玻璃余热发电方案

*****玻璃有限责任公司

余热发电项目技术方案二零一一年一月8、部份8、部份10目录TOC\o"1-5"\h\z一、玻璃余热回收概况 1二、本厂窑炉尾气状况 3三、装机方案及主机参数 4\o"CurrentDocument"1、烟气状况 4\o"CurrentDocument"2、装机方案 43、主机参四、工程假想 5\o"CurrentDocument"2、热力系统及主厂房布置 5\o"CurrentDocument"3、供排水系统 9\o"CurrentDocument"4、电气系统 9\o"CurrentDocument"5、给排水系统 96、消防系统107、热力操纵系统101、项目实施条件11五、项目实施打算1、项目实施条件11TOC\o"1-5"\h\z2、项目实施进度 12六、经济效益分析 131、技术技经指标 13132、经济效益评估13、玻璃余热回收概况我国目前160余条熔炉大量排放的400〜500°C高温烟气，所携带的热能相当于总输入热量的35〜50%，因此多数玻璃企业都会安装热管式来回收部份烟气热能，产生蒸汽，用于重油燃料加热和北方地域冬季供暖。即便如此，烟气余热的利用率也只有20%左右，仍有大量的高温烟气直排烟囱，烟气所带走的热损失超级惊人，既污染了环境，又浪费了宝贵的烟气余热资源，尤其是在南方地域或以天然气为燃料的玻璃生产企业这种现象就更为突出。利用玻璃熔炉高温烟气余热进行发电的假想：为进一步提高余热利用率，可通过设置高效的发电用立式水管余热锅炉来充分回收玻璃熔炉的高温烟气余热资源，将其转换成过热低压蒸汽，通入汽轮发电机发电，产生利用方便、输送灵活的清洁电能，扩大余热利用途径。玻璃熔炉余热发电工程设计应遵循的原那么：不阻碍玻璃的正常生产，整个热力发电系统应以稳固靠得住为前题，不改变常年运行的玻璃生产企业的生产工艺和参数，不因余热发电而阻碍玻璃产品质量。树立“玻璃生产是主业，发电是副业，副业不能阻碍主业，主业应兼顾副业”的工作指导思想。不管项目施工，仍是发电运行，都不能停止重油加热所需蒸汽的供给。发电效益最大化：关于中低温余热利用，关键在于工艺和设备许诺范围内充分利用余热，并使设备的利用效率最高，使余热发电最大化。关于低参数汽轮发电机组而言，阻碍其发电量的是三个要紧参数：过热蒸汽流量、压力和温度，其中流量对发电量起决定性阻碍，压力和温度对单位质量蒸汽的焓和汽轮机的内效率（热能转化为机械能的效率）有阻碍，但其阻碍远小于流量的阻碍，因此整个热力系统的设计第一应知足蒸汽流量最大化的原那么。第二应尽可能提高过热蒸汽的温度，确保汽轮机的平安运行，维持过热蒸汽与排放烟气之间有20〜90°C的合理温差。再次是要求有适合的汽包工作压力，既要知足汽轮发电要求，又要避免锅炉造价太高，使整个项目具有良好的经济效益。玻璃熔炉余热发电效益：玻璃熔炉余热回收发电是一项节能环保、资源综合利用的技改项目，“变废为宝”为玻璃企业制造出不菲的经济效益、环保效益和社会效益，要紧表现如下：（1） 提高余热利用率，进而提高了玻璃企业的能源综合利用率：利用玻璃熔炉烟气余热发电，可大幅度降低最终的排烟温度，进而大大提高了余热利用率。关于重油烟气，由于受到烟气酸露点的限制，经发电余热锅炉的排烟温度可降低至160C左右，余热利用率可提高至70〜80%；关于气体燃料烟气，那么不受烟气酸露点的限制。