專利名稱：水泥窯純中低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種發(fā)電系統(tǒng)，具體的說是水泥窯純中低溫余熱 發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的水泥窯純中低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)如圖1所示，包括熟料冷卻
機(jī)1、窯尾鍋爐12、窯頭鍋爐13、窯尾預(yù)熱器7、鍋爐給水泵23、 除氧器24、汽輪機(jī)22、冷凝器25、窯尾汽包16、窯頭汽包21，熟 料冷卻機(jī)1內(nèi)設(shè)有進(jìn)料端2和出料端3，在熟料冷卻機(jī)1中部設(shè)有中 部抽風(fēng)口 5,尾部設(shè)有尾部抽風(fēng)口 6。窯尾鍋爐12內(nèi)設(shè)有過熱器14 和蒸發(fā)器15。窯頭鍋爐13內(nèi)設(shè)有過熱器18、蒸發(fā)器19、給水加熱 器20。
窯頭鍋爐13進(jìn)口的廢氣來自熟料冷卻機(jī)1的中部抽風(fēng)口 5，中 部抽風(fēng)口 5抽出的廢氣一般在350°C 390°C，該廢氣經(jīng)過沉降室11 進(jìn)入窯頭鍋爐13，然后通過布置在窯頭鍋爐13內(nèi)的過熱器18、蒸發(fā) 器19、給水加熱器20，逐步降溫至IO(TC左右，由窯頭鍋爐13的出 口經(jīng)除塵器8、風(fēng)機(jī)9，由煙囪10排出。
窯尾鍋爐12進(jìn)口的廢氣來自窯尾預(yù)熱器7的出口，該廢氣的溫 度一般在310'C 34(TC，它通過布置在窯尾鍋爐12內(nèi)的過熱器14、 蒸發(fā)器15，逐步降溫至20(TC左右，由窯尾鍋爐12的出口排出，去
生料磨機(jī)和煤磨機(jī)等設(shè)備進(jìn)一步利用。
來自除氧器24的鍋爐給水由鍋爐給水泵23打到窯頭鍋爐13的 給水加熱器20加熱后分兩路， 一路進(jìn)入窯頭鍋爐13的窯頭汽包21，
另一路進(jìn)入窯尾鍋爐12的窯尾汽包16，窯頭鍋爐13的窯頭汽包21 和窯尾鍋爐12的窯尾汽包16內(nèi)的水通過自然循環(huán)方式各自經(jīng)蒸發(fā)器 19、 15吸熱沸騰后到達(dá)各自的汽包21、 16。從窯頭汽包21和窯尾汽 包16分離出來的飽和蒸汽經(jīng)各自的過熱器18、 14過熱后，變成過熱 蒸汽在匯集點(diǎn)17匯集后送到汽輪機(jī)22膨脹作功，經(jīng)冷凝器25冷卻 變成凝結(jié)水，由凝結(jié)水泵26把它打到除氧器24。
熟料冷卻機(jī)1中部下面的風(fēng)機(jī)4取自自然環(huán)境中的冷風(fēng)。從熟料 冷卻機(jī)1靠近出料端3的尾部抽風(fēng)口 6出來的廢氣和窯尾鍋爐12出 口的廢氣匯集后經(jīng)除塵器8、風(fēng)機(jī)9，由煙囪10排出，風(fēng)機(jī)9出口的 廢氣溫度也有IO(TC左右。
現(xiàn)有的這種水泥窯純中低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)存在以下問題①窯頭 鍋爐13進(jìn)口的廢氣溫度較窯尾鍋爐12進(jìn)口的廢氣溫度要高，這樣窯 頭鍋爐13出來的過熱蒸汽也會(huì)比窯尾鍋爐12出來的過熱蒸汽溫度要 高，在匯集點(diǎn)17混合后的過熱蒸汽溫度比窯頭鍋爐13出來的過熱蒸 汽低，這就產(chǎn)生了熱力學(xué)中的熵增現(xiàn)象，即降低了過熱蒸汽的作功的 本領(lǐng)和熱循環(huán)效率，使汽輪發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率減少。②風(fēng)機(jī)9出口的 廢氣溫度還有IO(TC左右，此熱量沒有充分利用而直接由煙囪10排 走。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提出一種可減少或避免熵增現(xiàn)象，使得汽 輪機(jī)進(jìn)口過熱蒸汽的溫度和流量得到提高，可增加發(fā)電能力的水泥窯 純中低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)。
