新型節能煤制氣浮法玻璃熔窯項目建議書(存儲版)

　　

【正文】 用低熱值的煤制氣取代昂貴的重油和天然氣，實現降低能耗和能源替換雙重節能目的，大幅度降低玻璃熔窯的燃料成本（詳見經濟效益分析一節） ；（2）采用兩段式煤氣發生爐結構，提高碳轉化率的同時，進行脫焦、脫輕油、除塵和脫硫處理，以獲得潔凈的煤制氣，實現煤炭的清潔燃燒和利用；（3）采用高溫、低溫兩段式蓄熱結構，既利于芒硝和粉塵的沉降與收集，又使排煙溫度降低到 200℃以下，實現煙氣余熱的高效利用；（4）快速、智能三通閥控制煙氣、空氣和煤氣的換向。包裝材料由市場采購或定做。全廠排水。2．燃料玻璃熔窯以煤制氣為燃料，用量 52 萬立方米/天，日耗煤 154 噸量。 要解決的主要問題（1）用低熱值的煤制氣取代昂貴的重油和天然氣，實現降低能耗和能源替換雙重節能目的，大大降低浮法平板玻璃熔窯的燃料成本；（2）污染物排放控制在國家允許的范圍內（詳見附錄四） ；（3）不同規格筒型磚比表面積設計計算及其與蓄熱室蓄、放熱速度之間的定量關系；（4）不同規格筒型磚比體積設計計算及其與蓄熱室蓄、放熱能力之間的定量關系；（5）熔窯熔化率、熔化能力與總蓄熱表面積和總蓄熱體積之間的定量關系；（6）利用快速、智能三通換向閥實現快速、分散換向；（7）在有限的空間內實現蓄熱室、換向裝置和管道的合理布局，新型節能煤制氣浮法玻璃熔窯項目建議書40盡量避免廠房和地基的大規模拆改。10．煤制氣可進行脫硫、凈化處理，較之重油相應的 SOX等有害氣體的排放減少。4．通過高溫、低溫兩段式蓄熱，可以將排煙溫度由 600℃降低到200℃以下，顯著地提高了玻璃熔窯的熱效率。為避免飛揚物凝固而引起蓄熱體堵塞，傳統玻璃熔窯將蓄熱室煙氣出口溫度控制在 600℃以上，導致煙氣所攜帶的大量余熱得不到有效利用。因此，如果能將玻璃熔窯的排煙溫度降低到 200℃以下，則可減少 20％以上的熱損失，熱效率則可提高 18％以上。幾年來 HTAC 技術與產品研制開發和在冶金、機械、石油化工、有色、建材等行業的推廣應用表明，神霧核心技術在節約能源、降低原材料消耗、減少溫室氣體排放、提升相關行業持續發展能力等方面等方面卓有成效，值得大范圍推廣。2022 年 12 月，吳道洪博士應意大利得興公司邀請訪問和考察歐洲，并開始與國際大公司合作，步入國際化發展進程。針對國內低熱值燃料的節能需求，某公司開發了可以對空氣、煤氣實施雙預熱的 HTAC 技術及產品系列，有效地實現了低熱值煤氣的利用，滿足了工業生產的需求。2022 年末，某公司 HTAC 技術蓄熱式燒嘴、蜂窩陶瓷蓄熱體、燃燒自動控制系統技術與裝置開始系列應用于工業爐窯生產（詳見附錄三） 。每臺煤氣爐選用１臺C72 電捕輕油器，主要數據見表 38。定期、集中清理不會產生揚塵等污染，且這些集中收集的灰塵可出售給建材行業制作高檔空心磚或紅磚等。2．煤制氣的凈化（1）除塵本項目采用兩段式煤氣發生爐。新型節能煤制氣浮法玻璃熔窯項目建議書28圖 31 助燃空氣單預熱 HTAC 技術工作原理常溫空氣由換向閥切換進入蓄熱室 A 后，流經蜂窩陶瓷蓄熱體或陶瓷小球時被加熱，在極短時間內被加熱到接近爐膛溫度（一般比爐膛溫度低 50～100℃） 。