为了充分利用玻璃窑炉尾气余热,使用热管蒸汽发生器与热管式
空气预热器回收余热,产生低压饱和蒸汽与加热二次风,达到节能的
目的,此外,本文还详细介绍了热管蒸汽发生器及热管式空气预热器
的用途、特点及使用。
一、热管蒸汽发生器回收玻璃窑炉尾气余热
玻璃生产过程中,从池窑蓄热室、换热室(或换热器)出来的烟
气一般在500℃以下。这些烟气可以通过热管余热锅炉来产生蒸汽。蒸
汽可用于加热和雾化重油、管道保温,以及生活取暖等。对于排烟量
较大,温度较大的烟气,可通过热管余热锅炉产生较高压力的蒸汽
(3.5MPa)用于蒸汽透平来发电,或者直接驱动透平空压机、风机、
水泵等机械。对于从工作池和供料道等处排出的烟气,气量少而温度
大,可以采用少量的热管(工作温度>650℃)来预热空气,当离炉烟
气温度为1000~1200℃,空气预热温度可达400~500℃,节油效果可
达20%。在退火炉烟气的烟道中,以及退火炉缓冷带以后的部位都可以
设制热管换热器以回收烟气的余热和玻璃制品的散热量来预热空气,
作为助燃空气、干燥热源或车间取暖等的热源,都可以获得很好的节
能效果。
当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
们公司经过若干年工业应用的实践,已经积累了保证热管换热器能长
期运行的方法,重要的一条设计原则是防止和避免一切可能引起灰堵
的因素,以及在结构上确保清洗方便。
某玻璃厂由蓄热室排出的烟气温度为420℃,烟气量为(标准状态
)17800m3/h,要求将烟气温度降到200℃以下,回收的热量产生
0.5MPa(表压)的低压饱和蒸汽。
本设备优势如下:
烟气侧压力降小,可以满足工艺窑炉内负压的要求;
不容易积灰,设备具有热水冲冼装置,可以在线清冼;
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;
④ 可连续长期运转,单根热管破坏不影响设备运行;
设备成本一年内回收。
二、用热管式空气预热器回收玻璃窑炉尾气余热加热冷空气
目前回收利用玻璃窑炉尾气余热,达到节能的目的,已被广大企
业所认识和落实。目前回收窑炉尾气余热使用的设备基本是采用余热
锅炉,而玻璃企业所使用的燃料大部分是煤气,煤气发生炉本身自带
水夹套,可以副产低压蒸汽供生产生活使用,只有在吹扫烟道时,需
要的蒸汽较多,需外供蒸汽加以补充。烟道吹扫结束以后,蒸汽需要
量较少,这时企业为了降低运行成本,就将余热锅炉停开或微开。这
样大部分烟气的余热,还是被排空放掉了,回收利用余热,生产蒸汽
供生产和生活使用,取消外供燃煤气、油锅炉,为能完全回收窑炉尾
气余热,达到充分节能的目的。
主要用途
目前玻璃窑炉尾气余热一般在200~300℃左右,约有30~50万大卡的
热量,回收这部分热量用以预热二次风冷空气,使常温冷空气变成达到
100℃左右的热空气,送入窑内,可以提升燃料理论燃烧温度作用,保证
必须的炉温以加快升温速度并能显著节约燃料。主要用途分述如下:
(一)、提升燃料的理论燃烧温度
空气预热后可以提升燃料的理论燃烧温度,温度的提升程度与燃
料种类及气体的预热温度有关,一般空气预热温度每提升100℃可提升
理论燃烧温度50℃左右
(二)、保证必需的炉温
提升燃料的理论燃烧温度后对提升炉温有直接作用,燃料的理论燃
烧温度提升后炉温亦即提升,其辐射热量与温度的4次方成正比,从而
又提升炉子的生产能力。根据经验:空气预热温度每提升100℃,约可
提升炉子生产能力2%。对使用低热值煤气的炉来说,预热空气和煤气
成为必需的前提,否则将达不到加热工艺所需求的炉温。
三、节约燃料
预热空气、煤气和炉料相当于直接向炉内回收一部分热量,对强
化燃料和节约燃料有明显效果。随着空气预热温度提升,燃料节约率
亦响应增大。一般认为:每提升空气预热温度100℃,可节约燃料5%左
右,是有效的节能手段,投资回收期短,有好的经济效益。
四、提升燃料效率并降低钢材烧损
空气预热后由于体积膨胀使气体流动速度加快,促使可燃物混和
加强,混合物活性增加,从而能实现低氧完全燃烧并提升了燃烧效率
。另外,在低氧燃烧情况下由于烟气中氧含量减少,加火焰温度有所
提升,使钢材在大状态下停留的时间相应减少,从而钢材的氧化烧损
量减少。