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3×600t/d超白超薄浮法玻璃生产线熔窑富氧燃烧改造可研

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14
2019-03-15
简介
*有限公司浮法玻璃生产线利用气保车间制氮气过程中分馏塔所排放的富氧输送到玻璃熔窑进行助燃,该工程拟对3条日总熔化量3×600t/d玻璃熔窑进行富氧技术改造,预计年可节约标准煤18473吨,每年可减少大量的SO2、NOX排放。

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第一章 总论一、项目名称二、项目背景及必要性三、企业概况四、地理位置及厂址自然条件五、工程、水文地质条件六、可研编制依据七、项目建设的必要性二、浮法玻璃生产能力及能耗第三章主要技术指标及改造方案一、富氧主要技术指标(一)、富氧技术的节能机理(二)、富氧燃烧在窑炉生产上的优点(三)、玻璃熔窑富氧燃烧节能的基本原理(四)、玻璃熔窑采用富氧燃烧技术节能效果二、富氧利用改造技术方案(一)、利用富氧助燃工作原理(二)、本项目改造方案第六章项目的招标形式和招标组织形式**公司3×600t/d超白超薄浮法玻璃生产线熔窑富氧燃烧改造工程可行性研究报告**公司**年**月1目录第一章总论········································································1一、项目名称·········································································1二、项目背景及必要性·····························································1三、企业概况·········································································2四、地理位置及厂址自然条件····················································2五、工程、水文地质条件··························································2六、可研编制依据···································································3七、项目建设的必要性·····························································4第二章基础条件·······························································7一、浮法公司玻璃熔窑现状·······················································7二、浮法玻璃生产能力及能耗····················································8第三章主要技术指标及改造方案·················································9一、富氧主要技术指标·····························································9二、富氧利用改造技术方案·····················································14第四章环境保护、安全及消防·················································22一、环境保护·······································································22二、安全卫生·······································································22第五章项目实施进度·····························································26第六章项目的招标形式和招标组织形式·····································27第七章投资估算及资金筹措····················································28第八章结论和建议·······························································301第一章总论一、项目名称项目名称:**有限公司3×600t/d超白超薄浮法玻璃生产线熔窑富氧燃烧改造工程项目实施单位:**有限公司(原**有限公司)项目总投资:2200万元项目建设地点:**有限公司院内二、项目背景及必要性**有限公司已建成3条600t/d优质超白超薄浮法玻璃生产线。