余熱發電在玻璃廠中的應用及節能分析

我國90％左右的玻璃企業燃用重油，重油平均含硫率在0.5％～3％，其燃燒產物含有大量的腐蝕性氣體和黏結性較強的油灰，這就對余熱發電的設備提出了新的要求。按照目前應用于玻璃余熱發電的純低溫余熱發電技術，實際對可利用的煙氣余熱而言，最高效利用的只是160—400℃的溫度段，出余熱鍋爐煙氣溫度高達150—200℃，如何充分利用這部分煙氣余熱以提高發電量，是值得研究發展的一個方向。純低溫余熱發電技術越來越受到整個社會的重視，它不僅給玻璃企業帶來十分豐厚的回報，而且為節能減排、提高全社會的能源綜合利用效率發揮了重要作用。

    1 系統熱工標定的主要參數

信義節能(蕪湖)玻璃公司是安徽省大型玻璃生產企業，有500 t/d壓延、500 t/d、700 t/d和900 t/d浮法玻璃生產線各一條。為增加純低溫余熱發電系統提供基礎設計參數，進一步完善和提高系統性能指標，合理地配備純低溫余熱發電系統，南京工業大學、海螺川崎工程有限公司和廠方共同對該生產線進行了熱工檢測。表1一表5是此次熱工檢測的主要參數。標定期間，原料與燃料質量穩定，系統運行也較穩定，標定結果具有代表性和可靠性。

    2 余熱發電系統基礎測定參數分析

由表5，根據測定結果算得，若各生產線出窯廢氣可利用熱焓傘部轉化成電能，可發電70105.9 kW。根據國內部分余熱發電窯的標定結果，采用余熱發電裝置的純低溫余熱發電系統，該廠總熱回收效率可達19％～21％，由表6可以看出該廠熱效率高于其它余熱發電系統。信義公司各玻璃生產線出窯廢氣溫度較水泥窯廢氣溫度高100℃以上，熱回收效率達到20％～21％是完全可以達到的。按照20％～21％的熱回收效率計算，對應當前的各生產線工況，總余熱發電量可達14021.2～14722.0 kW。從適當留有余地的角度考慮，建議發電機組功率按15000 kW選型。

3 余熱發電系統效益評估

3.1余熱發電的經濟效益

信義玻璃廠生產線余熱發電的發電機組功率若按15000 kW選型，總投資一般為每千瓦發電裝機5500～6500元人民幣。同時要考慮銀行貸款利息，貸款利息按本金的15％計算。預計總投資為9487.5～11212.5萬元人民幣。具體投資數額視項目具體情況不同而不同。

玻璃廠余熱發電系統投入生產運行后的發電成本主要由折舊費、運行費和其他費用支出組成”。項目投入生產運行后的發電成本為0.19～0.26元人民幣。按余熱發電系統運轉率95％，正常平均發電功率按14000 kW計，則年發電量為11650.8萬kwh。按照平均電價0.55元./kWh計，除去發電成本，每度電的凈利潤為0.29～0.36元人民幣，年利潤可達到3379～4194萬元人民幣。大約在兩到三年多的時間里就可以把全部的成本回收。

3.2 社會效益

建余熱發電生產線后，不僅節約能源而且減少廢氣排放，尤其是CO：排放。每kWh標煤耗按0.383 kg計算，若全年發電量為11650.8萬kWh，相當于節約標煤4.46萬噸，減少了二氧化碳排放9.15萬噸，并能減少二氧化硫等有害粉塵的排放量。

4 結論

(1)利用玻璃窯廢氣的余熱發電系統與水泥窯余熱發電系統相比將有如下優勢：玻璃窯廢氣含塵量低，可以基本不考慮收塵問題，工藝流程簡單，并且減少了沉降室散熱損失，利于提高發電量;玻璃窯廢氣溫度高達450—550℃，遠高于水泥窯廢氣溫度(一般為300—350 oC)，而發電效率一般隨氣體溫度的提高而增加，因而玻璃窯發電系統的熱回收效率將明顯高于水泥余熱發電系統的效率;玻璃生產線出口廢氣溫度波動小，參數穩定，加上廢氣溫度高，利于提高余熱發電系統的效率;玻璃窯廢氣管高度低，建設余熱發電系統可省去高空連接管道的麻煩，易于布置和安裝，建造費用較低;

(2)當前系統的運行狀況比較好，但500 t/d浮法線空氣過剩系數高，說明漏風量偏大，如果采取措施降低漏風，則廢氣溫度將明顯提高，發電效率會得以改善;

(3)從余熱發電的效益評估來看增加余熱發電系統，只需兩到三年就可收回成本。并能有效充分地利用能源，減少SO：等有毒粉塵和CO：排放量，降低生產成本。