CN102345849A - 玻璃退火窑的余热锅炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种玻璃退火窑的余热锅炉，炉体上具有高温进气口、中温进气口和排烟口，高温进气口、中温进气口和排烟口分别安装高温烟道挡板、中温烟道挡板和排烟挡板，高、中温进气口分别与玻璃退火窑的高温排风机和中温排风机连接，排烟口则通过引风机与外界连通，炉体内高温进气口和中温进气口之间安装过热器，炉体内中温进气口和排烟口之间依次安装蒸发器、省煤器、除氧蒸发器和热水加热器，炉体外安装汽包和除氧器。本发明充分利用玻璃退火窑生产过程中产生的余热，并设置热水加热器，将余热锅炉的排烟温度降低到50℃～130℃以下，大幅度提高玻璃退火窑的余热利用率，实现玻璃退火窑的温度控制，满足玻璃退火窑的生产工艺要求。

Description

玻璃退火窑的余热锅炉

技术领域

本发明涉及一种余热锅炉，尤其涉及玻璃退火窑的余热锅炉，属于工业炉窑烟气余热利用技术领域。

背景技术

我国的玻璃产量巨大，而且消耗大量能源。截止2010年底，我国有200多条浮法玻璃生产线投运，浮法玻璃的平均能耗为6500kJ/kg～7500kJ/kg玻璃液，其中约30%以上的热能则以废气的形式外排。我国浮法玻璃的平均能耗比发达国家高20%以上，节能潜力巨大。

高温玻璃液需经过玻璃退火窑降温后成为玻璃产品，初步计算，每千克玻璃从600℃降低到150℃，释放热量在900kJ以上，如果对玻璃退火过程释放的热量加以利用，可以大幅度降低玻璃产品的能耗，降低玻璃的生产成本。我国目前缺少玻璃退火窑余热利用技术，玻璃退火窑的余热很少进行综合利用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种玻璃退火窑的余热锅炉，以充分利用玻璃退火窑生产过程中产生的余热，实现能源综合利用、降低温室气体排放水平、降低水玻璃的生产成本，提高生产企业的竞争力，其控制方法能够保证余热锅炉正常生产的同时，实现玻璃退火窑的温度控制，满足玻璃退火窑的生产工艺要求。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

玻璃退火窑的余热锅炉，炉体上具有高温进气口、中温进气口和排烟口，高温进气口、中温进气口和排烟口分别安装高温烟道挡板、中温烟道挡板和排烟挡板，高温进气口和中温进气口分别与玻璃退火窑的高温排风机和中温排风机连接，排烟口则通过引风机与外界连通，炉体内高温进气口和中温进气口之间安装过热器，炉体内中温进气口和排烟口之间依次安装蒸发器、省煤器、除氧蒸发器和热水加热器，炉体外安装汽包和除氧器，除氧器的低温进水口与外界供水管连接而除氧器的内循环出水口与除氧蒸发器的入口连接，除氧蒸发器的汽水混合物出口与除氧器的内循环入口连接而除氧器的高温出水口通过给水泵与省煤器的入口连接，省煤器的出口与汽包的给水入口连接而汽包的内循环出水口与蒸发器的入口连接，蒸发器的汽水混合物出口与汽包的内循环入口连接而汽包的干饱和蒸汽出口与过热器的入口连接，过热器的出口、以及热水加热器的低温入口和高温出口都通向炉体外。

所述余热锅炉还增设了中温端控制器和高温端控制器，玻璃退火窑上安装了中温端温度计和高温端温度计，中温端控制器与中温端温度计、中温排风机和中温烟道挡板连接并根据中温端温度计的温度信号控制中温排风机和中温烟道挡板开关，高温端控制器与高温端温度计、高温排风机和高温烟道挡板连接并根据高温端温度计的温度信号控制高温排风机和高温烟道挡板开关。

所述中温进气口和中温烟道挡板之间增设中温旁路烟道挡板，高温进气口和高温烟道挡板之间增设高温旁路烟道挡板，中温旁路烟道挡板与中温端控制器连接并由中温端控制器根据中温端温度计的温度信号控制开关，高温旁路烟道挡板与高温端控制器连接并由高温端控制器根据高温端温度计的温度信号控制开关。

所述引风机和烟气档板也与中温端控制器或高温端控制器连接并控制开关。

采用上述结构后，本发明将源于玻璃退火窑的高温气体和中温气体分别从高温进气口和中温进气口引进余热锅炉，充分利用玻璃退火窑生产过程中产生的高温气体的余热生产更高温度参数的蒸汽，提高了余热锅炉产汽品质，设置热水加热器，可以将余热锅炉的排烟温度降低到50℃～130℃以下，大幅度提高玻璃退火窑的余热利用率，实现能源综合利用、降低温室气体排放水平、降低水玻璃的生产成本，提高生产企业的竞争力，其控制方法能够保证余热锅炉正常生产的同时，实现玻璃退火窑的温度控制，满足玻璃退火窑的生产工艺要求。

