專利名稱：玻璃生產(chǎn)線余熱回收電水聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及余熱回收利用技術領域，特別涉及一種玻璃生產(chǎn)線余熱回收電水聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，即利用玻璃生產(chǎn)線余熱回收并用于余熱發(fā)電和低溫多效海水淡化的電水聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。
背景技術：
隨著能源價格攀升、環(huán)保要求提高，余熱回收技術得到快速發(fā)展，玻璃窯余熱發(fā)電技術基本成熟。河北省沙河市長城玻璃有限公司4條400t/d浮法玻璃窯爐，安裝4臺余熱鍋爐、配2套6MW汽輪發(fā)電機組，工程于2009年8月開工建設，2010年5月建成投產(chǎn)并發(fā)電，節(jié)能效果顯著(劉成雄，玻璃熔窯余熱發(fā)電技術開發(fā)和設計應用，玻璃，2010年12期，13-16頁)。隨著我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，淡水資源緊缺已成為制約我國經(jīng)濟發(fā)展和人們生活水平提高的瓶頸。為解決我國水資源危機，發(fā)展海水淡化技術是緩解淡水資源缺乏的戰(zhàn)略性措施，而水價的不斷提高促使海水淡化不斷發(fā)展，海水淡化技術的日臻完善。在眾多海水淡化技術中，低溫多效蒸餾海水淡化技術是指鹽水最高溫度不超過70°C的淡化技術，可以利用電廠提供的低等級蒸汽作為動力來源生產(chǎn)可靠、低廉的高品質純凈水，是20世紀80年代成熟起來的高效淡化技術，近年來我國東黃島發(fā)電廠、國華黃弊發(fā)電廠(一期)、國華黃嘩發(fā)電廠(二期)、國投天津北疆電廠、首鋼京唐鋼鐵公司等企業(yè)采用低溫多效蒸餾海水淡化技術，建設了日產(chǎn)淡水6000噸至100000噸不等的海水淡化裝置(陳穎，低溫多效海水淡化技術在大型電站中的應用，華北電力大學專業(yè)碩士論文，2011年)。玻璃窯余熱發(fā)電屬于中低溫參數(shù)發(fā)電領域，發(fā)電效率低。如果利用玻璃窯余熱當中高品位的余熱發(fā)電，利用低品位的余熱蒸汽進行海水淡化，在實現(xiàn)生產(chǎn)電能的同時，低品位的熱能也實現(xiàn)了高效利用，彌補了中低溫參數(shù)發(fā)電技術效率低的不足，余熱資源的利用率大幅度提升。此外，受玻璃窯余熱鍋爐入口溫度偏低的限制，發(fā)電用的余熱鍋爐的排煙溫度一般高達150°C以上或更高，仍有大量的余熱不能回收利用。此外，玻璃生產(chǎn)線需要大量的循環(huán)冷卻水對玻璃窯、退火窯等高溫設備進行冷卻，并產(chǎn)生大量40°C至55°C左右的熱水，如此大量的熱水需要采用空氣冷卻器或冷水塔進行冷卻，消耗大量的電能和水資源。退火窯也需要向大氣排放大量的熱空氣，造成能源浪費、對環(huán)境造成熱污染。玻璃生產(chǎn)線的玻璃窯、退火窯、循環(huán)冷卻水有大量的余熱資源。玻璃窯余熱發(fā)電技術雖然回收了部分高品位余熱資源用于發(fā)電，但是發(fā)電效率低，而且余熱鍋爐的排煙溫度高，余熱利用率低。退火窯、循環(huán)冷卻水的余熱資源根本就沒有進行回收利用直接排放掉。因此，目前玻璃生產(chǎn)線的能源利用率過低，能源浪費嚴重，還存在環(huán)境熱污染、冷水塔或空氣冷卻器耗電和耗水等問題