本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn) 水泥窯純中低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，包括熟料冷卻機(jī)、窯尾預(yù)熱器、 窯頭鍋爐、窯尾鍋爐、窯頭汽包、窯尾汽包、汽輪機(jī)、鍋爐給水泵、
除塵器、風(fēng)機(jī)、煙囪，熟料冷卻機(jī)上部設(shè)有中部抽風(fēng)口、尾部抽風(fēng)口， 下部中間設(shè)有一組風(fēng)機(jī)，下部?jī)蛇吀髟O(shè)有一組風(fēng)機(jī)，中部抽風(fēng)口與窯 頭鍋爐的廢氣進(jìn)口相連，尾部抽風(fēng)口通過除塵器、風(fēng)機(jī)與煙囪相連， 窯尾預(yù)熱器的出口與窯尾鍋爐的廢氣進(jìn)口相連，窯尾鍋爐內(nèi)設(shè)有過熱 器、蒸發(fā)器，窯頭鍋爐內(nèi)設(shè)有過熱器、蒸發(fā)器、給水加熱器，鍋爐給 水泵與給水加熱器的進(jìn)口相連，給水加熱器的出口通過管道分別接窯 頭汽包與窯尾汽包，窯頭汽包的出口與窯頭鍋爐過熱器的進(jìn)口相連， 窯頭鍋爐蒸發(fā)器接在窯頭汽包上，窯尾汽包的出口與窯尾鍋爐過熱器 的進(jìn)口相連，窯尾鍋爐蒸發(fā)器接在窯尾汽包上，窯頭鍋爐內(nèi)的廢氣進(jìn) 口端還設(shè)有公共高溫過熱器，窯尾鍋爐的過熱器與窯頭鍋爐的過熱器 的出口通過管道接于一匯集點(diǎn)，匯集點(diǎn)的出口通過管道與公共高溫過 熱器的進(jìn)口相接，公共高溫過熱器的出口通過管道與汽輪機(jī)相接。 本實(shí)用新型的目的還可以通過以下技術(shù)措施來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn) 前述的水泥窯純中低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，其中所述窯尾鍋爐內(nèi)設(shè)有 給水加熱器，此給水加熱器的進(jìn)口通過管道與窯頭鍋爐內(nèi)的給水加熱 器的出口相連，此給水加熱器的出口通過管道與窯尾汽包相連。
前述的水泥窯純中低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，其中所述熟料冷卻機(jī)內(nèi)， 中部抽風(fēng)口之前設(shè)有擋板，中部抽風(fēng)口與尾部抽風(fēng)口之間也設(shè)有擋 板。
前述的風(fēng)機(jī)的出口處接一個(gè)叉口 ，叉口通過管道與熟料冷卻機(jī)下 部中間的風(fēng)機(jī)的進(jìn)口相連。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)為從窯尾鍋爐過熱器出來的蒸汽和從窯頭鍋 爐過熱器出來的蒸汽先在匯集點(diǎn)進(jìn)行混合匯集，通過設(shè)置過熱器的受 熱面大小，可以使從窯尾鍋爐過熱器出來的蒸汽和從窯頭鍋爐過熱器 出來的蒸汽溫度接近或相同，然后把混合后的過熱蒸汽再送到布置在
窯頭鍋爐廢氣進(jìn)口端的公共高溫過熱器進(jìn)一步加熱，將加熱后的蒸汽 送到汽輪機(jī)進(jìn)口進(jìn)行發(fā)電。由于從窯尾鍋爐過熱器出來的蒸汽和從窯 頭鍋爐過熱器出來的蒸汽是先混合再進(jìn)一步加熱，混合前蒸汽溫度接 近或相同，因此減少或避免了熵增現(xiàn)象，汽輪機(jī)進(jìn)口過熱蒸汽的溫度 和流量也得到了提高，從而增加發(fā)電能力。另外，由風(fēng)機(jī)到煙囪的管 道中接一個(gè)路管道引到熟料冷卻機(jī)中部下面的風(fēng)機(jī)進(jìn)口處，提高了熟 料冷卻機(jī)中部下面風(fēng)機(jī)的進(jìn)口風(fēng)溫，從而提高了熟料冷卻機(jī)的中部抽 風(fēng)口的廢氣溫度，即提高了窯頭鍋爐進(jìn)口廢氣的溫度，提高了汽輪機(jī) 進(jìn)口過熱蒸汽的溫度和流量，增加了發(fā)電能力，實(shí)現(xiàn)了窯頭余風(fēng)的再 循環(huán)利用。