为贯彻落实科学发展观和节约能源基本国策,实现“十一五”规划纲要提出的单位生产总值能耗降低20﹪左右的目标,积极推广节能新技术、新工艺、新产品、新材料,加大节能投入,采用先进适用技术改造现有工艺、设备,充分利用氮气站白白浪费掉的富氧,助燃熔化玻璃液,实现能源的综合利用,节约能源,保护环境。中国是目前世界上第二位能源生产国和消费国。能源供应持续增长,为社会经济发展提供了重要的支撑。能源消费的快速增长,为世界能源市场创造了广阔的发展空间。中国已经成为世界能源市场不可或缺的重要组成部分,对维护全球能源安全,正在发挥着越来越重要的积极作用。随着中国经济的较快发展和工业2化、城镇化进程的加快,能源需求不断增长,构建稳定、经济、清洁、安全的能源供应体系面临着重大挑战。中国能源发展坚持节约发展、清洁发展和安全发展。坚持走科技含量高、资源消耗低、环境污染少、经济效益好、安全有保障的能源发展道路,最大程度地实现能源的全面、协调和可持续发展。中国共产党第十七次全国代表大会提出,要加快转变发展方式,在优化结构、提高效益、降低消耗、保护环境的基础上,实现人均国内生产总值到2020年比2000年翻两番。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》明确提出,到2010年,单位国内生产总值能源消耗比2005年降低20%左右,主要污染物排放总量减少10%。在1990至2005年,单位国内生产总值二氧化碳排放强度下降46%。在此基础上,中国在哥本哈根世界气候大会中又提出,到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%,在如此长时间内这样大规模降低二氧化碳排放,需要付出艰苦卓绝的努力。三、企业概况易企询https://www.eqxun.com/四、地理位置及厂址自然条件(1)地理位置易企询https://www.eqxun.com/(2)厂址自然条件易企询https://www.eqxun.com/3五、工程、水文地质条件1、工程地质1)地形地貌易企询https://www.eqxun.com/2、水文资料易企询https://www.eqxun.com/六、可研编制依据1、《中华人民共和国节约能源法》2、《中华人民共和国环境保护法》3、《中华人民共和国清洁生产促进法》4、《中华人民共和国循环经济促进法》5、《节能中长期专项规划》(国家发展和改革委员会,2004年11月)6、《国务院关于加强节能工作的决定》7、《节能技术政策大纲》(国家发展和改革委员会、科学技术部,2006年12月)8、《建设项目经济评价方法与参数》(第三版)9、**有限公司提供的相关资料10、**有限公司的委托及要求。11、有关工程设计资料、图纸及运行数据等基础资料。4七、项目建设的必要性中国是目前世界上第二位能源生产国和消费国。能源供应持续增长,为社会经济发展提供了重要的支撑。能源消费的快速增长,为世界能源市场创造了广阔的发展空间。中国已经成为世界能源市场不可或缺的重要组成部分,对维护全球能源安全,正在发挥着越来越重要的积极作用。我国拥有较为丰富的化石能源资源。其中,煤炭占主导地位,2006年,煤炭保有资源量10345亿吨,剩余探明可采储量约占世界的13%,列世界第三位。但人均能源资源拥有量较低。中国人口众多,人均能源资源拥有量在世界上处于较低水平。煤炭和水力资源人均拥有量相当于世界平均水平的50%,石油、天然气人均资源量仅为世界平均水平的1/15左右。随着中国经济的较快发展和工业化、城镇化进程的加快,能源需求不断增长,构建稳定、经济、清洁、安全的能源供应体系面临着重大挑战。中国能源发展坚持节约发展、清洁发展和安全发展。坚持走科技含量高、资源消耗低、环境污染少、经济效益好、安全有保障的能源发展道路,最大程度地实现能源的全面、协调和可持续发展。中国能源战略的基本内容是:坚持节约优先、立足国内、多5元发展、依靠科技、保护环境,努力构筑稳定、经济、清洁、安全的能源供应体系,以能源的可持续发展支持经济社会的可持续发展。中国把资源节约作为基本国策,坚持能源开发与节约并举、节约优先,积极转变经济发展方式,调整产业结构,鼓励节能技术研发,普及节能产品,提高能源管理水平,完善节能法规和标准,不断提高能源效率。