毕业论文课题相关文献综述

文 献 综 述

一、背景情况

节能减排是我国经济和社会发展的一项长远战略方针, 也是一项极为紧迫的任务。回收余热降低能耗对我国实现节能减排、环保发展战略具有重要的现实意义。同时, 余热利用在对改善劳动条件、节约能源、增加生产、提高产品质量、降低生产成本等方面起着越来越大的作用, 有的已成为工业生产中不可分割的组成部分。自上世纪六七十年代以来,世界各国余热利用技术发展很快。目前, 我国的余热利用技术也得到了长足进步, 但是与世界先进水平还有一定的差距, 有一部分余热尚未被充分利用,有一部分余热在利用中还存在不少问题。众所周知，窑炉尾部烟道排出的高温烟气如果直接排向大气，不仅污染环境，而且不能满足目前对窑炉节能方面的要求。于是，为响应国家节能减排政策的号召，降低产品的生产成本，更好的适应市场发展，提高产品的市场竞争力，同时提供一种节能环保型窑炉已经成为本领域业界人士关心的问题^[1]。

二、国内外的现状

自20 世纪50 年代起，人们开始利用锅炉回收余热。起初，只是在普通工业锅炉的基础上稍作改动，但运行不久受热面就会被积灰结死。60 年代后，对余热锅炉进行了大量改进，通过增加辐射冷却室、组织烟气动力场、改进水冷壁结构、改进受热面、增加过热器等方法减少积灰。现在，积灰问题通过吹灰、振打、爆破等方法已得到解决；并通过受热面布置、通道流通面积变化等控制温度、流速等参数，提高余热回收率，延长设备寿命. 多年来，为实现可持续性发展战略，发展循环经济，我国政府一直鼓励余热余压等形式的资源综合利用。早在1996 年，国务院即发布《关于进一步开展资源综合利用意见》，明确鼓励利用余热、余压发电。2006 年，在《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》中，指出要将钢铁和建筑材料等行业开展余热余压利用列为国家十大重点节能工程之一。2008 年，发改委颁布了《国家重点节能技术推广目录（第一批）》，将玻璃熔窑余热发电技术列入其中。2011 年，财政部、国家税务总局规定，销售自产的符合一定条件的利用工业生产过程中产生的余热、余压生产的电力或热力，可以享受增值税即征即退100％的政策。2012 年，第八届余热利用国际峰会召开，旨在借助余热发电在水泥行业的成功推广及. 玻璃窑余热发电技术起步较晚。国内第一座浮法玻璃窑余热电站于2007 年9 月建成，装机规模仅4.5MW。目前，全国在建和运行玻璃窑炉余热发电站超过30座，最大装机容量为12MW 项目，年发电量7920 万kWh，可满足玻璃生产线的自用电量的60%以上。折算年约可节约2.7 万吨标煤，减排二氧化碳6.7 万吨，并能有效减少烟气中粉尘的排放。此外，该余热电站平均水耗约50 吨/ 小时，与同规模热力发电水耗80 吨/ 小时相比，降低了37.5%。而对于国外技术而言,日本烧结厂的余热回收技术从用途来看, 可分为用于点火保温; 用于预热混合料;用于产生蒸汽以及用于压差发电等几种。由于回收废气的温度不同, 回收的流程不同, 设备条件不同, 各厂实际热回收率也有较大的差异。在用余热产生蒸汽的工厂中, 冷却机废气余热回收量最高的是日本住友公司的小仓厂, 其中平均回收率为1 043 k g /tr , 压力为0.8 8 3 一1.2 7 5M P a , 温度为2 73 ℃^[3] ; 烧结机废气余热回收是新日铁公司的大分2号机为最好, 平均回收蒸汽为32.8kg/tr ,压力为0.98MPa, 温度为2 1 3℃；目前, 用于烧结废气回收余热的装置大致可分为四大类: ( 1) 冷却机余热回收系统;(2 ) 冷却机 烧结机余热回收系统; ( 3) 冷却机 烧结机气体循环余热回收系统; (4 )新型机冷式烧结机余热回收系统。冷却机余热回收系统只能回收冷却机排出气体的49 % ; 烧结机余热回收系统是从烧结机尾部的高温废气中回收热量, 通过余热锅炉出口的蒸汽温度大约为2 0 ℃ ; 烧结气体循环余热回收系统是将烧结段和烧结矿冷却后的高温废气引入锅炉, 余热锅炉所排出的气体再送入烧结料层, 由于循环气体送人烧结, 大约可回收输入总热量的2 3%, 从而降低了焦粉消耗。以上三种系统的联合体,即体现为新型的机冷式烧结工艺^[4]。美、苏等工业发达国家都十分重视对工业烟气余热的回收利用，把热管换热器的研制、生产和推广应用工作放在优先发展的位置，这就是热管换热器迅速发展和广泛应用的原因。目前，国内外烟气余热回收装置大多采用金属换热材料，主要结构形式有回转式换热器、焊接板（管）式换热器、热管换热器、热媒式换热器等^[5]。

三、现有的玻璃窑炉余热技术利用介绍

余热属于二次能源, 它是一次能源和可燃物料转换过程后的产物, 是燃料燃烧过程中所发出的热量在完成某一工艺过程后所剩下的热量。一般分成下列七大类:高温烟气余热、高温蒸汽余热、高温炉渣余热、高温产品余热(包括中间产品)、冷却介质余热、可燃废气余热、化学反应及残炭的余热、冷凝水余热等。常见的余热利用方法主要有:余热锅炉、热水法、预热空气、烟气-流体换热器、加工物料等。由于使用的生产方法、生产工艺、生产设备以及原料、燃料条件的不同和工艺上千变万化的需要, 从而给余热利用带来很多困难。随着我国玻璃工业的发展，目前我国已有多项玻璃窑炉余热利用技术^[6]:

1、蓄热节能技术。

蓄热技术经历了一系列的技术变革，已经广泛应用到钢铁、铝制业、建材等工业，直到现在这项技术依不足与解决方法然广泛的应用到各种各样的玻璃炉窑上，成为节能的主要措施^[7]。

2、玻璃窑炉纯低温余热发电技术。玻璃窑炉排除的废气量很大，温度缺较低，一般400至500℃，近些年玻璃工业的大力发展，余热利用也相继得到了发展，国内很多玻璃厂的余热锅炉产生的蒸汽很难做到产销平衡。不采暖的春夏秋三季，除生产或少量生活用气外，另无他用。这种气况下，玻璃窑炉废气只能部分通过余热锅炉进行利用^[8]，从而达到能源合理利用的目的。