圖1為現(xiàn)有的水泥窯純中低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)流程圖。
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例一的流程圖。
圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例二的流程圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一
本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)如圖1所示， 一種水泥窯純中低溫余熱發(fā)電系 統(tǒng)，包括熟料冷卻機(jī)l、窯尾預(yù)熱器7、窯頭鍋爐13、窯尾鍋爐12、 窯頭汽包21、窯尾汽包16、汽輪機(jī)22、鍋爐給水泵23、除塵器8、 風(fēng)機(jī)9、煙囪IO。熟料冷卻機(jī)1上部設(shè)有中部抽風(fēng)口5、尾部抽風(fēng)口 6，中部抽風(fēng)口 5之前設(shè)有擋板30，中部抽風(fēng)口5和尾部抽風(fēng)口6之 間設(shè)有擋板31，擋板30、 31的作用是防止熟料冷卻機(jī)1內(nèi)不同溫度 范圍廢氣的互相竄動(dòng)，穩(wěn)定中部抽風(fēng)口5抽出廢氣的溫度。熟料冷卻 機(jī)l的下部中間設(shè)有一組風(fēng)機(jī)4，下部?jī)蛇吀髟O(shè)有一組風(fēng)機(jī)，兩邊的 風(fēng)機(jī)吸入自然環(huán)境的冷風(fēng)。尾部抽風(fēng)口6通過除塵器8、風(fēng)機(jī)9與煙
囪10相連，在風(fēng)機(jī)9與煙囪10之間的連接管上接有一個(gè)管道32， 管道32的出口接于風(fēng)機(jī)4的進(jìn)口。由于從風(fēng)機(jī)9出口的廢氣溫度還 有100'C左右，這樣提高了風(fēng)機(jī)4的進(jìn)口風(fēng)溫，從而提高了熟料冷卻 機(jī)1的中部抽風(fēng)口 5的廢氣溫度，實(shí)現(xiàn)了窯頭余風(fēng)的再循環(huán)利用。
中部抽風(fēng)口 5通過沉降室11與窯頭鍋爐13的廢氣進(jìn)口相連，窯 頭鍋爐13進(jìn)口的廢氣來自熟料冷卻機(jī)1的中部抽風(fēng)口 5，中部抽風(fēng) 口 5抽出的廢氣一般在350°C 390°C，該廢氣經(jīng)過沉降室11進(jìn)入窯 頭鍋爐13，窯頭鍋爐13內(nèi)設(shè)有過熱器18、蒸發(fā)器19、給水加熱器 20，在窯頭鍋爐13內(nèi)的進(jìn)氣端還設(shè)有一個(gè)公共高溫過熱器28。窯尾 預(yù)熱器7的出口與窯尾鍋爐12的廢氣進(jìn)口相連，窯尾鍋爐12進(jìn)口的 廢氣來自窯尾預(yù)熱器7的出口，該廢氣的溫度一般在310°C 340°C， 窯尾鍋爐12內(nèi)設(shè)有過熱器14、蒸發(fā)器15。窯尾鍋爐12的過熱器14 與窯頭鍋爐13的過熱器18的出口通過管道接于一匯集點(diǎn)29，匯集 點(diǎn)29的出口通過管道與公共高溫過熱器28的進(jìn)口相接，公共高溫過 熱器28的出口通過管道與汽輪機(jī)22相接。來自除氧器24的鍋爐給 水由鍋爐給水泵23打到窯頭鍋爐13的給水加熱器20加熱后分兩路， 一路進(jìn)入窯頭鍋爐13的窯頭汽包21，另一路進(jìn)入窯尾鍋爐12的窯 尾汽包16，窯頭鍋爐13的窯頭汽包21和窯尾鍋爐12的窯尾汽包16 內(nèi)的水通過自然循環(huán)方式各自經(jīng)蒸發(fā)器19、 15吸熱沸騰后到達(dá)各自 的汽包21、 16。從窯頭汽包21和窯尾汽包16分離出來的飽和蒸汽 經(jīng)各自的過熱器18、 14過熱后，變成過熱蒸汽，通過設(shè)置過熱器18、 14的受熱面大小，可以使從窯尾鍋爐12的過熱器14出來的蒸汽和 從窯頭鍋爐13的過熱器18出來的蒸汽溫度接近或相同，兩股溫度接 近或相同的過熱蒸汽在匯集點(diǎn)29匯集后進(jìn)入公共高溫過熱器28再進(jìn) 行過熱，過熱后送到汽輪機(jī)22膨脹作功，經(jīng)冷凝器25冷卻變成凝結(jié)
