玻璃熔窯余熱發(fā)電技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用及展望

尤振豐

(中國新型建材設(shè)計(jì)研究院，浙江 杭州 310003)

1 玻璃熔窯余熱發(fā)電技術(shù)開發(fā)的背景

玻璃行業(yè)是屬于資源、能源依賴型的高能耗原材料產(chǎn)業(yè)，隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，年平均產(chǎn)量增長超過10%，到2012年底平板的年產(chǎn)量已經(jīng)超過7億重量箱，全國共有291條浮法玻璃生產(chǎn)線。我國平板玻璃的產(chǎn)量已經(jīng)連續(xù)20多年位居世界產(chǎn)量的第一。

作為工業(yè)耗能大戶，玻璃生產(chǎn)企業(yè)需要消耗大量的能源。以目前國內(nèi)比較常見的500t/d浮法玻璃生產(chǎn)線為例，設(shè)計(jì)熔窯能耗約6900Kj/kg玻璃液，平板玻璃熔窯的熱效率約為40%左右，最高可達(dá)50%。玻璃熔窯產(chǎn)生的大量400－500度的熱煙氣除少量回收利用，約80%直接通過煙囪高空排放，尤其是南方地區(qū)基本不加利用。這樣既大量浪費(fèi)能源，又對(duì)環(huán)境造成污染。因此高效利用玻璃生產(chǎn)中產(chǎn)生的余熱成為降低玻璃生產(chǎn)綜合能耗的有效途徑。

下表是國內(nèi)典型噸位玻璃熔窯的能耗指標(biāo)［1］

400 500 600 700 900單位能耗(Kj/kg玻璃液)熔化能力(t/d)～7315 ～6697 ～6688 ～6186 ～5900日耗燃油(t/d)70～73 84～86 98～100 106～110 132～134

2 玻璃熔窯余熱發(fā)電技術(shù)的開發(fā)

中國新型建材設(shè)計(jì)研究院聯(lián)合江蘇華爾潤集團(tuán)公司對(duì)浮法玻璃熔窯的余熱發(fā)電技術(shù)開展研究，取得初步成果后，在張家港浮法玻璃生產(chǎn)線上的進(jìn)行了應(yīng)用試驗(yàn)。

2008年初，華爾潤集團(tuán)張家港八、九線余熱發(fā)電工程相繼并網(wǎng)。該消息在國內(nèi)外同行中引起轟動(dòng)?！吨袊ú膱?bào)》等業(yè)內(nèi)報(bào)紙和網(wǎng)站陸續(xù)進(jìn)行了報(bào)道。2008年北京玻璃展玻璃熔窯節(jié)能減排研討會(huì)上，我院向國內(nèi)外領(lǐng)導(dǎo)和同行作了題為《玻璃熔窯余熱發(fā)電技術(shù)的總結(jié)與推廣應(yīng)用》的報(bào)告，引起了行業(yè)內(nèi)的廣泛重視;并陸續(xù)在浮法玻璃生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行了推廣應(yīng)用。

該技術(shù)于2009年通過了中國建材聯(lián)合會(huì)組織的技術(shù)鑒定，并于當(dāng)年獲建材行業(yè)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

3 玻璃熔窯余熱發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用

隨著該項(xiàng)技術(shù)的鑒定和獲獎(jiǎng)，為余熱發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用打開了市場(chǎng)。在隨后的幾年里，玻璃行業(yè)掀起了一個(gè)余熱發(fā)電工程建設(shè)的小高潮。各大型玻璃企業(yè)紛紛上馬建設(shè)余熱發(fā)電項(xiàng)目。

我院隨后設(shè)計(jì)總承包了華爾潤集團(tuán)東區(qū)余熱電站、江門華爾潤余熱利用項(xiàng)目、紹興陶堰玻璃有限公司余熱電站、河北迎新玻璃集團(tuán)余熱電站、成都南玻玻璃有限公司余熱發(fā)電工程等一系列余熱發(fā)電項(xiàng)目。其它企業(yè)也紛紛跟進(jìn)，開發(fā)出了具有各自特色的玻璃熔窯余熱發(fā)電技術(shù)，并在行業(yè)內(nèi)加以應(yīng)用。

4 余熱發(fā)電技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)及展望

玻璃熔窯余熱發(fā)電技術(shù)是玻璃行業(yè)的創(chuàng)新技術(shù)，實(shí)施該項(xiàng)技術(shù)不僅能給玻璃生產(chǎn)企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟(jì)效益，也符合國家大力推進(jìn)行節(jié)能減排的政策導(dǎo)向。

雖然玻璃熔窯余熱發(fā)電技術(shù)已經(jīng)得到了推廣應(yīng)用，但此技術(shù)還有待進(jìn)一步提高，結(jié)合我國平板玻璃行業(yè)的再次，今后玻璃熔窯余熱發(fā)電技術(shù)的發(fā)展方向有以下幾個(gè)方面:

(1)提高余熱發(fā)電機(jī)組的發(fā)電能力;

(2)余熱發(fā)電和煙氣治理技術(shù)的一體化;

(3)余熱利用的冷熱電三聯(lián)產(chǎn)技術(shù)。

我國平板玻璃的產(chǎn)量已經(jīng)是全世界第一，提高玻璃行業(yè)的能源利用率不僅僅是提高企業(yè)的競(jìng)爭能力，更重要的是將關(guān)系到我國能源戰(zhàn)略的組成，所以制定本行業(yè)的相關(guān)節(jié)能措施、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也勢(shì)在必行。

5 結(jié)束語

利用玻璃生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的中低溫余熱進(jìn)行發(fā)電，將產(chǎn)生的電力回用于玻璃生產(chǎn)，玻璃企業(yè)減少生產(chǎn)用電的購買量，能給企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟(jì)效益。該技術(shù)的推廣應(yīng)用也會(huì)產(chǎn)生很好的環(huán)保和社會(huì)效益。

本技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，是對(duì)中國“洛陽浮法玻璃工藝”技術(shù)的補(bǔ)充、發(fā)展和創(chuàng)新，豐富了“洛陽浮法玻璃工藝”的內(nèi)涵，開創(chuàng)了浮法玻璃節(jié)能減排的新里程。

玻璃熔窯余熱發(fā)電技術(shù)的主要發(fā)展方向?yàn)?提高余熱發(fā)電機(jī)組的發(fā)電能力;余熱發(fā)電和煙氣治理技術(shù)的一體化;余熱利用的冷熱電三聯(lián)產(chǎn)技術(shù)。并加緊制定相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和政策措施，全面促進(jìn)玻璃行業(yè)的節(jié)能減排事業(yè)。

［1］劉成雄 玻璃熔窯余熱發(fā)電技術(shù)開發(fā)和設(shè)計(jì)應(yīng)用《玻璃》2010.12.