳細(xì)介紹了熱管蒸汽發(fā)生器及熱管式空氣預(yù)熱器
的用途、特點及使用。
一、熱管蒸汽發(fā)生器回收玻璃窯爐尾氣余熱
玻璃生產(chǎn)過程中,從池窯蓄熱室、換熱室(或換熱器)出來的煙
氣一般在500℃以下。這些煙氣可以通過熱管余熱鍋爐來產(chǎn)生蒸汽。蒸
汽可用于加熱和霧化重油、管道保溫,以及生活取暖等。對于排煙量
較大,溫度較大的煙氣,可通過熱管余熱鍋爐產(chǎn)生較高壓力的蒸汽
(3.5MPa)用于蒸汽透平來發(fā)電,或者直接驅(qū)動透平空壓機、風(fēng)機、
水泵等機械。對于從工作池和供料道等處排出的煙氣,氣量少而溫度
大,可以采用少量的熱管(工作溫度>650℃)來預(yù)熱空氣,當(dāng)離爐煙
氣溫度為1000~1200℃,空氣預(yù)熱溫度可達400~500℃,節(jié)油效果可
達20%。在退火爐煙氣的煙道中,以及退火爐緩冷帶以后的部位都可以
設(shè)制熱管換熱器以回收煙氣的余熱和玻璃制品的散熱量來預(yù)熱空氣,
作為助燃空氣、干燥熱源或車間取暖等的熱源,都可以獲得很好的節(jié)
能效果。
當(dāng)前國內(nèi)玻璃窯爐所使用的燃料大多為重油和渣油,對于這種燃
料的煙氣余熱回收應(yīng)該特別注意熱管蒸發(fā)段管外的積灰堵塞問題。我
們公司經(jīng)過若干年工業(yè)應(yīng)用的實踐,已經(jīng)積累了保證熱管換熱器能長
期運行的方法,重要的一條設(shè)計原則是防止和避免一切可能引起灰堵
的因素,以及在結(jié)構(gòu)上確保清洗方便。
某玻璃廠由蓄熱室排出的煙氣溫度為420℃,煙氣量為(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)
)17800m3/h,要求將煙氣溫度降到200℃以下,回收的熱量產(chǎn)生
0.5MPa(表壓)的低壓飽和蒸汽。
本設(shè)備優(yōu)勢如下:
煙氣側(cè)壓力降小,可以滿足工藝窯爐內(nèi)負(fù)壓的要求;
不容易積灰,設(shè)備具有熱水沖冼裝置,可以在線清冼;
管壁溫度可全部控制在煙氣露點之上,避免結(jié)露及低溫腐蝕;
④ 可連續(xù)長期運轉(zhuǎn),單根熱管破壞不影響設(shè)備運行;
設(shè)備成本一年內(nèi)回收。
二、用熱管式空氣預(yù)熱器回收玻璃窯爐尾氣余熱加熱冷空氣
目前回收利用玻璃窯爐尾氣余熱,達到節(jié)能的目的,已被廣大企
業(yè)所認(rèn)識和落實。目前回收窯爐尾氣余熱使用的設(shè)備基本是采用余熱
鍋爐,而玻璃企業(yè)所使用的燃料大部分是煤氣,煤氣發(fā)生爐本身自帶
水夾套,可以副產(chǎn)低壓蒸汽供生產(chǎn)生活使用,只有在吹掃煙道時,需
要的蒸汽較多,需外供蒸汽加以補充。煙道吹掃結(jié)束以后,蒸汽需要
量較少,這時企業(yè)為了降低運行成本,就將余熱鍋爐停開或微開。這
樣大部分煙氣的余熱,還是被排空放掉了,回收利用余熱,生產(chǎn)蒸汽
供生產(chǎn)和生活使用,取消外供燃煤氣、油鍋爐,為能完全回收窯爐尾
氣余熱,達到充分節(jié)能的目的。
主要用途
目前玻璃窯爐尾氣余熱一般在200~300℃左右,約有30~50萬大卡的
熱量,回收這部分熱量用以預(yù)熱二次風(fēng)冷空氣,使常溫冷空氣變成達到
100℃左右的熱空氣,送入窯內(nèi),可以提升燃料理論燃燒溫度作用,保證
必須的爐溫以加快升溫速度并能顯著節(jié)約燃料。主要用途分述如下:
(一)、提升燃料的理論燃燒溫度
空氣預(yù)熱后可以提升燃料的理論燃燒溫度,溫度的提升程度與燃
料種類及氣體的預(yù)熱溫度有關(guān),一般空氣預(yù)熱溫度每提升100℃可提升
理論燃燒溫度50℃左右
(二)、保證必需的爐溫
提升燃料的理論燃燒溫度后對提升爐溫有直接作用,燃料的理論燃
燒溫度提升后爐溫亦即提升,其輻射熱量與溫度的4次方成正比,從而
又提升爐子的生產(chǎn)能力。根據(jù)經(jīng)驗:空氣預(yù)熱溫度每提升100℃,約可
提升爐子生產(chǎn)能力2%。對使用低熱值煤氣的爐來說,預(yù)熱空氣和煤氣
成為必需的前提,否則將達不到加熱工藝所需求的爐溫。
三、節(jié)約燃料
預(yù)熱空氣、煤氣和爐料相當(dāng)于直接向爐內(nèi)回收一部分熱量,對強
化燃料和節(jié)約燃料有明顯效果。隨著空氣預(yù)熱溫度提升,燃料節(jié)約率
亦響應(yīng)增大。一般認(rèn)為:每提升空氣預(yù)熱溫度100℃,可節(jié)約燃料5%左
右,是有效的節(jié)能手段,投資回收期短,有好的經(jīng)濟效益。
四、提升燃料效率并降低鋼材燒損
空氣預(yù)熱后由于體積膨脹使氣體流動速度加快,促使可燃物混和
加強,混合物活性增加,從而能實現(xiàn)低氧完全燃燒并提升了燃燒效率
。另外,在低氧燃燒情況下由于煙氣中氧含量減少,加火焰溫度有所
提升,使鋼材在大狀態(tài)下停留的時間相應(yīng)減少,從而鋼材的氧化燒損
量減少。