玻璃窯余熱利用的幾個關(guān)鍵技術(shù)點

近年來，隨著社會的不斷發(fā)展，市場競爭也變得日益激烈，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)的競爭能力，充分利用玻璃窯的余熱。但是，從已經(jīng)運行的項目來看，很多的企業(yè)對于玻璃窯余熱的利用技術(shù)還存在著不足，缺乏嚴密的理論基礎(chǔ)，這樣就會使得玻璃窯余熱的利用不夠充分，甚至還會造成二次浪費的現(xiàn)象，因此，文章就主要對玻璃窯余熱利用的關(guān)鍵技術(shù)問題做相關(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，我國的玻璃行業(yè)余熱發(fā)電逐漸發(fā)展起來，并且有很多的玻璃窯余熱發(fā)電站已經(jīng)開始運營，但是從已經(jīng)運營的發(fā)電站項目來分析，很多的企業(yè)對于玻璃窯余熱的發(fā)電還存在著認識不夠全面、理論知識不夠?qū)I(yè)的問題，甚至有的企業(yè)照搬其他行業(yè)的余熱發(fā)電經(jīng)驗和技術(shù)，這些不僅不能夠促進玻璃窯煙氣余熱的利用，還有可能會造成資源的二次浪費，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)，對于玻璃窯的余熱利用發(fā)電技術(shù)應(yīng)當(dāng)遵循三個基本原則：

(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，余熱在進行發(fā)電時相應(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)在進行余熱的利用時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)實際的煙氣余熱參數(shù)數(shù)據(jù)和煙氣的特性進行計算，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。

(3)在進行玻璃窯余熱的利用過程中，要充分的考慮余熱發(fā)電對于煙氣處理的要求，比如煙氣脫硫、脫硝和除塵等等，實現(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)又往往會受到燃料的消耗量、玻璃窯的使用情況及煙道、空氣交換機等等因素的影響，因此，在進行余熱利用發(fā)電時要準確的掌握煙氣余熱的相應(yīng)特性才能夠進行合理的利用。

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容易發(fā)生熔融性結(jié)渣，在煙氣的溫度高于600℃時則會發(fā)生煙道上的高溫沉積，而溫度低于600℃是則會發(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存在著高溫沉積和低溫沉積的現(xiàn)象，因此在此重點研究玻璃窯煙氣在高、低溫沉積時的積灰情況。在玻璃窯的高溫沉積狀態(tài)下，通常會生成兩層積灰，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，因此在進行玻璃窯的余熱使用時要對積灰進行清理。通過實踐證明，玻璃窯內(nèi)第一層灰的黏結(jié)性和黏附性較強，清理起來有一定的困難，但是經(jīng)過一定過熱度和過熱蒸汽進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，同時減慢低溫腐蝕時的積灰速度。

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，且部分堿金屬熔點低，會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和水蒸氣形成強腐蝕性的化合物，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，這些都會影響玻璃窯中的酸露點溫度。

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溫度，并且當(dāng)煙氣的溫度低于二百度時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 玻璃窯余熱利用時窯壓的調(diào)節(jié)

玻璃窯余熱利用過程當(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)生的煙氣都會通過蓄熱室排出煙囪，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)閘板的開度來實現(xiàn)，這屬于自然通風(fēng)的排煙方式，但是余熱發(fā)電站進行運營之后，玻璃窯改變了原有的排煙方式，進行強制排煙，這時窯壓的調(diào)節(jié)和控制就主要是靠引風(fēng)機電機的工作頻率和旋轉(zhuǎn)閘板的開度來實現(xiàn)。因此，玻璃窯壓必須要對整體的排煙系統(tǒng)、余熱鍋爐、引風(fēng)機和閘板等進行整體的調(diào)節(jié)和控制;在引風(fēng)機正常的運行時通過改變調(diào)節(jié)閘板的開度來穩(wěn)定窯壓，引風(fēng)機正常停運時會形成一定的抽力來實現(xiàn)窯壓的調(diào)整和穩(wěn)定;引風(fēng)機因事故停運時，快速蝶閥會完全打開使煙囪溫度升高，并且恢復(fù)抽力，另外，引風(fēng)機電機配有變頻器進行轉(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行。

3 結(jié)束語

在玻璃行業(yè)的發(fā)展過程中，通過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，極大地促進了環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，同時，還可以通過玻璃窯余熱的利用來實現(xiàn)更大的社會效益和經(jīng)濟效益，達到企業(yè)利潤的最大化。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，會造成環(huán)境的污染，而對玻璃窯余熱進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)的競爭能力，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)，在實踐中積累經(jīng)驗，提高能源的利用率。