表 36 煤氣燃燒溫度與助燃空氣溫度和煤氣溫度的關系Q1400 1400 1400 1400aR 50 500 800 1200a50 500 800 1200theory1753 2132 2413 2768acul1227 1492 1689 1937窯壁溫度 927～1027 1192～1293 1389～1489 1637～1737顯然，助燃空氣和煤氣溫度越高，實際燃燒溫度也越高，釋放的熱量也越多。玻璃熔窯是玻璃工廠的主要熱工設備、是玻璃生產線的心臟。中國浮法玻璃生產技術的發展和提高，世人有目共睹。詳見表 33。3．熔窯控制與檢測窯壓控制、玻璃液面控制、冷卻部出口玻璃液溫度控制、燃燒系統控制、溫度控制、熔化部后山墻工業電視等。之后進入掰邊工序，掰邊寬度可視切裁的規格加以調節。此時玻璃帶的溫度約 600℃。助燃風總風管換向，經各支風管及各支煙道進蓄熱室。 財務基本情況 財務狀況綜合指數主要財務指標見表 31。1995 年 3 月任金冕實業有限公司副總經理。曾先后組織和參與研制開發平板玻璃新產品數十項，他撰寫的《由池窯溫度與大碹膨脹曲線探討烤窯升溫曲線的制訂》 、 《淺談熔窯的節能技術改造》 、 《提高浮法玻璃工藝水平的技術改造策略》等論文在《中國玻璃》雜志上發表，有效地解決了生產中的難題。企業以質量求生存，以科技謀發展，向管理要效益，取得了不斷的進步。2022新型節能煤制氣浮法玻璃熔窯項目建議書8年至今，年平均玻璃產量超過 500 萬重箱，成為全國知名的玻璃生產廠家和重要的玻璃生產基地。產品多次榮獲省優、部優、國優，曾榮獲全國質量效益先進企業稱號，生產的青宮牌浮法玻璃 2022 年被評為河南省免檢產品并保持至今。針對我國特殊的能源生產和消費結構，能否用煤制氣取代重油日益受到玻璃工業的關注，個別廠家也進行了一些嘗試。從中國原油進口的主要來源地來看，預計未來幾年，中國從中東及非洲地區進口石油的比例將繼續保持較高水平。第二章 項目提出的背景及必要性能源是現代文明的三大支柱之一，它是發展經濟、加速現代化進程的重要保證。每年可為市場提供焦油及輕油共 2497 噸。 環境保護本項目采用儲煤場地面硬化、四周建圍墻、上部加擋風抑塵網等防塵措施，可使粉塵控制效率達 85%～95％，從而實現原煤儲運過程粉塵污染的有效控制。產品暢銷全國 30 多個省、自治區、直轄市，深受用戶贊譽。本項目的順利實施對于企業節約能源、國家能源安全、保護環境都具有極其重要的意義。隨著燃油價格的不斷高漲，燃料已占到玻璃成本的一半以上，致使玻璃制造總成本大幅增長，多數以重油為燃料的玻璃工廠面臨虧損，玻璃行業的健康、持續發展面臨巨大挑戰。 編制原則玻璃工廠是耗能大戶，一座大型浮法玻璃熔窯一年要燒掉數萬噸的燃料油。一方面通過用低熱值、廉價的煤制氣取代高熱值、昂貴的重油，大大降低玻璃制造成本；另一方面，通過高低溫兩段蓄熱式結構將排煙溫度降低 400℃以上，減少排煙熱損失，提高熱效率，從而實現低熱值能源替代石油產品和提高熱效率雙重節能目的。另有多條玻璃深加工生產線，年產 100 萬平方米鍍膜、制鏡、磨砂等多種工藝玻璃。 建設場址某市春都路 1 號，某玻璃廠原址。改造前玻璃單耗折合燃煤 1850kcal/kg，改造后單耗為1480kcal/kg，每年可節約燃料 20%；考慮成品率提高減少二次熔化耗能，二項合計共折算標準煤 萬噸。 