CN101603679A - 浮法玻璃熔窑中温次中压余热锅炉系统 - Google Patents

Abstract

本发明浮法玻璃熔窑中温次中压余热锅炉系统，涉及配套浮法玻璃熔窑的余热锅炉技术领域，旨在解决传统浮法玻璃熔窑中温次中压余热锅炉系统中存在的熔窑烟气参数波动对锅炉运行影响大、余热回收利用率低、系统运行稳定性差等技术问题。本发明余热锅炉炉体内顺次设置有高温过热器、低温过热器、蒸发器、省煤器和除氧蒸发器，余热锅炉出口连接引风机和烟囱；除氧器设置于余热锅炉顶部，分别与水泵、除氧蒸发器相通连；给水泵与省煤器相通连，省煤器与汽包相通连；汽包与低温过热器相通连，低温过热器与高温过热器相通连，高温过热器与外部用汽设备相通连；汽包底部与蒸发器相通连。本发明适用于配套浮法玻璃熔窑的余热锅炉。

Description

浮法玻璃熔窑中温次中压余热锅炉系统

技术领域

本发明涉及余热锅炉技术领域，特别是一种配套浮法玻璃熔窑的余热锅炉系统。

背景技术

工业过程的能源消耗以燃料和电力为主，通常燃料的利用率在30～40％之间，会有大量的余能产生，且大部分余能以废气余热的形式存在。如不对废气余热资源进行回收利用，不仅会浪费能源，而且还污染环境。利用工业过程的废气余热资源建设余热发电站，能实现“变废为宝”，是一项节能环保综合利用技术改造项目，其经济效益、环保效益和社会效益十分显著。

玻璃行业的浮法玻璃熔窑通常使用重油、天然气、煤气等作为燃料，燃料在炉内燃烧形成的烟气被排出窑外，即产生了废气余热资源。浮法玻璃熔窑废气属于中温废气余热，温度为450～550℃，废气流量较少，热品位较低，热回收代价较大；废气余热的参数(温度、流量、压力)具有一定的波动性，波动范围大；多数玻璃厂单条玻璃生产线的建设规模不大，浮法玻璃熔窑的余热相对来说比较有限，余热发电项目相对单位投资大，投资回报周期长；浮法玻璃熔窑废气余热资源的规模比水泥行业相对较少，目前，国内外玻璃行业主要采用热利用的回收途径，即设置热管式余热锅炉，回收部分废气热能，烟气大部分是半通过的。余热锅炉用于产生饱和蒸汽，提供给重油加热或承担采暖热负荷，或配套较小规模的低温低压余热发电装置，其热利用效率和发电装置效率低，系统稳定性差，通常余热锅炉的排烟温度在230～250℃，余热利用率只有30～40％。而实际上，玻璃窑的排烟余热利用率可达65～80％。

发明内容

本发明旨在解决传统浮法玻璃熔窑中温次中压余热锅炉系统中存在的熔窑烟气参数波动对锅炉运行影响大、锅炉蒸汽参数不稳定、余热回收利用率低、系统运行稳定性差等技术问题，以提供一种受熔窑烟气参数波动影响小、锅炉蒸汽稳定、余热回收利用率高、系统运行稳定的浮法玻璃熔窑中温次中压余热锅炉系统。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的浮法玻璃熔窑中温次中压余热锅炉系统，其中余热锅炉1炉体内烟气进口至出口间顺次设置有高温过热器8、低温过热器9、数个蒸发器10、省煤器12和数个除氧蒸发器13，余热锅炉1出口连接引风机3的进风口，引风机3的出风口与烟囱2相通连；除氧器4设置于余热锅炉1顶部，其上部设有循环水入口，其下部分别设置有数根出水管和进水管，其中至少一根出水管与给水泵5的进水口相通连，至少有另一根出水管与数个除氧蒸发器13的进水口相通连，至少有一根进水管与数个除氧蒸发器13的出水口相通连；给水泵5的出水管与省煤器12的进水管相通连，省煤器12的出水管与汽包11的一根进水管相通连；汽包11的至少一根出水管与低温过热器9的进水管相通连，低温过热器9的出水管与高温过热器8的进水管相通连，高温过热器8的出水管与外部用汽设备相通连；汽包11底部设有数条出水管和进水管，其中数条出水管与数个蒸发器10的进水管相通连，数条进水管与数个蒸发器10的出水管相通连。

本发明的浮法玻璃熔窑中温次中压余热锅炉系统，其中所述余热锅炉1本体烟道呈∏型布置，左右各有一个竖井烟道。

本发明的浮法玻璃熔窑中温次中压余热锅炉系统，其中所述余热锅炉1烟气进口一侧的竖井烟道内按烟气进入方向由下而上依次布置高温过热器8、低温过热器9、数个蒸发器10；余热锅炉1烟气出口一侧的竖井烟道内按烟气进入方向由上而下依次布置省煤器12和数个除氧蒸发器13。