（2） 能为玻璃企业制造良好的经济效益：利用玻璃熔炉废热发电所发电能“自发自用”，可直接应用于玻璃生产各环节，能知足玻璃企业30〜40%的自用电量，减少外购电量，部份减缓电力供给紧张的局势、降低玻璃生产本钱、提高玻璃企业竞争能力，为玻璃企业制造出良好的经济效益。（3） 能减少污染物的排放、节约燃料，环境效益和社会效益突出：降低玻璃熔炉最后的排烟温度，能够大大减少对环境的热污染，对爱惜生态环境有踊跃的增进作用。利用玻璃熔炉的烟气余热发电，其热源来自玻璃熔炉排放出的废热，所发电力不增加新的燃料消耗，不增加新的污染源，因此环保效益显著。另外，烟气温度的降低，更有利于脱硫除尘设备的平安运行，免去水喷淋方式强制降低烟气温度，节约水资源，使重油烟气更易达到环保要求，更有利于后续的脱硫除尘工艺。目前国内玻璃窑炉所利用的燃料大多为重油和渣油，关于这种燃料的烟气余热回收应该专门注意热管蒸发段管外的积灰堵塞问题。咱们公司采纳爆燃除灰方式，通太长期的运行体会已经验证了利用这种除灰方式方式能够有效的处置浮法玻璃生产尾气余热锅炉的积灰问题。还有一条设计重要的原那么是避免和幸免一切可能引发灰堵的因素，即在锅炉结构设计上确保高温烟气流通的顺畅。玻璃窑炉排出的烟气温度为500°C,烟气通过余热锅炉温度降到160°C以下，回收的热量产生低压的蒸汽用来带动汽轮机发电。该系统具有如下优越性：烟气侧压力降小，能够知足工艺窑炉内负压的要求；不容易积灰，设备具用热水冲冼装置，能够采纳爆燃除灰；管壁温度可全数操纵在烟气露点之上，幸免结露及低温侵蚀；二、本厂窑炉尾气状况目前本场的玻璃生产规模为为：1条450t/d+1条350t/d生产线，国内一样规模的玻璃生产线的高温烟气量大约为：95000Nma/h+75000Nma/h=170000Nma/h，高温烟气温度约为520C左右。（此烟气量是玻璃行业相同生产线的体会数据，详细烟气量待现场标定为准）烟气的要紧成份有N,0,C0水蒸气和少量的SO,N0等。窑炉烟气中含有大量的粉222XX尘，可是通过窑炉后的地下大烟道的沉降，通过余热锅炉的烟气的含尘量将大大的降低。三、装机方案及主机参数一、烟气状况本项目170000Nm3/h,520°C的高温烟气全数通过余热锅炉产生蒸汽用来发电。烟气温度将从520C降至160C后从烟囱排入大气。二、装机方案本项目拟选择一台低温低压立式余热锅炉，过热蒸汽为1.35MPa,350C,依照本厂的高温烟气量，经计算锅炉的蒸发量可达26.5t/h。计算发电量为：MW,选配一台6MW凝汽式汽轮发电机组。锅炉：额定蒸发量：26.5t/h额定蒸汽压力：1.35MPa额定蒸汽温度：350C给水温度：40C台数：1台汽轮机：型号：N6-额定进汽温度：335C额定进汽量：t/h额定功率：6000KW

冷却方式：水冷台数：1台发电机：型号：QF-6额定功率:6000KW50Hz1台50Hz1台台数：四、工程假想计划及交通运输计划及交通运输本工程要紧建筑物有：余热电站的主厂房（汽机房、化水、变电）、机力通风冷却塔、废气余热锅炉、引风机和相应附属管道。电站的余热锅炉尽可能布置在窑头及原有烟囱周围，其它建筑及设备以尽可能便于电站工艺为原那么，在玻璃厂见缝插针布置。电站要紧建筑尺寸为：主厂房19mX30m,机力冷却塔10mX20m，余热锅炉12mX15m。