建議建議該項目被列為發改委 2022 年度節能備選項目，并給予一定的政策性扶持。據此估計，2022 年和 2020 年，中國需要進口原油大致為 億噸和 億噸。因此，在未來相當長的時期內，我國以煤炭作為主要能源的戰略格局不會改變。 企業簡介某玻璃廠地處古都某，是一個大型綜合玻璃生產企業，現擁有兩條日熔化量 450 噸/天規模浮法玻璃生產線，以及多條玻璃深加工生產線。某玻璃廠擁有兩條日熔化 400 噸的浮法玻璃生產線，可產 4~12 毫米（以 4~6 毫米為主） ，無色、茶色、寶石藍各種規格的平板玻璃，執行國家 GB1161499 標準，產品質量接近世界先進水平。面對信息時代和知識經濟的浪潮，某玻璃廠運用現代管理手段提升管理檔次，為各科室及生產車間配備數臺電腦用于管理，建立起了企業快速反應系統，提高了工作效率。1986 年 9 月調入某玻璃廠，歷任工程師、副總工程師；1996 年 8 月任某玻璃廠副廠長，主抓生產管理工作；2022 年 10 月任某玻璃廠總工程師；2022 年 7 月任某玻璃廠廠長。1987 年 11 月轉業到河南省金冕實業有限公司工作。2022 年浮法翡翠綠玻璃被評為部優科技成果一等獎，他作為獲獎項目主要完成人之一受到省政府表彰。2．熔窯以煤制氣為燃料，煤氣和助燃空氣定值比例自動調節。流入錫槽的玻璃液在錫液表面上自然攤平展開，再通過機械拉引和拉邊機的控制，形成符合寬度和厚度要求的玻璃帶，經逐漸冷卻,被拉引出錫槽，經過渡輥臺，進入退火窯。掰斷后的玻璃板進入加速分離輥道分離。2．熔窯寬體斜毯式投料機、前臉墻密封罩、可移動對插式水冷門、引料水包、微調風系統、噴槍、全分隔箱式蓄熱室等。 水單線用水總量：20374m 3/d，其中生活及生產用水量為 886m3/d，循環水量為 19488m3/d，循環使用率為 %，排水量為 163m3/d。最近又掀起了一波新建浮法線的高潮，規模多為 500 噸/d、 600 噸/d，有的高達 1000 噸/d。本項目正是為順應玻璃行業這種大背景而提出的。計算結果見表 36。神霧 HTAC 技術工作原理如圖 31 所示（助燃空氣單預熱） 。某熱能技術有限公司詳細情況見附錄一至附錄三。所有灰塵的收集均利用濕式進行收集。表 37 電捕焦油器數據表序號 名 稱 單位 指 標 備 注1 處理煤氣量 m3/h 37002 除塵效率 ％ ≥973 入口煤氣溫度 ℃ 110～1504 沉淀極數量 根 375 沉淀極內徑 mm 2506 有效截面積 m2 7 工作壓力 kPa ～8 蒸汽壓力 MPa ～9 工作電壓 kV 40～6010 配套電源 60kV/100mA（4）電捕輕油器上下段煤氣合并后，再次除塵及輕質焦油，保證煤氣的凈化質量，主要作用是捕集煤氣中的殘留焦油、輕油及灰塵。2022 年 10 月，某公司又承辦了“第一屆熱科學與工程國際學術研討會” ，吳道洪博士在研討會上介紹了某公司在 HTAC 技術領域研究與開發的最新科技成果和應用范例，受到與會各國代表的廣泛關注。近年來，某公司 HTAC 技術使工業爐窯和鍋爐爐膛內溫度均勻分布問題、溫度自動控制問題、強化傳熱問題、火焰燃燒范圍擴展問題等有了重大的技術突破和新的解決措施，達到了國際 20 世紀 90 年代末的技術先進水平。