為了充分利用玻璃窯爐尾氣余熱，使用熱管蒸汽發(fā)生器與熱管式空氣預(yù)熱器回收余熱，產(chǎn)生低壓飽和蒸汽與加熱二次風(fēng)，達(dá)到節(jié)能的目的，此外，本文還詳細(xì)介紹了熱管蒸汽發(fā)生器及熱管式空氣預(yù)熱器的用途、特點(diǎn)及使用。

一、熱管蒸汽發(fā)生器回收玻璃窯爐尾氣余熱

    玻璃生產(chǎn)過(guò)程中

    從池窯蓄熱室、換熱室（或換熱器）出來(lái)的煙氣一般在500℃以下。這些煙氣可以通過(guò)熱管余熱鍋爐來(lái)產(chǎn)生蒸汽。蒸汽可用于加熱和霧化重油、管道保溫，以及生活取暖等。

    對(duì)于排煙量較大，溫度較大的煙氣，可通過(guò)熱管余熱鍋爐產(chǎn)生較大壓力的蒸汽（3.5MPa）用于蒸汽透平來(lái)發(fā)電，或者直接驅(qū)動(dòng)透平空壓機(jī)、風(fēng)機(jī)、水泵等機(jī)械。

    對(duì)于從工作池和供料道等處排出的煙氣，氣量少而溫度大，可以采用少量的熱管（工作溫度＞650℃）來(lái)預(yù)熱空氣，當(dāng)離爐煙氣溫度為1000～1200℃，空氣預(yù)熱溫度可達(dá)400～500℃，節(jié)油效果可達(dá)20%。

在退火爐煙氣的煙道中，以及退火爐緩冷帶以后的部位都可以設(shè)制熱管換熱器以回收煙氣的余熱和玻璃制品的散熱量來(lái)預(yù)熱空氣，作為助燃空氣、干燥熱源或車(chē)間取暖等的熱源，都可以獲得很好的節(jié)能效果。

   當(dāng)前國(guó)內(nèi)玻璃窯爐所使用的燃料大多為重油和渣油，對(duì)于這種燃料的煙氣余熱回收應(yīng)該特別注意熱管蒸發(fā)段管外的積灰堵塞問(wèn)題。

   我們公司經(jīng)過(guò)若干年工業(yè)應(yīng)用的實(shí)踐，已經(jīng)積累了保證熱管換熱器能長(zhǎng)期運(yùn)行的方法，重要的一條設(shè)計(jì)原則是防止和避免一切可能引起灰堵的因素，以及在結(jié)構(gòu)上確保清洗方便。

    某玻璃廠由蓄熱室排出的煙氣溫度為420℃，煙氣量為（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）17800m3/h，要求將煙氣溫度降到200℃以下，回收的熱量產(chǎn)生0.5MPa（表壓）的低壓飽和蒸汽。

設(shè)備具有優(yōu)勢(shì)如下：

① 煙氣側(cè)壓力降小，可以滿足工藝窯爐內(nèi)負(fù)壓的要求；

② 不容易積灰，設(shè)備具有熱水沖冼裝置，可以在線清冼；

③ 管壁溫度可全部控制在煙氣露點(diǎn)之上，避免結(jié)露及低溫腐蝕；

④ 可連續(xù)長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)，單根熱管破壞不影響設(shè)備運(yùn)行；

⑤ 設(shè)備成本一年內(nèi)回收。

二、用熱管式空氣預(yù)熱器回收玻璃窯爐尾氣余熱加熱冷空氣

    目前回收利用玻璃窯爐尾氣余熱，達(dá)到節(jié)能的目的，已被廣大企業(yè)所認(rèn)識(shí)和落實(shí)。目前回收窯爐尾氣余熱使用的設(shè)備基本是采用余熱鍋爐，而玻璃企業(yè)所使用的燃料大部分是煤氣，煤氣發(fā)生爐本身自帶水夾套，可以副產(chǎn)低壓蒸汽供生產(chǎn)生活使用，只有在吹掃煙道時(shí)，需要的蒸汽較多，需外供蒸汽加以補(bǔ)充。煙道吹掃結(jié)束以后，蒸汽需要量較少，這時(shí)企業(yè)為了降低運(yùn)行成本，就將余熱鍋爐停開(kāi)或微開(kāi)。這樣大部分煙氣的余熱，還是被排空放掉了，回收利用余熱，生產(chǎn)蒸汽供生產(chǎn)和生活使用，取消外供燃煤氣、油鍋爐，為能完全回收窯爐尾氣余熱，達(dá)到充分節(jié)能的目的。