中国共产党第十七次全国代表大会提出,要加快转变发展方式,在优化结构、提高效益、降低消耗、保护环境的基础上,实现人均国内生产总值到2020年比2000年翻两番。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》明确提出,到2010年,单位国内生产总值能源消耗比2005年降低20%左右,主要污染物排放总量减少10%。富氧燃烧技术是一项节能降耗、减少环境污染的新技术。它将含氧量大于27%的富氧空气送入玻璃熔窑内组织燃烧,能减少助燃空气量,降低着火温度,加快燃烧反应速度,拓宽燃烧极限,从而提高燃烧效率、火焰温度和传热效率,明显提高玻璃熔化率,玻璃单耗降低,相应减少废气排放量和烟气带走的热损失,降低烟尘和NOx排放量,最终达到提高玻璃质量、节约能源和减少环境污染的目的。富氧燃烧充分利用浮法玻璃生产工艺辅助设备——保护气体生产系统高纯制氮设备排放的富氧进行回收,通过输送设备送6到玻璃熔窑与煤气进行混合,助燃熔化玻璃液,是一项资源综合利用项目,不仅节约能源而且环保,是“十一五”国家重点节能工程之一。浮法玻璃富氧助燃,把制氮系统中白白浪费掉的富氧进行回收充分利用,不仅提高能源的利用率,而且降低了玻璃生产成本的电耗和能耗,对于耗能大户玻璃行业来说至关重要。采用新技术富氧助燃是提高玻璃质量,减少大气污染物排放的最佳途径,对于玻璃生产企业来说,在获得显著经济效益的同时,还大大提高了整个玻璃企业的社会效益和环保效益,是玻璃企业发展循环经济的重要途径,其环保效益十分显著。充分利用浮法玻璃生产工艺中辅助设备产生的富氧,将其进行回收助燃熔化玻璃液,是节约能源、节约资源、降低企业产品成本、减少污染物的排放、保护环境的有效途径之一,是一项利国利民、符合国家节约能源的政策,对发展循环经济,保证经济可持续发展有着重要的战略意义。7第二章基础条件一、浮法公司玻璃熔窑现状**有限公司现有600t/d超白超薄浮法玻璃生产线3条。浮法玻璃辅助车间——气保车间现有制氮设备5套(三用两备),每小时排放富氧空气5200Nm3,富氧空气经化验,含氧量为35%-36%左右。气保车间设备一览表序号名称规格型号数量操作条件新增/利旧1无油润滑空气压缩机DW-70/8-A5排气压力0.8MPa利旧2空气预冷机组UF-3600/85进气40℃压力0.8MPa利旧3纯化器HXK-3600/85排气压力0.8MPa利旧4分馏塔FN-1700/40Y5氮气≥0.25MPa液氮≥0.50MPa利旧5低温液体贮槽CFL-50/0.83工作压力0.8MPa利旧6汽化器QQ-1800/165利旧7氮气储罐30m330.25MPa利旧8二、浮法玻璃生产能力及能耗**有限公司年产各种规格浮法玻璃1032万重量箱。每生产1重量箱浮法玻璃消耗原煤20.01千克,折合标煤18.01千克,耗电4kwh/重量箱,折标准煤0.49千克,每重量箱综合能耗为18.5千克标准煤。9第三章主要技术指标及改造方案一、富氧主要技术指标利用富氧助燃新技术是一项节能降耗、减少环境污染的新技术,通过试验及应用美国PPG技术,使燃煤玻璃熔窑每小时吸入含氧量为25%的富氧287Nm3/h,使玻璃液质量提高约10%,炉窑寿命提高5—10%,成品率提高约5%,拉引总量提高约10%。本项目浮法玻璃生产线氮氢站制氮产生的废气中含氧量达35%,产量5200Nm3/h,其中1200Nm3/h用作煤气发生炉富氧鼓风,4000Nm3/h用于玻璃熔炼。(一)、富氧技术的节能机理1、提高火焰温度因氮气量减少,空气量及烟气量均显著减少,故火焰温度随着燃烧空气中氧气比例的增加而显著提高,但富氧浓度不宜过高,国内外的研究均表明,氧气的体积分数在28%左右时最佳。因为氧浓度增加时火焰温度增加较少,而制氧投资则猛增。2、加快燃烧速度,促进燃烧完全燃料在空气中和在纯氧中的燃烧速度相差甚大,如N2在纯氧中的燃烧速度是在空气中的4.2倍。用富氧助燃,不仅提高燃烧强度,加快燃烧速度,获得较好的热传导,同时,温度提高后,有利于燃烧反应。103、降低燃料的燃点温度燃料的燃点温度不是常数,如CO在空气中的燃点为609℃,在纯氧中的燃点为388℃,所以用富氧助燃能提高火焰强度,增加释放热量等。4、减少燃烧后的排气量用普通空气助燃,占体积4/5的N2不参加助燃,且带走大量热能。如用富氧助燃,燃烧后的排气量减少,从而提高了燃烧效率。5、增加热量利用率富氧助燃对热量的利用率有所提高。如用普通空气助燃,当加热温度为1300℃时,其可利用的热量为42%,而用含氧量为27%左右的富氧空气助燃时,可利用热量为56%,且氧浓度越高,加热温度越高,所增加的比例越大,因此节能效果越好。6、降低空气过剩系数富氧助燃可适当降低空气的过剩系数,这样,燃料消耗就相应减少,从而节约能源。