水，由凝結(jié)水泵26把它打到除氧器24。
由于從窯尾鍋爐12的過熱器14出來的蒸汽和從窯頭鍋爐13的 過熱器18出來的蒸汽是先混合再進(jìn)一步加熱，混合前蒸汽溫度接近 或相同，因此減少或避免了熵增現(xiàn)象，汽輪機(jī)22進(jìn)口過熱蒸汽的溫 度和流量也得到了提高，從而增加發(fā)電能力。另外，由風(fēng)機(jī)9到煙囪 10的管道中接一個(gè)路管道32引到熟料冷卻機(jī)1中部下面的風(fēng)機(jī)4進(jìn) 口處，提高了熟料冷卻機(jī)l中部下面風(fēng)機(jī)4的進(jìn)口風(fēng)溫，從而提高了 熟料冷卻機(jī)1的中部抽風(fēng)口 5的廢氣溫度，即提高了窯頭鍋爐13進(jìn) 口廢氣的溫度。提高了汽輪機(jī)進(jìn)口過熱蒸汽的溫度和流量，從而增加 發(fā)電能力。 實(shí)施例二
本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)如圖3所示，本實(shí)施例在窯尾鍋爐12內(nèi)設(shè)有給 水加熱器27，給水加熱器27的進(jìn)口通過管道與窯頭鍋爐13內(nèi)的給 水加熱器20的出口相連，給水加熱器27的出口通過管道與窯尾汽包 16相連，其它與實(shí)施例一相同。來自除氧器24的鍋爐給水由鍋爐給 水泵23打到窯頭鍋爐13的給水加熱器20加熱后分兩路， 一路進(jìn)入 窯頭鍋爐13的窯頭汽包21，另一路進(jìn)入窯尾鍋爐12的給水加熱器 27，經(jīng)給水加熱器27加熱后進(jìn)入窯尾鍋爐12的窯尾汽包16。窯頭 鍋爐13的窯頭汽包21和窯尾鍋爐12的窯尾汽包16內(nèi)的水通過自然 循環(huán)方式各自經(jīng)蒸發(fā)器19、 15吸熱沸騰后到達(dá)各自的汽包21、 16。 從窯頭汽包21和窯尾汽包16分離出來的飽和蒸汽經(jīng)各自的過熱器 18、 14過熱后，變成過熱蒸汽，通過設(shè)置過熱器18、 14的受熱面大 小，可以得從窯尾鍋爐12的過熱器14出來的蒸汽和從窯頭鍋爐13 的過熱器18出來的蒸汽溫度接近或相同，兩股溫度接近或相同的過 熱蒸汽在匯集點(diǎn)29匯集后進(jìn)入公共高溫過熱器28再進(jìn)行過熱，過熱
后送到汽輪機(jī)22膨脹作功，經(jīng)冷凝器25冷卻變成凝結(jié)水，由凝結(jié)水 泵26把它打到除氧器24。
本實(shí)施例在窯尾鍋爐12內(nèi)的蒸發(fā)器15的下部增設(shè)給水加熱器 27，用于需要進(jìn)一步降低窯尾鍋爐12出口廢氣溫度的場(chǎng)合。
本實(shí)用新型還可以有其它實(shí)施方式，凡采用同等替換或等效變換 形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.水泥窯純中低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，包括熟料冷卻機(jī)(1)、窯尾預(yù)熱器(7)、窯頭鍋爐(13)、窯尾鍋爐(12)、窯頭汽包(21)、窯尾汽包(16)、汽輪機(jī)(22)、鍋爐給水泵(23)、除塵器(8)、風(fēng)機(jī)(9)、煙囪(10)，熟料冷卻機(jī)(1)上部設(shè)有中部抽風(fēng)口(5)、尾部抽風(fēng)口(6)，下部中間設(shè)有一組風(fēng)機(jī)(4)，下部?jī)蛇吀髟O(shè)有一組風(fēng)機(jī)，中部抽風(fēng)口(5)與窯頭鍋爐(13)的廢氣進(jìn)口