2022 年 12 月，某熱能技術有限公司“高效節能低污染高溫空氣燃燒系統”榮獲中國機械工業科學技術二等獎。技術開發基地的建成，為某公司HTAC 技術與產品開發奠定了堅實的物質基礎。根據我們在鋼鐵加熱爐和火力發電等行業的熱平衡計算和項目實施經驗，一般情況下，排煙溫度每降低 100℃，熱損失可減少5％以上。這些固態飛揚物在低于 842℃的時會凝固。為回收這部分煙氣的余熱，新設計了低溫段空氣蓄熱室和低溫段煤氣蓄熱室。9．能耗降低后，燃料消耗減少，相應的 CONO X、SO X排放減少。3. 6. 3 主要改造內容和技術關鍵 主要開發內容（1）高溫段助燃空氣蓄熱室的熱工計算和結構設計，包括整體尺寸和筒型磚的孔徑、孔壁厚、材質、布局和形狀等；（2）高溫段煤氣蓄熱室的熱工計算和結構設計，包括整體尺寸和筒型磚的孔徑、孔壁厚、材質、布局和形狀等；（3）低溫段助燃空氣蓄熱室的熱工計算和結構設計，包括整體尺寸和筒型磚的孔徑、孔壁厚、材質、布局和形狀等；（4）低溫段煤氣蓄熱室的熱工計算和結構設計，包括整體尺寸和筒型磚的孔徑、孔壁厚、材質、布局和形狀等；（5）高低兩段蓄熱室的匹配及積灰坑的合理設計；（6）煙氣和空氣通道之間的快速分散換向控制裝置和方法；（7）煙氣和煤氣通道之間的快速分散換向控制裝置和方法。 建設條件 物資供應1．主要原料砂巖、石灰石、白云石、長石粉、輕堿、芒硝等由原有供貨廠家提供，主要由鐵路、公路運輸。本項目一期工程用水總量：20374m3/d，其中生活及生產用水量為 886m3/d，循環水量為19488m3/d，循環使用率為 %，排水量為 163m3/d。 供電電源為引自就近區域變電站的兩個 10KV 專用供電回路。基于三通閥的技術特點，采用靈活的分散換向代替原來的集中換向，帶來如下好處：①熔窯停火時間由原來的 40s 減少到 20s 以下，使窯壓和窯溫波新型節能煤制氣浮法玻璃熔窯項目建議書41動只有原來的 1/5～1/7（取決于小爐對數） ；②熔窯橫向溫度分布更均勻，更易維持窯內溫度制度，產品質量和產量均增加；③穩定的窯溫和窯壓使窯池所受沖刷減輕，熔窯壽命延長。根據表 33，溫度極高的煤氣和助燃空氣混合點火后燃燒溫度極高，發出強大的輻射能，使玻璃熔窯達到所需要的溫度，滿足生產優質浮法玻璃的要求。6．特殊設計的蓄熱室燒嘴代替小爐，實現彌漫式燃燒，延長了關鍵部位的壽命，節省了維護費用。%的余熱可將 26000Nm3/h 的助燃空氣從常溫 20℃預熱到 839℃。以某玻璃廠 450t/d 浮法玻璃熔窯為例，原有熱效率為43％，排煙溫度為 600℃。結果表明，在能耗、質量、總成品率、勞動生產率、窯齡、污染物排放等主要技術經濟指標中，業主短期內最關注的是能耗和窯齡，而當地環保部門最關注的則是污染物的排放。2022 年底，公司全資收購中國石化集團旗下的“北京華福工程有限公司” ，為公司進軍石油、石化及煤化工等行業奠定了基礎。2022 年 12 月，某熱能技術有限公司“蓄熱式燒嘴技術在軋鋼加熱爐上的應用” 榮獲中國鋼鐵工業協會、中國金屬學會冶金科學技術獎二等獎。目前這臺實驗用換向閥運行可靠，無故障發生。3. 6. 2 前期研制開發情況本項目的主要研發工作由本項目協助建議單位“某熱能技術有限公司”完成。再生后的脫硫貧液經泵加壓后再送入脫硫塔頂