附图说明

图1为本发明的结构及工艺流程示意图。

标号说明

炉体100                 中温进气口101

高温进气口102           排烟口103

玻璃退火窑200

低温玻璃出口端1         中温端温度计2

中温端控制器3           中温排风机4

中温旁路烟道挡板5       中温烟道挡板6

汽包7                   蒸发器8

省煤器9                 给水泵10

除氧器11                引风机12

排烟挡板13              热水加热器14

除氧蒸发器15            过热器16

高温烟道挡板17          高温旁路烟道挡板18

高温排风机19            高温端控制器20

高温端温度计21          高温玻璃入口端22

冷空气管23

管L1～L11。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

需要提前说明的是，图1中的箭头表示本发明运行时各类物质的运动方向，下面将不再一一详述。

图1示出了本发明的示意性结构以及本发明运行时的工艺流程，如其所示，本发明炉体100上具有中温进气口101、高温进气口102和排烟口103。中温进气口101、高温进气口102和排烟口103分别安装中温烟道挡板6、高温烟道挡板17和排烟挡板13。高温进气口102和中温进气口101分别与玻璃退火窑200的高温排风机19和中温排风机4连接，玻璃退火窑200的两端为低温玻璃出口端1和高温玻璃入口端22，玻璃退火窑200的侧边连接冷空气管23，排烟口103则通过引风机12与外界连通。炉体100内高温进气口102和中温进气口101之间安装过热器16，炉体100内中温进气口101和排烟口103之间依次安装蒸发器8、省煤器9、除氧蒸发器15和热水加热器14。炉体100外安装汽包7和除氧器11。

其中，过热器16、蒸发器8、省煤器9、除氧蒸发器15、热水加热器14、汽包7和除氧器11都是现有设备。过热器16是锅炉中将一定压力下的饱和水蒸汽加热成相应压力下的过热水蒸汽的受热面。蒸发器8是将饱和水加热成湿饱和蒸汽的设备。省煤器9就是锅炉尾部烟道中加热锅炉给水的受热面，由于从温度较低的烟气中吸收热量，降低了烟气的排烟温度，节省了能源，提高了效率，所以称之为省煤器。汽包7（亦称锅筒）是自然循环锅炉中最重要的受压元件，饱和水和干饱和蒸汽在该设备内完成分离。除氧器11是锅炉给水系统中，使给水加热到饱和温度，能去除给水中溶解气体的混合式加热器。除氧蒸发器是将除氧器的给水加热到饱和温度的设备，可选用湖州炜业锅炉容器制造有限公司的标准产品。热水加热器14就是一组钢管，管外的烟气向管内流动的水加热。

除氧器11的低温入口通过管L1与外界冷水管连接，除氧器11的内循环出口通过管L2与除氧蒸发器15的入口连接，除氧蒸发器15的汽水混合物出口通过管L3与除氧器11的内循环入口连接，除氧器11的高温出口通过管L4和给水泵10与省煤器9的入口连接，省煤器9的出口通过管L5与汽包7的给水入口连接，汽包7的内循环饱和水出口通过管L6与蒸发器8的入口连接，蒸发器8的汽水混合物出口通过管L7与汽包7的内循环入口连接，汽包7的干饱和蒸汽出口通过管L8与过热器16的入口连接，过热器16的高温蒸汽出口通过管L9通向炉体外，热水加热器14的低温入口和高温出口分别通过管L10和L11通向炉体外。

为了更好地综合利用能源，余热锅炉100还增设了中温端控制器3和高温端控制器20，玻璃退火窑200上则安装了中温端温度计2和高温端温度计21，中温进气口101和中温烟道挡板6之间增设中温旁路烟道挡板5，高温进气口102和高温烟道挡板17之间增设高温旁路烟道挡板18。中温端控制器3与中温端温度计2、中温排风机4和中温烟道挡板6、中温旁路烟道挡板5连接，中温端控制器3根据中温端温度计2的温度信号控制中温排风机4和中温烟道挡板6、中温旁路烟道挡板5开或关。高温端控制器20与高温端温度计21、高温排风机19和高温烟道挡板17、高温旁路烟道挡板18连接，高温端控制器20根据高温端温度计21的温度信号控制高温排风机19和高温烟道挡板17、高温旁路烟道挡板18开或关。引风机12和烟气档板13也与中温端控制器3或高温端控制器20连接并控制开或关。这样，由玻璃退火窑200的中温端温度计2和高温端温度计21提供控制信号，由中温端控制器3和高温端控制器20分别调节高温排风机19、中温排风机4、余热锅炉100引风机12的气体流量、并调节与之对应的高温烟道挡板17、高温旁路烟道挡板18、中温烟道挡板6、中温旁路烟道挡板5和烟气档板13协调动作，实现对玻璃退火窑200窑温的控制。