主要案例

    一般玻璃窯爐尾氣余熱一般在200~300℃左右,約有30~50萬(wàn)大卡的熱量,回收這部分熱量用以預(yù)熱二次風(fēng)冷空氣,使常溫冷空氣變成達(dá)到100℃左右的熱空氣,送入窯內(nèi),可以提升燃料理論燃燒溫度作用,保證必須的爐溫以加快升溫速度并能顯著節(jié)約燃料。主要用途分述如下：

    （一）、提升燃料的理論燃燒溫度

    空氣預(yù)熱后可以提升燃料的理論燃燒溫度，溫度的提升程度與燃料種類(lèi)及氣體的預(yù)熱溫度有關(guān)，一般空氣預(yù)熱溫度每提升100℃可提升理論燃燒溫度50℃左右

    （二）、保證必需的爐溫

    提升燃料的理論燃燒溫度后對(duì)提升爐溫有直接作用,燃料的理論燃燒溫度提升后爐溫亦即提升，其輻射熱量與溫度的4次方成正比，從而又提升爐子的生產(chǎn)能力。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)：空氣預(yù)熱溫度每提升100℃，約可提升爐子生產(chǎn)能力2%。對(duì)使用低熱值煤氣的爐來(lái)說(shuō)，預(yù)熱空氣和煤氣成為必需的前提，否則將達(dá)不到加熱工藝所需求的爐溫。

三、節(jié)約燃料

    預(yù)熱空氣、煤氣和爐料相當(dāng)于直接向爐內(nèi)回收一部分熱量，對(duì)強(qiáng)化燃料和節(jié)約燃料有明顯效果。隨著空氣預(yù)熱溫度提升，燃料節(jié)約率亦響應(yīng)增大。一般認(rèn)為：每提升空氣預(yù)熱溫度100℃，可節(jié)約燃料5%左右，是有效的節(jié)能手段，投資回收期短，有好的經(jīng)濟(jì)效益。

四、提升燃料效率并降低鋼材燒損

    空氣預(yù)熱后由于體積膨脹使氣體流動(dòng)速度加快，促使可燃物混和加強(qiáng)，混合物活性增加，從而能實(shí)現(xiàn)低氧完全燃燒并提升了燃燒效率。另外，在低氧燃燒情況下由于煙氣中氧含量減少，加火焰溫度有所提升，使鋼材在大狀態(tài)下停留的時(shí)間相應(yīng)減少，從而鋼材的氧化燒損量減少。

五、減少煙氣排放量有利保護(hù)環(huán)境

  （一）隨著環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的提升，不僅要求降低煙氣中的SO2和NOx的排放濃度，同時(shí)要求煙氣的總排放量也要減少，這是因?yàn)闊煔庵蠧O二的大量排放將影響全球的大氣質(zhì)量?；厥諢煔庥酂峥稍诳偣崃坎蛔兊那闆r下減少燃料的供給量，亦即減少了煙氣的生成量和排放量?；厥盏臒崃吭蕉?，則煙氣排放量越少，對(duì)環(huán)境保護(hù)的意義就更大。

  （二）熱管式空氣預(yù)熱器的特點(diǎn)

     熱管式空氣預(yù)熱器是由具有超導(dǎo)傳熱元件之稱(chēng)的熱管組成，它和其他形式的空氣預(yù)熱器既有如下特點(diǎn)：

       一>、傳熱性能大。

         由于熱管式空氣預(yù)熱器的加熱段和冷卻段都可以帶有翅片，大大增加了擴(kuò)展表面，因此其傳熱系數(shù)比普通的光管空氣預(yù)熱器要大好多倍。

       二>、對(duì)數(shù)平均溫差大。

         由于熱管式空氣預(yù)熱器，可以方便的做到冷流體與熱流體的純逆向流動(dòng)，這樣在相同的進(jìn)、出口溫度就可以產(chǎn)生很大的對(duì)數(shù)平均溫差。