實用新型內容
[0007]本實用新型的目的在于提供一種能夠高效、深度利用玻璃生產(chǎn)線的玻璃窯、退火窯、循環(huán)冷卻水的排放的大量余熱資源，并實現(xiàn)能源梯級利用，利用高品位余熱發(fā)電、低品位余熱生產(chǎn)淡水的技術，即玻璃生產(chǎn)線余熱回收電水聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，既減少玻璃生產(chǎn)線的環(huán)境熱污染，又減少了循環(huán)冷卻水的冷卻過程水耗和電耗。為了實現(xiàn)上述目的，采用的技術方案如下玻璃生產(chǎn)線余熱回收電水聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，余熱鍋爐蒸汽器分別與玻璃窯和余熱鍋爐熱水器相連通；余熱鍋爐蒸汽器與汽輪發(fā)電機組相連通，進一步通過蒸汽管與低溫多效海水淡化裝置的首效蒸發(fā)器相連通，首效蒸發(fā)器通過冷凝水管及除氧器與余熱鍋爐蒸汽器相連通；玻璃窯、退火窯的循環(huán)冷卻水熱水管與退火窯熱水器相連通，進一步與余熱鍋爐熱水器相連通；余熱鍋爐熱水器與上效熱水蒸發(fā)器相連通，并進一步通過中間水管與下效熱水蒸發(fā)器相連通；循環(huán)冷卻水熱水管通過旁路水管直接與下效熱水蒸發(fā)器相連通；下效熱水蒸發(fā)器通過冷水管與冷水池相連通；循環(huán)冷卻水熱水管通過冷卻器直接與冷水管相連通；冷水池通過冷水管與玻璃窯、退火窯的低溫進水口相連通；冷卻海水供水管與末效冷凝器相連通，并進一步通過冷卻海水出水管分別與冷卻海水排水管、淡化海水供水管相連通；淡化海水供水管分別與下效熱水蒸發(fā)器、上效熱水蒸發(fā)器、首效蒸發(fā)器、上效蒸汽蒸發(fā)器、下效蒸汽蒸發(fā)器的海水進口相連通；下效熱水蒸發(fā)器、上效熱水蒸發(fā)器、首效蒸發(fā)器、上效蒸汽蒸發(fā)器、下效蒸汽蒸發(fā)器的海水出口都與濃海水排水管相連通；下效熱水蒸發(fā)器、上效熱水蒸發(fā)器、上效蒸汽蒸發(fā)器、下效蒸汽蒸發(fā)器和末效冷凝器的淡水出口都與淡水管相連通；上效熱水蒸發(fā)器和首效蒸發(fā)器通過效間蒸汽管與上效蒸汽蒸發(fā)器相連通；下效熱水蒸發(fā)器和上效蒸汽蒸發(fā)器通過效間蒸汽管與下效蒸汽蒸發(fā)器相連通；下效蒸汽蒸發(fā)器通過效間蒸汽管與末效冷凝器相連通；末效冷凝器與抽真空裝置相連通。本實用新型玻璃生產(chǎn)線余熱回收電水聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，利用玻璃窯余熱鍋爐蒸汽器和熱水器充分回收玻璃窯的煙氣余熱，使排煙溫度減低到120°C以下。利用余熱鍋爐蒸汽器生產(chǎn)的的蒸汽推動背壓式汽輪發(fā)電機組生產(chǎn)電力，利用汽輪機排出的低品位蒸汽作為低溫多效海水淡化裝置首效蒸發(fā)器的熱源。利用余熱鍋爐熱水器和退火窯熱水器加熱玻璃生產(chǎn)線的循環(huán)冷卻水的熱水，利用加熱后的循環(huán)冷卻水高溫熱水和未加熱的循環(huán)冷卻水熱水加熱海水并使之低溫蒸餾生產(chǎn)蒸汽和淡水，增加造水比和淡水的產(chǎn)量。通過海水淡化方式利用循環(huán)冷卻水的余熱，實現(xiàn)了循環(huán)冷卻水的降溫，與傳統(tǒng)的循環(huán)冷卻水降溫方式相比，降低了冷卻器的電耗、水耗。同時，本實用新型還部分解決了玻璃生產(chǎn)線環(huán)境熱污染問題。