(二)、富氧燃烧在窑炉生产上的优点1、提高火焰底部温度燃料在富氧状态下能降低燃点温度,而且使燃烧速度加快,燃烧完全,从而提高了火焰强度,获得较好的热传导。由于富氧气体由助燃风机供入,使火焰底部温度提高,更加有利于玻璃的11熔制,提高熔化率。2、降低碹顶温度,延长窑炉寿命采用富氧燃烧,燃烧相对完全,火焰长度相对缩短,火焰上部温度降低,减轻了碹顶、小炉、蓄热室的热负荷,即减轻了对其的侵蚀,窑炉寿命相应延长。3、降低空气过剩系数,节约能源采用富氧空气后,可以适当减少二次助燃风量,从而减少了废气排放量,也就减少了废气带走的热量,提高了热效率,达到节能目的。富氧燃烧技术是以氧含量高于27%的富氧空气或纯氧代替空气作为助燃气体的一种高效强化燃烧技术。其特点在于不论是助燃空气还是燃烧废气体积都有所减少。燃烧反应速度加快,火焰温度提高,这有效提高了熔窑的热效率,熔化率增大,玻璃液单位热耗降低,烟气产生量及NOx生成量降低,进而使烟气净化系统运转更加可靠,粉尘污染大大降低。研究表明:富氧燃烧技术不仅能够节约大量能源,减少环境污染,而且能提高玻璃的产量、质量,延长熔窑寿命。该技术的成熟和推广应用也必将为浮法玻璃生产行业带来可观的经济效益及社会效益。(三)、玻璃熔窑富氧燃烧节能的基本原理1、富氧燃烧降低了煤气生产量,使燃烧产物中的NOx含12量降低,水蒸汽和二氧化碳的含量和分压增大,火焰黑度增加,燃烧速度加快,火焰温度提高,提高了火焰向配合料或玻璃液的辐射传热和对流传热,结果使熔化率提高。2、燃料燃烧时需要氧气,它通常是由空气中的氧来提供,在助燃空气中含氧仅占21%参加燃烧,而其余79%的大部分氮气不参加燃烧,带走了大量热量,降低了燃料的有效利用率,相应增加了燃料消耗。用含氧量高于27%的富氧空气进行燃烧时,废气所带走热量减少约20%,相应减少了热损失。3、富氧燃烧使煤气燃烧比较完全,减少了煤气消耗。用含氧量大于27%的富氧空气,参与燃烧将具有明显的节能效果。炉温越高,利用富氧助燃技术的节能效果越明显。(四)、玻璃熔窑采用富氧燃烧技术节能效果1、富氧燃烧可明显提高火焰温度,提高火焰对配合料和玻璃液的加热效果。燃烧过程是空气中的氧参与燃料氧化,并同时发出光和热的过程。热的传递一般通过辐射、传导和对流三种形式进行。这三种形式何种作用最大主要取决于:火焰类型和形状、加入空气中的含氧量及燃烧设备周围的情况,所以提高燃烧温度将会大大增加热辐射。2、富氧燃烧改变了燃料与助燃气体的接触方式,降低燃料的燃点温度,可明显缩短火焰根部的黑区,增大有效传热面积。当富氧空气参与助燃时,其燃烧条件得到改善,从而降低煤气的燃13点温度,使火焰变短,火焰强度提高,释放热量增加。3、富氧燃烧可以加快燃烧速度,改善了燃料的燃烧条件,使得燃烧在窑内充分完成,减少了在蓄热室内的残余燃烧,因而能充分地利用燃料。要使燃料达到完全燃烧,必须使燃料和空气混合均匀或充分接触。富氧空气参与助燃后,能加快燃烧速度,提高燃烧强度、使火焰变短,获得较好的热传导作用。4、富氧燃烧使燃烧所需空气量减少,废气带走的热量下降,使燃烧所需空气总量(无疑氮气量)减少,燃烧完全,自然排出废气减少。5、富氧燃烧技术除了给熔窑节能带来明显效果外,还可降低环境污染。普通空气中,氧气只有20.94%,不助燃的氮气占78.09%,也就是说,用普通空气助燃的燃烧只有占空气总量l/5的氧气参与燃烧,其余约占4/5的氮气非但不助燃,反而要带走燃烧产生的大量热量,既无谓地消耗能源,又因在高温下生成氮氧化合物,从烟道气中排出,造成环境污染。使用富氧空气进行燃烧,可以降低空气过剩系数,能够减少所需空气的总量(无疑氮气量减少),不仅燃烧完全,而且自然排出的废气大大减少。用含氧量27%的富氧空气进行助燃的排气体积约减少20%。近年来,随着玻璃熔窑节能降耗技术研究的深入,在开发节能玻璃配方、优化玻璃熔窑结构、改善玻璃熔窑控制技术、加强玻璃熔窑保温和余热利用等实现玻璃熔窑节能手段的研究已相14当成熟。在此背景下,要实现熔窑进一步的节能降耗,富氧燃烧技术应运而生。特别是近几年来,富氧技术得到了迅猛发展,成为当今玻璃行业中最活跃的研究课题,被称为玻璃熔化技术的第二次革命。二、富氧利用改造技术方案(一)、利用富氧助燃工作原理利用浮法玻璃生产辅助工艺气保车间制作氮气过程中空分塔所排放的富氧(富氧中含氧量约为35%),用管道将一部分富氧引入煤气站鼓风机,由风机直接吸入富氧,来提高煤气质量,降低消耗;另一部分直接通入熔窑内组织燃烧,提高化料时的温度。空气压缩机分馏塔氮气锡槽富氧煤气发生炉鼓风机与煤气混合熔窑熔化助燃风机熔窑1#小炉熔窑(二)、本项目改造方案**有限公司这次利用富氧助燃改造3条600t/d浮法玻璃熔
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