本发明工作时，高温玻璃从玻璃退火窑200的高温玻璃入口端22进入玻璃退火窑200，被由冷空气管23送入玻璃退火窑200的冷空气23冷却后，从玻璃退火窑200的低温玻璃出口端1离开。进入玻璃退火窑200的冷空气通过玻璃退火窑200加热后分为高温气体和中温气体两部分离开玻璃退火窑200。高温气体经高温排风机19和高温进气口102进入余热锅炉100，中温气体经中温排风机4和中温进气口101进入余热锅炉100。高温气体与余热锅炉100的过热器16换热后与进入余热锅炉100的中温气体混合，然后共同与蒸发器8换热，随后分别与省煤器9、除氧蒸发器15和热水加热器14换热，气体被冷却到50℃～130℃以下，最后经过引风机12离开余热锅炉100，玻璃退火窑200的余热得到充分回收。

换热用的冷水路径是：经净化的冷水通过管L1直接供入除氧器11。除氧器11（比如：湖州炜业锅炉容器制造有限公司产压力为0.35 MPa的除氧器）为一个密闭的容器，根据亨利定律，将除氧器11中的水加热到相应压力下的饱和温度时，可以使溶解在水中的大部分氧气与分离出来并从除氧器11的开口排出，实现除氧的目的，防止水中的氧气对后续管道、容器的腐蚀。经除氧蒸发器15加热后成为除氧器压力下的饱和水，实现除氧的目的。除氧器11内的除氧水经给水泵10加压后进入省煤器9加热，之后进入汽包7。汽包7内的饱和水经蒸发器8加热后成为饱和蒸汽，经过热器16进一步加热后成为过热蒸汽离开余热锅炉100。

当玻璃退火窑200中温端温度计2的温度偏高时，向玻璃退火窑200中温端控制器3发出控制信号，增加中温烟道挡板6的开度和中温排风机4的排风量，同时增加排烟挡板13的开度，增加引风机12的流量。

当玻璃退火窑200高温端温度计21的温度偏高时，向玻璃退火窑200高温端控制器20发出控制信号，增加高温烟道挡板17的开度和高温排风机19的排风量，同时增加排烟挡板13的开度，增加引风机12的流量。

当余热锅炉100处于停运状态时，关闭排烟挡板13、中温烟道挡板6、高温烟道挡板17，开启中温旁路烟道挡板5和高温旁路烟道挡板18，保证玻璃退火窑200正常运行。

综上所述，本发明通过设置余热锅炉100高温进气口102和中温进气口101，可以提高过热器16出口蒸汽的温度参数，提高蒸汽品质。通过设置热水加热器14，可以使余热锅炉100的排烟温度进一步降低到50℃～130℃以下，提高玻璃退火窑200的余热利用率。通过设置玻璃退火窑200高温端控制器20和中温端控制器3可以实现玻璃退火窑200和余热锅炉100的协调动作，保证余热锅炉100正常运行，又不影响提高玻璃退火窑200的产品质量。通过设置中温旁路烟道挡板5和高温旁路烟道挡板18，在余热锅炉100停运的条件下也能够保证玻璃退火窑200正常运行，提高了系统的安全性。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (4)

1.玻璃退火窑的余热锅炉，其特征在于：炉体上具有高温进气口、中温进气口和排烟口，高温进气口、中温进气口和排烟口分别安装高温烟道挡板、中温烟道挡板和排烟挡板，高温进气口和中温进气口分别与玻璃退火窑的高温排风机和中温排风机连接，排烟口则通过引风机与外界连通，炉体内高温进气口和中温进气口之间安装过热器，炉体内中温进气口和排烟口之间依次安装蒸发器、省煤器、除氧蒸发器和热水加热器，炉体外安装汽包和除氧器，除氧器的低温进水口与外界供水管连接而除氧器的内循环出水口与除氧蒸发器的入口连接，除氧蒸发器的汽水混合物出口与除氧器的内循环入口连接而除氧器的高温出水口通过给水泵与省煤器的入口连接，省煤器的出口与汽包的给水入口连接而汽包的内循环出水口与蒸发器的入口连接，蒸发器的汽水混合物出口与汽包的内循环入口连接而汽包的干饱和蒸汽出口与过热器的入口连接，过热器的出口、以及热水加热器的低温入口和高温出口都通向炉体外。

2.根据权利要求1所述玻璃退火窑的余热锅炉，其特征在于：所述余热锅炉还增设了中温端控制器和高温端控制器，玻璃退火窑上安装了中温端温度计和高温端温度计，中温端控制器与中温端温度计、中温排风机和中温烟道挡板连接并根据中温端温度计的温度信号控制中温排风机和中温烟道挡板开关，高温端控制器与高温端温度计、高温排风机和高温烟道挡板连接并根据高温端温度计的温度信号控制高温排风机和高温烟道挡板开关。

3.根据权利要求2所述玻璃退火窑的余热锅炉，其特征在于：所述中温进气口和中温烟道挡板之间增设中温旁路烟道挡板，高温进气口和高温烟道挡板之间增设高温旁路烟道挡板，中温旁路烟道挡板与中温端控制器连接并由中温端控制器根据中温端温度计的温度信号控制开关，高温旁路烟道挡板与高温端控制器连接并由高温端控制器根据高温端温度计的温度信号控制开关。

4.根据权利要求2所述玻璃退火窑的余热锅炉，其特征在于：所述引风机和烟气档板也与中温端控制器或高温端控制器连接并控制开关。

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