       三>、傳遞熱量大。

         由于熱管式空氣預(yù)熱器傳熱系數(shù)和對(duì)數(shù)平均溫差大，因此，傳輸?shù)臒崃烤痛?。熱管傳遞的熱量是指管內(nèi)從沸騰段液體吸熱變?yōu)檎羝钠瘽摕岬侥Y(jié)段蒸汽又變?yōu)橐后w放出的潛熱量，這種吸收或放出的潛熱量是相當(dāng)?shù)拇螅炔皇强肯嘧兾栈蚍懦鰸摕岱绞絺鳠崃康脑蟮枚?。特別適合在玻璃窯爐尾氣的余熱這種熱復(fù)符量較少的工況上使用。

       四>、體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊。

         熱管式空氣預(yù)熱器，所傳輸?shù)臒崃看?，因此，如果在傳輸同樣的熱量情況下，熱管式空氣預(yù)熱器就顯得小，結(jié)構(gòu)緊湊，因此金屬的消耗量少，占地面積也可以大大減少。

       五>、便于拆裝、檢查和更換。

         熱管式空氣預(yù)熱器是由許多根獨(dú)立的換熱元件熱管，按著一定的排列方式組成的。因此，有部分熱管更換不會(huì)影響整臺(tái)熱管式空氣預(yù)熱器的正常工作。根據(jù)玻璃窯爐尾氣余熱工況的實(shí)際情況，熱管式空氣預(yù)熱器的熱管可以定期的拆裝進(jìn)行清灰。

       六>、熱管式空氣預(yù)熱器具有很大的靈活性，可以根據(jù)不同的熱負(fù)荷和氣體流量，將幾個(gè)熱管式空氣預(yù)熱器串聯(lián)和并聯(lián)使用。

  (三)、熱管式空氣預(yù)熱器的結(jié)構(gòu)及安裝運(yùn)行

       一>、結(jié)構(gòu)及安裝方式

         熱管式空氣預(yù)熱器其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為：由若干根熱管組成一個(gè)管束。中間用中孔板分開(kāi)，一邊走煙氣（排氣）為加熱段，另一邊走空氣（給氣）為冷卻段。窯爐尾氣余熱從加熱段通過(guò)，經(jīng)熱管吸熱段吸收熱量，使管內(nèi)的液體工質(zhì)吸熱、汽化相變、潛熱經(jīng)冷卻段放熱，將冷空氣加熱，達(dá)到預(yù)期目的。加熱段煙箱入口與窯爐主煙道相連，出口經(jīng)引風(fēng)機(jī)與煙囪入口相連。

      二>、運(yùn)行

        一）待余熱鍋爐停止運(yùn)行或減負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，關(guān)閉煙氣入余熱鍋爐的閘板，打開(kāi)空氣預(yù)熱器和通引風(fēng)機(jī)的閘板使煙氣從空氣預(yù)熱器通過(guò)，加熱冷空氣，給窯爐配送熱風(fēng)，以節(jié)約燃料。

        二）與煙氣接觸的煙箱內(nèi)的熱管時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)附著一層結(jié)塵。操作者在空氣預(yù)熱器運(yùn)行一段時(shí)間后，可以將熱管抽出，進(jìn)行清灰，然后將熱管重新裝入煙箱內(nèi)，使空氣預(yù)熱器繼續(xù)工作。

 (四)、總結(jié)

     一>、對(duì)于節(jié)能型玻璃窯爐低溫?zé)煔獾挠酂崂?，熱管式空氣預(yù)熱器更能充分回收利用余熱，充分達(dá)到節(jié)能的目的。

     二>、熱管式空氣預(yù)熱器既有造價(jià)低、安裝使用方便，投資回收期短，半年左右可回收投資。

     三>、一座尾氣余熱流量8000（Nm3/h）左右的玻璃窯爐，可利用余熱420（KW）。若8000（Nm三/h）空氣流量，空氣溫升可達(dá)140（℃），按日耗標(biāo)煤15t計(jì)算，可節(jié)約燃料0.75（t/d）左右。

     四>、管式空氣預(yù)熱器可以充分回收利用窯爐尾氣的余熱，使排放的煙塵和SO2氣體大大減少。