相連，尾部抽風(fēng)口(6)通過除塵器(8)、風(fēng)機(jī)(9)與煙囪(10)相連，窯尾預(yù)熱器(7)的出口與窯尾鍋爐(12)的廢氣進(jìn)口相連，窯尾鍋爐(12)內(nèi)設(shè)有過熱器(14)、蒸發(fā)器(15)，窯頭鍋爐(13)內(nèi)設(shè)有過熱器(18)、蒸發(fā)器(19)、給水加熱器(20)，鍋爐給水泵(23)與給水加熱器(20)的進(jìn)口相連，給水加熱器(20)的出口通過管道分別接窯頭汽包(21)與窯尾汽包(16)，窯頭汽包(21)的出口與過熱器(18)的進(jìn)口相連，蒸發(fā)器(19)接在窯頭汽包(21)上，窯尾汽包(16)的出口與過熱器(14)的進(jìn)口相連，蒸發(fā)器(15)接在窯尾汽包(16)上，其特征在于所述窯頭鍋爐(13)內(nèi)的廢氣進(jìn)口端還設(shè)有公共高溫過熱器(28)，所述窯尾鍋爐(12)的過熱器(14)與窯頭鍋爐(13)的過熱器(18)的出口通過管道接于一匯集點(diǎn)(29)，所述匯集點(diǎn)(29)的出口通過管道與公共高溫過熱器(28)的進(jìn)口相接，所述公共高溫過熱器(28)的出口通過管道與汽輪機(jī)(22)相接。
2. 如權(quán)利要求1所述的水泥窯純中低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征 在于所述窯尾鍋爐(12)內(nèi)設(shè)有給水加熱器(27)，所述給水加熱 器(27)的進(jìn)口通過管道與窯頭鍋爐(13)內(nèi)的給水加熱器(20)的 出口相連，所述給水加熱器(27)的出口通過管道與窯尾汽包(16)相連。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的水泥窯純中低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述熟料冷卻機(jī)(1)內(nèi)，中部抽風(fēng)口 (5)之前設(shè)有擋板(30)，中部抽風(fēng)口 (5)與尾部抽風(fēng)口 (6)之間設(shè)有擋板(31)。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的水泥窯純中低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，其 特征在于所述風(fēng)機(jī)(9)的出口處接一個(gè)叉口，所述叉口通過管道(32)與熟料冷卻機(jī)(1)下部中間的風(fēng)機(jī)(4)的進(jìn)口相連。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種發(fā)電系統(tǒng)，是水泥窯純中低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，包括熟料冷卻機(jī)、窯尾預(yù)熱器、窯頭鍋爐、窯尾鍋爐、窯頭汽包、窯尾汽包、汽輪機(jī)、鍋爐給水泵、除塵器、風(fēng)機(jī)、煙囪，窯頭鍋爐內(nèi)的廢氣進(jìn)口端設(shè)有公共高溫過熱器，窯尾鍋爐的過熱器與窯頭鍋爐的過熱器的出口通過管道接于一匯集點(diǎn)，匯集點(diǎn)的出口通過管道與公共高溫過熱器的進(jìn)口相接，公共高溫過熱器的出口通過管道與汽輪機(jī)相接。從窯尾鍋爐過熱器出來的蒸汽和從窯頭鍋爐過熱器出來的蒸汽是先混合再進(jìn)一步加熱，混合前蒸汽溫度接近或相同，因此減少或避免了熵增現(xiàn)象，汽輪機(jī)進(jìn)口過熱蒸汽的溫度和流量也得到了提高，從而增加發(fā)電能力。
文檔編號(hào)F27D17/00GK201059879SQ20072003856
公開日2008年5月14日 申請(qǐng)日期2007年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月13日
發(fā)明者宋紀(jì)元 申請(qǐng)人:南京凱盛開能環(huán)保能源有限公司