本发明的浮法玻璃熔窑中温次中压余热锅炉系统，其中所述余热锅炉为单锅筒布置。

本发明的浮法玻璃熔窑中温次中压余热锅炉系统，其中所述除氧器4为压力式除氧器。

本发明的浮法玻璃熔窑中温次中压余热锅炉系统，其中所述锅炉1进口前的烟道6与旁通烟道相通连，旁通烟道上设置有熔窑烟道主闸板门20，熔窑烟道主闸板门20后的旁通烟道与烟囱2相通连。

本发明的浮法玻璃熔窑中温次中压余热锅炉系统，其中所述汽包11与化学水加药装置21相通连。

本发明的浮法玻璃熔窑中温次中压余热锅炉系统，其中所述引风机3为并联的两台变频引风机。

本发明浮法玻璃熔窑中温次中压余热锅炉系统的有益效果：

1.本系统产生中温次中压的过热蒸汽，克服低品位热源只用作纯低温低压余热锅炉热源的一贯做法，提高了余热利用率和余热锅炉的效率，同时较高蒸汽参数有利于提高汽轮发电机组的效率和降低设备制造难度，减少投资。

2.熔窑烟气参数的波动对锅炉运行的影响小，保证锅炉蒸汽参数的相对稳定，最大限度地回收利用浮法玻璃熔窑产生的废气中的余热；

3.采用露天立式∏型布置，结构紧凑、占地小。

4.采用自然循环方式，设计、制造、安装简便。

5.适用于排烟温度在450℃以上的各种浮法玻璃熔窑。

附图说明

图1 为本发明的系统结构示意图

图中标号说明：

1∏型余热锅炉、2烟囱、3引风机、4除氧器、5给水泵、6烟道、7锅炉出口烟道、8高温过热器、9低温过热器、10蒸发器、11汽包、12省煤器、13除氧蒸发器、20熔窑烟道主闸板门、21化学水加药装置、22汽轮发电机组

具体实施方式

本发明详细结构、应用原理、作用与功效，参照附图1通过如下实施方式予以说明。

本发明的浮法玻璃熔窑中温次中压余热锅炉系统，其中余热锅炉1炉体内烟气进口至出口间顺次设置有高温过热器8、低温过热器9、4个蒸发器10、省煤器12和2个除氧蒸发器13，余热锅炉1出口连接引风机3的进风口，引风机3的出风口与烟囱2相通连；压力式除氧器4设置于余热锅炉1顶部，其上部设有循环水入口，其下部分别设置有数根出水管和进水管，其中一根出水管与给水泵5的进水口相通连，另一根出水管与2个除氧蒸发器13的进水口相通连，2根进水管与2个除氧蒸发器13的出水口相通连；给水泵5的出水管与省煤器12的进水管相通连，省煤器12的出水管与汽包11的一根进水管相通连；汽包11的出水管与低温过热器9的进水管相通连，低温过热器9的出水管与高温过热器8的进水管相通连，高温过热器8的出水管与外部汽轮发电机系统的蒸汽导管相通连；汽包11底部设有数条出水管和进水管，其中3条出水管与4个蒸发器10的进水管相通连，3条进水管与4个蒸发器10的出水管相通连。

余热锅炉1本体烟道呈∏型布置，左右各有一个竖井烟道，余热锅炉1烟气进口一侧的竖井烟道内按烟气进入方向由下而上依次布置高温过热器8、低温过热器9、4个蒸发器10；余热锅炉1烟气出口一侧的竖井烟道内按烟气进入方向由上而下依次布置省煤器12和2个除氧蒸发器13。余热锅炉1也可采用单锅筒布置，前述设置按按烟气进入方向由下而上依次布置高温过热器8、低温过热器9、蒸发器10、省煤器12和除氧蒸发器13。

锅炉1进口前的烟道6与旁通烟道相通连，旁通烟道上设置有熔窑烟道主闸板门20，熔窑烟道主闸板门20后的旁通烟道与烟囱2相通连。

汽包11与化学水加药装置21相通连。

引风机3为并联的两台变频引风机，一开一备，当一台出现故障不能运行时，随即可开启另一台备用引风机，保证余热锅炉的正常运行和浮法玻璃熔窑的正常生产。

凝结水或化学补充水由除氧器4顶部进入，经除氧器4一次加热除氧后通过除氧水箱底部的引出管分配到布置在锅炉尾部的除氧蒸发器13，与管外的热烟气进行热交换后温度达到130℃左右并自然循环上升到除氧器4内深度除氧，然后再经管道输送到给水泵5，给水泵5将给水升压，之后通过三级省煤器12吸热，此时给水温度升高到227℃成为饱和水，并进入汽包11，再由汽包底部的下降管分配到四级蒸发器10，受四级蒸发器10管外烟气加热，产生227℃左右的饱和汽水混合物，饱和汽水混合物自然循环回到汽包11，由汽包11的汽水分离装置进行汽水分离，分离出来的饱和水落入汽包下部，进入新一轮循环，分离出的饱和蒸汽经汽包11顶部的导汽管引入低温过热器9，再通过高温过热器8产生2.5Mpa 420℃中温次中压过热蒸汽供汽轮发电机组发电，也可经减温减压后向用热点供热。