[0027]為了便于本領域技術人員理解，
以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明。圖1是本實用新型的系統(tǒng)流程圖。圖1中，I—首效蒸發(fā)器，2—濃海水排水管，3—效間蒸汽管，4一上效蒸汽蒸發(fā)器，5—下效蒸汽蒸發(fā)器，6—淡水管，7—末效冷凝器，8—冷卻海水供水管，9一抽真空裝置，10—冷卻海水出水管，11 一冷卻海水排水管，12—淡化海水供水管，13—下效熱水蒸發(fā)器，14 一退火窯熱水器，15—循環(huán)冷卻水熱水管，16—旁路水管，17—冷水管，18—冷卻器，19—退火窯，20—冷水池，21—玻璃窯，22—余熱鍋爐蒸汽器，23—除氧器，24—汽輪發(fā)電機組，25—余熱鍋爐熱水器，26—上效熱水蒸發(fā)器，27—中間水管，28—蒸汽管，29—冷凝水管。
具體實施方式
請參閱圖1，余熱鍋爐蒸汽器22分別與玻璃窯21和余熱鍋爐熱水器25相連通，余熱鍋爐蒸汽器22與汽輪發(fā)電機組24相連通，進一步通過蒸汽管28與低溫多效海水淡化裝置的首效蒸發(fā)器I相連通，首效蒸發(fā)器I通過冷凝水管29及除氧器23與余熱鍋爐蒸汽器22相連通。玻璃窯21、退火窯19的循環(huán)冷卻水熱水管15與退火窯熱水器14相連通，進一步與余熱鍋爐熱水器25相連通。余熱鍋爐熱水器25與上效熱水蒸發(fā)器26相連通，并進一步通過中間水管27與下效熱水蒸發(fā)器13相連通。循環(huán)冷卻水熱水管15通過旁路水管16直接與下效熱水蒸發(fā)器13相連通。下效熱水蒸發(fā)器13通過冷水管17與冷水池20相連通。循環(huán)冷卻水熱水管15通過冷卻器18直接與冷水管17相連通。冷水池20通過冷水管17與玻璃窯21、退火窯19的低溫進水口相連通。冷卻海水供水管8與末效冷凝器7相連通，并進一步通過冷卻海水出水管10分別與冷卻海水排水管11、淡化海水供水管12相連通。淡化海水供水管12分別與下效熱水蒸發(fā)器13、上效熱水蒸發(fā)器26、首效蒸發(fā)器1、上效蒸汽蒸發(fā)器4、下效蒸汽蒸發(fā)器5的海水進口相連通。下效熱水蒸發(fā)器13、上效熱水蒸發(fā)器26、首效蒸發(fā)器1、上效蒸汽蒸發(fā)器4、下效蒸汽蒸發(fā)器5的海水出口都與濃海水排水管2相連通。下效熱水蒸發(fā)器13、上效熱水蒸發(fā)器26、上效蒸汽蒸發(fā)器4、下效蒸汽蒸發(fā)器5和末效冷凝器7的淡水出口都與淡水管6相連通。上效熱水蒸發(fā)器26和首效蒸發(fā)器I通過效間蒸汽管3與上效蒸汽蒸發(fā)器4相連通。下效熱水蒸發(fā)器13和上效蒸汽蒸發(fā)器4通過效間蒸汽管3與下效蒸汽蒸發(fā)器5相連通。下效蒸汽蒸發(fā)器5通過效間蒸汽管3與末效冷凝器7相連通。末效冷凝器7與抽真空裝置9相連通。