厂区道路利用玻璃厂原有进料及运货道路，此道路可知足电站要紧设备运输。热力系统及主厂房布置热力系统及主厂房布置烟气系统：本方案采纳母管制烟道将两条窑炉产生的烟气归并后引入低温低压余热锅炉，烟气通过余热锅炉换热后，通过引风机输送回原有烟囱排放。窑炉烟气归并进入余热锅炉前，在各自烟道上各设置一台闸板阀，保留各自原有进入烟囱的烟道并别离设置闸板阀以便余热锅炉维修时，烟气可不通过余热锅炉直接通过烟囱排放。主蒸汽系统：本方案采纳一台纯低温低压余热锅炉+一台低压汽轮发电机组，过热蒸汽从锅炉过热器出口经主蒸汽管道引入汽轮发电机前主汽门，主蒸汽在通过主汽门调剂后进入汽轮发电机做功。主给水系统：汽轮机排汽在凝汽器冷凝成水后通过真空除氧器进行除氧，除氧后的凝结水经给水泵加压后通过主给水管道送入余热锅炉省煤器入口。给水泵一台运行，一台备用。疏水系统：汽轮机主汽门、轴封漏汽处的疏水集中至疏水膨胀箱后送入凝汽器汽封加热器疏水经U形水封自流到凝汽器。锅炉补给水系统：锅炉补给水来自化学水处置室的除盐水，直接补入除氧器。除盐水补水管道上设有调剂阀，用来调剂除氧器水位。凝结水系统：汽轮机排汽经凝汽器冷却成凝结水后自凝汽器热井排出。排出的凝结水由2台流量为汽轮机最大凝结水量100%的凝结水泵升压，经汽封加热器加热后送入除氧器。汽封加热器后设有凝结水再循环管路，以便在机组运行和启动时充水和调剂凝汽器热井水位。汽封加热器设有小旁路，发生事故时能够将该设备切除，不阻碍整个系统正常运行。凝结水泵一台运行，一台备用。循环水冷却系统：凝汽器、发电机空冷器、冷油器、取样冷却器、泵和风机的轴承等设备的冷却水均采纳循环水，系统采纳闭式水系统。水源来自循环水供水管，经滤水器过滤后向系统供水。冷却水回流至循环水回水管（取样冷却器冷却回水直接回循环水前池）。排污系统：余热锅炉设1套排污系统，锅炉的疏水、排污均接至排污扩容器，经扩容后最终排至水工循环水池。凝汽器抽真空系统：为保证汽轮机凝汽器运行时的真空度，余热电站的汽轮机组设有两级射汽抽气器、1台启动抽气器。排汽系统：本工程锅炉、汽轮机、汽封加热器、连排扩容器等设备的排汽均引出室外至人员不常常通行的地域直接排向大气。锅炉除灰系统：由于本工程利用的余热锅炉的工作形式是用烟气冲洗炉内换热管组因此十分容易在炉内形成积灰。为此专门为余热锅炉配备一套电动震打除灰装置及一套乙炔爆燃吹灰装置，便于炉内清灰。余热锅炉下设有两个灰斗，每一个灰斗配一个平板闸阀和一个星型下料器。考虑到玻璃生产窑炉尾气烟气里的特殊烟尘成份，本工程锅炉的除尘还考虑水冲洗的除灰方式。主厂房布置：采纳汽机房、除氧间、锅炉房、引风机顺列布置，新建引风机，采纳原有烟囱。主厂房柱距为，汽机房跨度12.0m，除氧间跨度m,运转层标高6.0m,余热锅炉跨度15.0m。汽机房0米布置给水泵、凝结水泵、润滑油泵、冷油器等辅机,3.5米层设置加热器平台,布置均压箱、汽封加热器、疏水扩容器、主汽门、射汽抽气器、油箱等辅机,6米层为运转层,布置汽轮发电机组。12）要紧设备选型如表4-1：表4-1序号设备名称数量设备参数1余热锅炉126.5t/h1.35MPa350°C2凝汽式汽轮机16MW3000r/min3发电机16MWkV4凝结水泵230t/h100mHO25除氧器130t/h6除氧水箱115m37锅炉给水泵230t/h330mHO28循环水泵21000t/h50mHO29引风机1200000m3/h2000~2500Pa9机力塔12000m3/h10桥式起重机120/513、供排水系统本余热电站按计划容量循环水采纳带机力通风冷却塔的单母管制再循环供水系统，汽轮发电机组用一座逆流式玻璃钢机力冷却塔和1台循环水泵，一根循环水进水管和一根循环水回水管。