玻璃窯余熱利用的幾個關鍵技術點

近年來，隨著社會的不斷發展，市場競爭也變得日益激烈，由于玻璃行業的能耗比較大，熱效率又比較低，因此很多的企業就利用玻璃窯余熱進行發電，這樣既可以提高能源的利用率，又可以降低生產的成本，提高企業的競爭能力，充分利用玻璃窯的余熱。但是，從已經運行的項目來看，很多的企業對于玻璃窯余熱的利用技術還存在著不足，缺乏嚴密的理論基礎，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象，因此，文章就主要對玻璃窯余熱利用的關鍵技術問題做相關的分析和研究。

1 余熱利用的現狀及原則

1.1 余熱利用的現狀

近年來，我國的玻璃行業余熱發電逐漸發展起來，并且有很多的玻璃窯余熱發電站已經開始運營，但是從已經運營的發電站項目來分析，很多的企業對于玻璃窯余熱的發電還存在著認識不夠全面、理論知識不夠專業的問題，甚至有的企業照搬其他行業的余熱發電經驗和技術，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

根據大量的調查和研究分析發現，對于玻璃窯的余熱利用發電技術應當遵循三個基本原則：

(1)玻璃窯的余熱發電應當是工業窯爐的配套設施，余熱在進行發電時相應的工作程序和操作不能夠影響工業窯爐的正常運行情況，并且不能夠對工業窯爐的質量、相關的產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參數數據，并且要根據實際的煙氣余熱參數數據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，實現煙氣的治理，盡可能的做到節能降耗和環保排放的要求。

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，使其發生一系列的物理和化學反應，最終形成澄清和均化的玻璃液的設備。在玻璃窯中產生的煙氣余熱的主要參數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都會隨著工業窯爐的變化而發生相應的變化，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，在進行余熱利用發電時要準確的掌握煙氣余熱的相應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生熔融性結渣，在煙氣的溫度高于600℃時則會發生煙道上的高溫沉積，而溫度低于600℃是則會發生低溫沉積。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下，通常會生成兩層積灰，稱為內層和外層，內層主要是以液態的形式沖刷附著在壁管表面，外層則是沉積在內層上的灰塵沉積物。在玻璃窯的低溫沉積狀態下，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與灰塵凝聚而成，一般情況下是酸腐蝕的產物和壁管表面的飛灰以及反應形成的硫酸鹽等等。除此之外，玻璃窯余熱鍋爐受熱面的積灰主要表現為松散型積灰、粘結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性積灰，最外層的是松散型積灰，并且煙氣的相態還會隨著玻璃窯內煙氣的流速和流向而產生相應的變化。

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，玻璃窯內第一層灰的黏結性和黏附性較強，清理起來有一定的困難，但是經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，在溫度的控制上應當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工質溫度相當，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的選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節

玻璃窯余熱利用過程當中，窯壓的調節和控制是非常重要的，它直接影響著玻璃產品的質量和窯爐設備的安全。在利用余熱發電之前，玻璃窯產生的煙氣都會通過蓄熱室排出煙囪，窯壓的控制和、調節也主要是根據煙囪的抽力和旋轉閘板的開度來實現，這屬于自然通風的排煙方式，但是余熱發電站進行運營之后，玻璃窯改變了原有的排煙方式，進行強制排煙，這時窯壓的調節和控制就主要是靠引風機電機的工作頻率和旋轉閘板的開度來實現。因此，玻璃窯壓必須要對整體的排煙系統、余熱鍋爐、引風機和閘板等進行整體的調節和控制;在引風機正常的運行時通過改變調節閘板的開度來穩定窯壓，引風機正常停運時會形成一定的抽力來實現窯壓的調整和穩定;引風機因事故停運時，快速蝶閥會完全打開使煙囪溫度升高，并且恢復抽力，另外，引風機電機配有變頻器進行轉速的調節，適當調節玻璃窯的窯壓，保證玻璃窯余熱鍋爐的正常運行。

3 結束語

在玻璃行業的發展過程中，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，極大地促進了環境的可持續發展戰略，同時，還可以通過玻璃窯余熱的利用來實現更大的社會效益和經濟效益，達到企業利潤的最大化。另外，玻璃窯排放的煙氣粉塵等物質中含有大量的堿金屬和硫酸鹽，會造成環境的污染，而對玻璃窯余熱進行利用就可以大大減少環境的污染，降低企業生產的能耗，提高企業的競爭能力，因此，應該大力推廣玻璃窯余熱的利用，優化玻璃窯余熱發電技術，在實踐中積累經驗，提高能源的利用率。