玻璃窑余热发电锅炉的优化设计

尚凤迪

摘要：文章主要是分析了锅炉岛效率的优化设计，在此基础上讲解了清灰系统的改进方案，最后探讨了双轨联合调温技术和尾部防低温腐蚀技术，望可以为有关人员提供到一定的参考和帮助。

关键字：玻璃窑；余热发电；锅炉系统；优化设计

前言

玻璃窑余热发电技术能够在一定程度上降低到玻璃生产过程中的能源量，有效减少到对环境的污染，符合当前我国可持续发展的主要把目标。当前其的发展状态较为良好，但其的玻璃窑生产过程中的余热利用程度不高，为此在烧制玻璃过程中容易产生大量高温，如何有效转化这些气体去创造更高的价值是当前有关人员应当思考解决的难题。

1 锅炉岛效率的优化设计

1.1 参数的优化选择

在余热发电过程中，余热锅炉的能耗以及余热锅炉的能耗和汽轮机的效率与锅炉岛的效率密切相关，因此，应合理选择锅炉参数、锅炉结构布置、锅炉热力系统方案、锅炉的运行工况，玻璃窑炉废热锅炉机组蒸汽参数分为次高压、中压和低压，次压力的主蒸汽压力在5.3MPa之间，主蒸汽温度约为470℃，其中的饱和蒸汽温度约为270℃。主蒸汽压力3.82MPa，其中主蒸汽的温度是450°，蒸汽温度约250℃，低压主蒸汽压力2.45，主蒸汽温度为425℃，其中的饱和蒸汽温度为225℃，锅炉发电系统效率为风机和水泵的实际热值减去电耗，当前汽轮机效率的提高，系统效率将提高，玻璃窑炉产生的废气温度约为400℃-500℃，烟气负压为350-700Pa^[1]。按照玻璃窑产生的废气温度和烟道气的量，选择玻璃窑废热锅炉的适当蒸汽参数。按照玻璃窑出口的负压和烟道气和风的电阻废热锅炉的力，选择配对风扇。因为玻璃窑中的废热气体温度相对较低，烟道气的量很小，介质和低压废热锅炉的参数通常是选择，烟气温度为50℃高于主蒸汽温度。

1.2 炉型结构的布置优化

玻璃炉的废热发电锅炉是倒U形结构。烟道气进入底部，循环，然后从另一个下出口退出。具有这种结构的炉布可以有效地减小入口和出口烟道的长度，地板和压力损失，使整个炉结构更紧凑，减少钢消耗，提高整个锅炉岛的效率。玻璃窑废热锅炉采用模块化结构设计。整个锅炉由上行烟道，下降烟道，转向烟道，脱硝烟道和加热表面模块组成，向上烟道和向下烟道垂直设定。加热表面模块包括过热器模块，蒸发器模块，节能器模块和脱气器蒸发器模块。加热表面模块结构包括模块型管盒，加热表面管配件和支撑结构。加热表面管配件位于模块化管箱内。加热表面管接头通过支撑结构与模块化管箱的底部固定地连接，这方便现场安装，锅炉加热表面的灰色清洁，以后的维护和更换加热表面，以便确保锅炉岛的最高效率^[2-3]。

1.3 锅炉热力系统的优化

当前技术手段的不断进步，玻璃行业生产过程中的热系统类型也为我们提供了极大的选择。我们将分析几种常见的热系统。为可以做出正确的选择，单压系统将进入储物热锅炉进行加热，主蒸汽将进入蒸汽轮机。发电相对简单，单压系统的整体结构相对简单，操作过程不复杂，但操作过程不复杂。然而，如果设定锅炉的窄点，则集中式煤截面的吸热容量将小于其他系统，并且锅炉的低烟温将增加，因此需要额外的氧气产生。第二种是双压系统，这是一个独立的脱气系统。在锅炉废气温度的过程中，通过调节脱水剂的压力，可以有效地控制废气温度。当通过玻璃炉改变产生的废气的参数时，可以通过低压系统改变废热锅炉的参数，从而可以快速提高锅炉的热效率^[4]。当低温热锅炉的主蒸汽温度在很大程度上调节到足以调节饱和蒸汽时，在高温过热器和低温过热器之间设定热水冷却装置，即主要的热水后高温热水调节体和高品质的热水蒸汽。由于热水和主蒸汽之间的焓差和大的温度范围，高温过热器受到保护，以确保主蒸汽为15级蒸汽，不仅有低输出维护，而且还有很大的温度调节，确保大型烟气流量和烟气波动，控制主蒸汽温度波动，有效确保到了汽轮机的安全运行。