本實用新型的工作過程如下玻璃窯21排放的500°C左右的煙氣沿程通過余熱鍋爐蒸汽器22和余熱鍋爐熱水器25，煙氣溫度降低到120°C以下后排放。余熱鍋爐蒸汽器22產(chǎn)生的過熱蒸汽推動汽輪發(fā)電機組24發(fā)電，汽輪機排放的乏汽通過蒸汽管28進入低溫多效海水淡化裝置的首效蒸發(fā)器1、放熱后轉變成冷凝水，經(jīng)冷凝水管29及除氧器23返回余熱鍋爐蒸汽器22，完成循環(huán)。退火窯19產(chǎn)生的150°C至450°C的廢空氣進入退火窯熱水器14，向循環(huán)冷卻水熱水管15引入到退火窯熱水器14的熱水放熱，廢空氣溫度降低到120°C以下外排，加熱后的熱水進入余熱鍋爐熱水器25進一步加熱后進入上效熱水蒸發(fā)器26，對經(jīng)淡化海水供水管12進入上效熱水蒸發(fā)器26的海水加熱。降溫后的熱水經(jīng)中間水管27進入下效熱水蒸發(fā)器13。來自于上效熱水蒸發(fā)器26的熱水和來自于旁路水管16的熱水在下效熱水蒸發(fā)器13內向來自淡化海水供水管12的海水放熱。降溫后的循環(huán)冷卻水經(jīng)冷水器17返回冷水池20。循環(huán)冷卻水熱水管15內的熱水經(jīng)冷卻器18冷卻后經(jīng)冷水管17直接返回冷水池20。冷水池20內的低溫循環(huán)冷卻水進入玻璃窯21和退火窯19對相關設備進行冷卻。冷卻海水供水管8將海水引入末效冷凝器7，將通過效間蒸汽管3來自下效蒸汽蒸發(fā)器5的低壓蒸汽冷凝成凝結水。離開末效冷凝器7的海水進入海水冷卻出水管10后分成兩路一路經(jīng)冷卻海水排水管11排放，另一路經(jīng)淡化海水供水管12分別引入上效熱水蒸發(fā)器26、下效熱水蒸發(fā)器13、首效蒸發(fā)器1、上效蒸汽蒸發(fā)器4、下效蒸汽蒸發(fā)器5，進行低溫蒸懼制造淡水。來自淡化海水供水管12的海水在首效蒸發(fā)器I內吸熱并發(fā)生低溫蒸餾,部分海水轉變成蒸汽后經(jīng)效間蒸汽管3進入上效蒸汽蒸發(fā)器4，未轉變成蒸汽的海水排入濃海水排水管2。來自淡化海水供水管12的海水在上效熱水蒸發(fā)器26內吸熱并發(fā)生低溫蒸餾，部分海水轉變成蒸汽后經(jīng)效間蒸汽管3進入上效蒸汽蒸發(fā)器4，未轉變成蒸汽的海水排入濃海水排水管2。冷卻后的熱水經(jīng)中間水管27進入下效熱水蒸發(fā)器13。來自淡化海水供水管12的海水在上效蒸汽蒸發(fā)器4內吸熱并發(fā)生低溫蒸餾，部分海水轉變成蒸汽后經(jīng)效間蒸汽管3進入下效蒸汽蒸發(fā)器4，未轉變成蒸汽的海水排入濃海水排水管2。來自首效蒸發(fā)器I和上效熱水蒸發(fā)器26的蒸汽在上效蒸汽蒸發(fā)器4內向海水放熱后冷凝成凝結水，排入淡水管6。來自淡化海水供水管12的海水在下效熱水蒸發(fā)器13內吸熱并發(fā)生低溫蒸餾，部分海水轉變成蒸汽后經(jīng)效間蒸汽管3進入下效蒸汽蒸發(fā)器5，未轉變成蒸汽的海水排入濃海水排水管2。來自上效熱水蒸發(fā)器26和來自旁路水管16的熱循環(huán)冷卻水在下效熱水蒸發(fā)器13內放熱、溫度降低后，經(jīng)冷水管17進入冷水池20。來自淡化海水供水管12的海水在下效蒸汽蒸發(fā)器5內吸熱并發(fā)生低溫蒸餾，部分海水轉變成蒸汽后經(jīng)效間蒸汽管3進入末效冷凝器7，未轉變成蒸汽的海水排入濃海水排水管2。