两级除氧蒸发器13的作用是将向锅炉的凝结水和化学补充水加热成为0.28MPa压力下的饱和水，使溶解于水中的氧气通过除氧器逸出，达到除氧的目的，以保护锅炉其它受热面在高温下不受氧腐蚀。

三级省煤器12的作用是通过与流经其外表面的热烟气进行热交换，将流经省煤器内部的锅炉给水进一步提高温度。

四级蒸发器10是锅炉产生蒸汽的主要受热器件，可将流经其内部的炉水等压加热，并在该压力下蒸发产生蒸汽和水的混合物，此汽水混合物上升至锅炉汽包11，经汽水分离后水再进入蒸发器10循环产生蒸汽。

低温过热器9的作用是将流经其内部的饱和蒸汽加热成为干蒸汽，高温过热器8的作用是将流经其内部的干蒸汽加热并使之具有一定过热度的过热蒸汽，产生合格的蒸汽。

浮法玻璃熔窑产生的535℃烟气由锅炉进口烟道6进入锅炉(锅炉启动后熔窑烟道主闸板门20关闭)，在锅炉第一竖井烟道中烟气自下向上分别横向流经高温过热器8、低温过热器9和四级蒸发器10外部，再由第二竖井烟道中自上向下横向流经三级省煤器12和两级除氧蒸发器13外部进行热交换，热交换锅炉烟气温度下降到165℃左右再经锅炉出口烟道7连接锅炉引风机3，引风机3将经过热交换后的废烟气抽引到烟囱2排向大气。

从上所述，本发明的浮法玻璃熔窑中温次中压余热锅炉系统，产生中温次中压的过热蒸汽，克服低品位热源只用作纯低温低压余热锅炉热源的一贯做法，提高了余热利用率和余热锅炉的效率，另外较高蒸汽参数有利于提高汽轮发电机组的效率和降低设备制造难度，减少投资，同时本系统还具有熔窑烟气参数的波动对锅炉运行的影响小、保证锅炉蒸汽参数的相对稳定、最大限度地回收利用浮法玻璃熔窑产生的废气中的余热、结构紧凑、占地小、设计、制造、安装简便等诸多优点。本系统可适用于排烟温度在450℃以上的各种浮法玻璃熔窑。

Claims (8)

1.浮法玻璃熔窑中温次中压余热锅炉系统，其特征在于：余热锅炉(1)炉体内烟气进口至出口间顺次设置有高温过热器(8)、低温过热器(9)、数个蒸发器(10)、省煤器(12)和数个除氧蒸发器(13)，余热锅炉(1)出口连接引风机(3)的进风口，引风机(3)的出风口与烟囱(2)相通连；除氧器(4)设置于余热锅炉(1)顶部，其上部设有循环水入口，其下部分别设置有数根出水管和进水管，其中至少一根出水管与给水泵(5)的进水口相通连，至少有另一根出水管与数个除氧蒸发器(13)的进水口相通连，至少有一根进水管与数个除氧蒸发器(13)的出水口相通连；给水泵(5)的出水管与省煤器(12)的进水管相通连，省煤器(12)的出水管与汽包(11)的一根进水管相通连；汽包(11)的至少一根出水管与低温过热器(9)的进水管相通连，低温过热器(9)的出水管与高温过热器(8)的进水管相通连，高温过热器(8)的出水管与外部用汽设备相通连；汽包(11)底部设有数条出水管和进水管，其中数条出水管与数个蒸发器(10)的进水管相通连，数条进水管与数个蒸发器(10)的出水管相通连。

2.如权利要求1所述的浮法玻璃熔窑中温次中压余热锅炉系统，其特征在于：所述余热锅炉(1)本体烟道呈П型布置，左右各有一个竖井烟道。

3.如权利要求2所述的浮法玻璃熔窑中温次中压余热锅炉系统，其特征在于：所述余热锅炉(1)烟气进口一侧的竖井烟道内按烟气进入方向由下而上依次布置高温过热器(8)、低温过热器(9)、数个蒸发器(10)；余热锅炉(1)烟气出口一侧的竖井烟道内按烟气进入方向由上而下依次布置省煤器(12)和数个除氧蒸发器(13)。

4.如权利要求1所述的浮法玻璃熔窑中温次中压余热锅炉系统，其特征在于：所述余热锅炉为单锅筒布置。

5.如权利要求1所述的浮法玻璃熔窑中温次中压余热锅炉系统，其特征在于：所述除氧器(4)为压力式除氧器。

6.如权利要求1所述的浮法玻璃熔窑中温次中压余热锅炉系统，其特征在于：所述锅炉(1)进口前的烟道(6)与旁通烟道相通连，旁通烟道上设置有熔窑烟道主闸板门(20)，熔窑烟道主闸板门(20)后的旁通烟道与烟囱(2)相通连。

7.如权利要求1所述的浮法玻璃熔窑中温次中压余热锅炉系统，其特征在于：所述汽包(11)与化学水加药装置(21)相通连。

8.如权利要求1所述的浮法玻璃熔窑中温次中压余热锅炉系统，其特征在于：所述引风机(3)为并联的两台变频引风机。