1.4 锅炉热力系统选择

废热锅炉生产的主蒸汽进入蒸汽涡轮机。在蒸汽涡轮机中的主蒸汽后，它被送到脱气后送到锅炉的节能入口。该系统的特征在于蒸汽轮机只有一个蒸汽当玻璃炉的出口参数固定时，废热锅炉的热系统和发电站的配置旨在提高主蒸汽质量和蒸汽生产，单一压力HRSG系统简单易行为可以操作，但是当锅炉固定时，与其他系统至少比较装置的恢复吸热器，HRSG的废气温度最高，锅炉热效率相对较低。热水闪光系统是将热水闪光添加到单压力发电系统中，即废热锅炉产生一定的主蒸汽和热水压力，主蒸汽进入蒸汽的高压蒸汽入口涡轮机，热水通过闪蒸在一定压力下产生低压饱和蒸汽和脱氧热水，低压蒸汽被送到蒸汽涡轮机的低压蒸汽入口或工业中使用;主蒸汽和低压蒸汽在蒸汽轮机中工作，以驱动涡轮机旋转和共同产生电能。当需要减少或增加排气温度时，可以通过增加或减少水量来调节它;当废气参数波动时，通过调节水量，可以满足主蒸汽参数或废气温度，双压自脱模系统是一种废热锅炉，可以同时生产高压和低压蒸汽。高压蒸汽作为主蒸汽进入蒸汽轮机的主入口，以驱动蒸汽涡轮机以工作和发电;低压蒸汽进入脱水器以实现锅炉的自速。多余的蒸汽可以加入涡轮机的低压部分，这有助于主蒸汽推动蒸汽涡轮机一起工作以产生电力。当烟道气条件和蒸汽参数相同时，冷凝水温是固定值，热水温度进入滚筒是固定值。按照热保守定律，排气温度和总吸热全部设定值，废气温度与热融合供水的温度无关。在相同的烟气条件和蒸汽参数下，凝结水温度为定值，进入汽包的热水温度为定值，按照热量守恒定律，排汽温度和总吸入热量为定值，而且排烟温度也是一个固定值，锅炉内的变化就是自脱氧的压力，压力越高，介质的饱和温度越高，温差越小，受热面越大，烟道的气体阻力越大，而适当的压力参数还应按照烟气特性、尾部受热面、经济性和锅炉岛效率特性来确定自氧化系统。

2 清灰系统的改进

2.1 清灰系统的运行情况

由于它投入运行，烟灰吹效果很明显，能量消耗低，动作范围宽，锅炉粉尘具有良好的去除效果。该系统符合烟灰吹效应，经济效益和运行中的要求，在减少劳动力强度，促进维护和降低维护成本方面具有明显的优势。脉冲气体烟气鼓风机采用液化气质，如乙炔，氢气和天然气。炼油厂具有高反应性，并按照一定比例使用空气制备，燃烧发生在一个特殊的紊流管内，燃烧气体的瞬时压力急剧增加，吹扫火焰在定向脉冲气体喷嘴出口处以超音速突然释放压力，锅炉受热面上的烟尘通过吹扫、声疲劳，热清洗和局部振动。最后，粉尘被烟气包裹带走，从而提高锅炉的热效率。

2.2 喷嘴的选择

无论喷嘴结构设计是否合理，都直接关系到清灰效果，因此，由于燃料的不同，锅炉所用燃料的不同，各受热面烟气温度的不同，各受热面位置的喷嘴也应作相应的设计，按照不同的受热面选择不同的喷嘴，在脉冲喷嘴与脉冲罐的连接处采用接头过渡，使脉冲能量损失最小。

3 结束语

由上可知，有关人员应当不断的探索和研究，找出科学合理的解决措施，才能够有效改善到玻璃窑余热发电锅炉技术，使得玻璃窑余热发电系统在运行过程中能够更为方便以及便捷，进一步保护环境。

参考文献

1. 张坦, 刘勇. 一种玻璃窑高温废气余热发电锅炉:, CN209960448U[P]. 2020.

2. 邢飞. 一种玻璃窑余热发电方法及装置:, CN110953030A[P]. 2020.

3. 方海燕, 李培涛, 刘余庆. 有机朗肯循环在玻璃窑低温余热回收中的应用[J]. 建材世界, 2020, v.41;No.208(03):89-92.

4. 白中华、王婷婷、徐文波、苗常海、余宗泽. 工业余热发电热力系统设计及其优化[J]. 节能与环保, 2020, No.313(08):49-51.

5. 陈启勇, 肖华生. 关于低温低压余热发电锅炉内部检验的探讨[J]. 中国设备工程, 2020(19).

6. 彭龙. 一种玻璃窑SCR脱硝烟气温度控制装置的原理及应用[J]. 能源与环境, 2020, No.159(02):85-86.