來自上效蒸汽蒸發(fā)器4和下效熱水蒸發(fā)器13的蒸汽在下效蒸汽蒸發(fā)器5內向海水放熱后冷凝成凝結水，排入淡水管6。經(jīng)效間蒸汽管3來自下效蒸汽蒸發(fā)器5的蒸汽在末效冷凝器7內向來自冷卻海水供水管8的冷卻海水放熱后冷凝成凝結水，排入淡水管6。進入到末效冷凝器7內的冷卻海水經(jīng)冷卻海水出水管10離開末效冷凝器7。布置在末效冷凝器7上的抽真空裝置9確保上效熱水蒸發(fā)器26、下效熱水蒸發(fā)器13、首效蒸發(fā)器1、上效蒸汽蒸發(fā)器4、下效蒸汽蒸發(fā)器5、末效冷凝器7處于真空狀態(tài)，確保海水在低于70°C的條件下實現(xiàn)蒸餾并產(chǎn)生蒸汽，經(jīng)冷卻產(chǎn)生淡水。[0055]綜上所述，本實用新型通過設置余熱鍋爐蒸汽器22、汽輪發(fā)電機組24和低溫多效海水淡化裝置，實現(xiàn)了玻璃生產(chǎn)線余熱回收水、電聯(lián)產(chǎn)。本實用新型通過設置退火窯熱水器
14、余熱鍋爐熱水器25，提升循環(huán)冷卻水的熱水溫度；通過設置上效熱水蒸發(fā)器27和下效熱水蒸發(fā)器13，更加充分利用玻璃生產(chǎn)線的余熱資源生產(chǎn)淡水，增大了產(chǎn)汽量，使造水比增力口。循環(huán)冷卻水在下效熱水蒸發(fā)器13內放熱并生產(chǎn)淡水，不僅淡水產(chǎn)量增加，通過這種方式降低循環(huán)冷卻水的溫度，可以大幅度降低冷卻器18的電耗和水耗。本實用新型實現(xiàn)了玻璃生產(chǎn)線玻璃窯、退火窯和循環(huán)冷卻水余熱資源的深度利用，高品位熱能用于發(fā)電，低品位熱能用于生產(chǎn)淡水，在實現(xiàn)了電水聯(lián)產(chǎn)的同時，又減少了直接向環(huán)境排熱造成的環(huán)境熱污染問題。相對于單純的玻璃窯余熱發(fā)電工程，本實用新型的電水聯(lián)產(chǎn)工程不僅節(jié)能優(yōu)勢顯著，還生產(chǎn)出寶貴的淡水資源，其有益效果表現(xiàn)在1、利用玻璃窯的煙氣余熱進行余熱發(fā)電，產(chǎn)出了高品位的電能；利用汽輪機的乏汽生產(chǎn)淡水，提高了余熱資源的利用率。2、在余熱鍋爐蒸汽器的尾部安裝熱水器，將排煙溫度由150°C以上降低到120°C以下，玻璃窯余熱資源的利用率提高了 10%以上。3、利用退火窯高溫廢空氣生產(chǎn)淡水，將原來排放掉的余熱回收利用，提高了余熱資源的利用率。4、利用余熱鍋爐熱水器和退火窯熱水器加熱循環(huán)冷卻水的熱水，并利用熱水加熱用于海水淡化裝置的冷海水，提高了造水比，經(jīng)濟性進一步提高。5、利用循環(huán)冷卻水的熱水直接生產(chǎn)淡水，既實現(xiàn)了循環(huán)冷卻水余熱的利用，又實現(xiàn)了循環(huán)冷卻水降溫的目的，減小了循環(huán)冷卻水冷卻器運行造成的電耗和水耗。6、深度利用玻璃生產(chǎn)線的余熱資源生產(chǎn)淡水，減少了玻璃生產(chǎn)線向環(huán)境排放廢熱導致的環(huán)境熱污染問題。以上內容僅僅是對本實用新型結構所作的舉例和說明，所屬本技術領域的技術人員對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離實用新型的結構或者超越本權利要求書所定義的范圍，均應屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求1.