毕业论文课题相关文献综述

文献综述

一、背景介绍

近年来，随着我国工业化、城镇化进程的不断推进，能源短缺、工业产能过剩、空气污染问题日益突出。为中国我国的经济发展蒙上了一层阴影。而能源短缺已严重阻碍了许多国家的经济发展。节能和余热回收最近引起了更多的关注，特别是那些能源利用效率往往被忽视并且能源价格持续走高的发展中国家[1]。目前我国工业余热资源回收率仅为33.5%，即有2/3的余热资源尚未利用，因此我国工业领域余热资源回收利用潜力巨大[2]。加快工业余能回收利用产业发展，不仅可以减少一次能源使用量，减少大气污染物质的排放总量，还可以减少煤矿瓦斯、焦炉煤气、转炉煤气、氮氧化物等温室气体的排放，极大改善空气质量，从而达到空气污染防治的目的[3]。因此，研究工业窑炉的余热回收利用对于节能环保有重大意义。而玻璃工业作为国民经济的基础产业,既是耗能大户,又是污染严重的行业之一[4]。因而本文结合玻璃行业中余热回收情况，研究玻璃窑余热锅炉有积极意义。本文研究的是玻璃窑4t/h热管式的余热锅炉设计。

二、玻璃行业发展现状

平板玻璃工业是我国国民经济发展和提高人民生活水平所不可或缺的重要材料工业。平板玻璃包括普通平板玻璃和浮法玻璃。普通平板玻璃按工艺又分为垂直引上法和平拉法玻璃两种。由于普通平板玻璃生产工艺较为落后,目前越来越多的生产线采用浮法玻璃生产技术[5]。浮法玻璃工艺最早由英国pilkingon公司发明，于1953年申请专利，我国的浮法玻璃1971年在洛阳建成的我国第一条浮法玻璃生产试验线标志着具有中国特色的浮法生产线的开始，从此玻璃的产量大幅上升，玻璃的质量也显著提高。工艺于1981年4月由国家科委鉴定，定名为中国洛阳浮法玻璃工艺[6]。工艺示意图如图1所示。

截至2014年3月，全国共有浮法玻璃生产企业89家有浮法玻璃产线307条[7]。平板玻璃总产量从2005年的4.2亿重量箱增长到2014年的9.28亿重量箱,连续29年居世界第一位,占全球产量60%以上,但是但总体来看,行业发展模式仍是粗放型的。随着我国浮法玻璃技术的推广以及玻璃产能的不断提高，我国玻璃行业的废气余热资源越来越多[8]。

图1浮法玻璃工艺示意图

三、玻璃行业余热利用情况

玻璃工业耗能高，统计资料显示，我国浮法玻璃生产线多以重油、天然气、煤气等燃料和电力作为能源。平均计算，能耗费用支出比例一般占到生产总成本的40%~45%[9]。玻璃窑是将玻璃原料在高温下加热,使之发生一系列物理化学反应形成玻璃液并实现玻璃液澄清和均化的重要热工设备[10]。燃料在玻璃熔炉内燃烧释放热量当中，约30%～40%的热量随烟气带走，造成严重的能量损失[11]。平板玻璃熔窑的热效率约为40%左右，最高可达50%。玻璃熔窑产生大量400～500℃的热烟气除少量回收利用，约80%直接通过烟囱高空排放，尤其是南方地区基本不加利用。这样既大量浪费能源，又对环境造成污染[12]。