本电站建一座机力冷却塔。按水质和循环水浓缩倍率要求，电站设循环水旁路高效过滤器1套和加杀菌剂/除垢剂的加药装置1套。过滤器对循环水进行旁路处置保证循环水悬浮物可不能因水的循环利用而慢慢升高，加稳固剂处置系统，利用稳固剂提高极限碳酸盐硬度，限制循环水中的CaCO的析出，另外为避免循环水系统中菌藻滋长，设计有加杀菌剂系3统。保证冷却设备和管道不造成不利阻碍。4、电气系统本主接线余热电站汽轮发电机发电通过主变送出，或发电机出线直接接入厂用开关站，具体接入方式待工程实施时期再做确信。5、给排水系统厂区内的给水系统要紧包括生产水补给系统和生活、消防给水系统。厂区内的排水系统采纳分流制，要紧包括生活污水和工业废水排水系统、雨水排水系统，含油污水经构筑物处置后出水等。由于玻璃厂区面积较大，假设余热电站的生产废水距离许诺排入的玻璃厂排放点较远且许诺排入点的高程埋管过浅，不宜排放。拟就近设10m3废水池搜集后加潜污泵提高后送入许诺排放点。3/h,自流入玻璃厂区化粪池处置后排放。六、消防系统

本工程不设独立的消防系统，主厂房内设消防水管道和干粉灭火器，电站内消防水由玻璃厂消防水管网接入。7、热力操纵系统依照发电厂的工艺流程和运行的特点，采纳如下操纵方式：采纳集中操纵方式，包括除氧给水、不另设除氧给水室。汽机和锅炉操纵集中布置在一个操纵室内，即余热锅炉和汽机操纵设计一个集中操纵室，操纵室布置于6m运转层主厂房B、C跨。锅炉系统设远程I/O站点。通过通信接口(或硬接线方式)与DCS进行通信，在集中操纵室内实现对系统工况的集中监视。随主设备配套供货的独立操纵系统，如汽机电液操纵系统(DEH)、汽轮机本体监控系统(TSI)等通过通信或硬接线方式与DCS进行信息互换。关于重要的生产环节或场所(汽包水位等)设置工业电视监控系统，进行直观监视。在集中监控室操作台上设有紧急停机、机组报警系统实验、发电机跳闸按钮等。8、土建8、土建部份主厂房结构体系及结构选型主厂房结构为钢框架结构。横向由汽机房外侧柱、除氧框架组成框架体系，纵向通过设置柱间竖向斜杆与梁、柱组成支撑结构体系。要紧结构构件选型汽机房跨度为12.00m，屋面采纳檩条及采光板组成轻型屋面。汽轮发电机基座为岛式布置，采纳现浇钢筋混凝土基座。加热器平台采纳现浇钢筋混凝土结构。吊车梁采纳钢吊车梁，轨顶标高12.00m。（3）抗震设计1）本工程抗震设防烈度按7度设防。主厂房A、B、C列纵向为框架，各设置一档钢支撑。为增强楼层的整体刚度，各层楼（层）面板均现浇。2）建筑物结构平安品级及抗震设防原那么。五、项目实施打算1）施工条件本项目安装1台汽轮发电机组和1台玻璃余热锅炉。据有关资料，大件设备尺寸重量等均在公路运输超级超限货物范围内，故设备运输可由公路运输。设备和材料的寄存可利用临建的库房寄存。施工厂地较为开阔。施工用电、通信等可由工业区就近解决。余热发电厂的施工用电、通信等可由就近的玻璃厂解决。由于本项目属于小型机组，技术难度不大，假设选用有必然体会丰硕和专业性较强的专业施工队伍，那么