玻璃生產(chǎn)線余熱回收電水聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，余熱鍋爐蒸汽器分別與玻璃窯和余熱鍋爐熱水器相連通；余熱鍋爐蒸汽器與汽輪發(fā)電機組相連通，進一步通過蒸汽管與低溫多效海水淡化裝置的首效蒸發(fā)器相連通，首效蒸發(fā)器通過冷凝水管及除氧器與余熱鍋爐蒸汽器相連通；玻璃窯、退火窯的循環(huán)冷卻水熱水管與退火窯熱水器相連通，進一步與余熱鍋爐熱水器相連通；余熱鍋爐熱水器與上效熱水蒸發(fā)器相連通，并進一步通過中間水管與下效熱水蒸發(fā)器相連通；循環(huán)冷卻水熱水管通過旁路水管直接與下效熱水蒸發(fā)器相連通；下效熱水蒸發(fā)器通過冷水管與冷水池相連通；循環(huán)冷卻水熱水管通過冷卻器直接與冷水管相連通；冷水池通過冷水管與玻璃窯、退火窯的低溫進水口相連通；冷卻海水供水管與末效冷凝器相連通，并進一步通過冷卻海水出水管分別與冷卻海水排水管、淡化海水供水管相連通；淡化海水供水管分別與下效熱水蒸發(fā)器、上效熱水蒸發(fā)器、首效蒸發(fā)器、上效蒸汽蒸發(fā)器、下效蒸汽蒸發(fā)器的海水進口相連通；下效熱水蒸發(fā)器、上效熱水蒸發(fā)器、首效蒸發(fā)器、上效蒸汽蒸發(fā)器、下效蒸汽蒸發(fā)器的海水出口都與濃海水排水管相連通；下效熱水蒸發(fā)器、上效熱水蒸發(fā)器、上效蒸汽蒸發(fā)器、下效蒸汽蒸發(fā)器和末效冷凝器的淡水出口都與淡水管相連通；上效熱水蒸發(fā)器和首效蒸發(fā)器通過效間蒸汽管與上效蒸汽蒸發(fā)器相連通；下效熱水蒸發(fā)器和上效蒸汽蒸發(fā)器通過效間蒸汽管與下效蒸汽蒸發(fā)器相連通；下效蒸汽蒸發(fā)器通過效間蒸汽管與末效冷凝器相連通；末效冷凝器與抽真空裝置相連通。
專利摘要本實用新型涉及余熱回收利用技術領域，特別涉及一種玻璃生產(chǎn)線余熱回收電水聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。利用玻璃窯余熱鍋爐蒸汽器和熱水器充分回收玻璃窯的煙氣余熱，使排煙溫度減低到120℃以下。利用余熱鍋爐蒸汽器生產(chǎn)的的蒸汽推動背壓式汽輪發(fā)電機組生產(chǎn)電力，利用汽輪機排出的低品位蒸汽作為低溫多效海水淡化裝置首效蒸發(fā)器的熱源。利用余熱鍋爐熱水器和退火窯熱水器加熱玻璃生產(chǎn)線的循環(huán)冷卻水的熱水，利用加熱后的循環(huán)冷卻水高溫熱水和未加熱的循環(huán)冷卻水熱水加熱海水并使之低溫蒸餾生產(chǎn)蒸汽和淡水，增加造水比和淡水的產(chǎn)量。通過海水淡化方式利用循環(huán)冷卻水的余熱，實現(xiàn)了循環(huán)冷卻水的降溫。相比傳統(tǒng)循環(huán)冷卻水降溫，降低了冷卻器的電耗、水耗。
文檔編號C02F103/08GK202883029SQ201220522040
公開日2013年4月17日 申請日期2012年10月12日 優(yōu)先權日2012年10月12日
發(fā)明者何秀錦, 孟臨泉, 張波 申請人:鳳陽海泰科能源環(huán)境管理服務有限公司