關(guān)于玻璃窯余熱利用關(guān)鍵技術(shù)問題的探討

摘 要：文章主要是通過研究玻璃熔窯排出的高溫余熱運用的情況，進而分析玻璃工廠對于玻璃窯余熱的利用問題。根據(jù)玻璃窯的特點，可以分析得出玻璃窯煙氣余熱參數(shù)的主要影響因素，并且通過分析這些影響因素得出玻璃窯在燃燒使用各種燃料下產(chǎn)生的主要成分和主要特性。另外，還可以研究玻璃窯煙氣粉塵在鍋爐的受熱面表面的積灰機理和腐蝕情況，以此來找到減少余熱鍋爐積灰和預(yù)防低溫腐蝕的措施，并且玻璃窯的煙氣溫度高且成分復(fù)雜，進行玻璃窯余熱利用關(guān)鍵技術(shù)問題的探討以及煙氣的治理問題。

關(guān)鍵詞：玻璃窯；余熱利用；問題分析；余熱發(fā)電

引言

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(yán)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(rèn)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(zhǔn)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。

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