專利名稱：一種帶水泥窯窯尾旁路放風的余熱發(fā)電裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種余熱發(fā)電裝置，特別是利用水泥窯余熱發(fā)電工藝的裝置。
背景技術：
在水泥生產(chǎn)工藝中，原、燃料中鉀、鈉、氯、硫是新型干法水泥窯能否穩(wěn)定生產(chǎn)和影響水泥產(chǎn)品質(zhì)量的干擾因素，其過量存在易引起窯尾或預熱器出現(xiàn)結皮、堵塞，影響燒成系統(tǒng)的正常運行。過量的鉀、鈉、氯、硫成分進入熟料并制成水泥后，一方面易發(fā)生堿集料反應，縮短混凝土的使用壽命；另一方面還會腐蝕混凝土中的鋼筋，影響其機構強度。國內(nèi)目前絕大多數(shù)企業(yè)采用低堿、氯含量的優(yōu)質(zhì)原燃料來保證水泥熟料生產(chǎn)線的正常運行和水泥產(chǎn)品的質(zhì)量。但是隨著原、燃料資源的日趨緊張，使用含鉀、鈉、氯、硫含量較高的原、燃料生產(chǎn)低堿、低氯的高標準水泥熟料是水泥工業(yè)發(fā)展的必然；并且隨著高鐵等高科技技術的迅速發(fā)展，對工程建設質(zhì)量要求越來越高，低堿、低氯的高標準水泥熟料生產(chǎn)技術已經(jīng)成為我國水泥行業(yè)的當務之急。采用旁路放風技術是解決有害組分循環(huán)、降低熟料中有害組分含量的有效措施?，F(xiàn)有的水泥窯純中低溫余熱發(fā)電裝置，其結構主要是回轉窯尾煙室的煙氣出口與由若干旋風筒構成的預熱器煙氣進口相連，該預熱器的煙氣出口與窯尾余熱鍋爐的煙氣進口相連，該窯尾余熱鍋爐的煙氣出口通過引風機與生料磨、收塵器及煤磨相連。預熱器最上面的煙氣出口還通過另一條管道與生料磨、收塵器及煤磨相連。另有下設冷風機的篦冷機，其一個煙氣出口通過收塵器與窯頭獨立過熱器煙氣進口相連，該窯頭獨立過熱器煙氣出口與窯頭余熱鍋爐煙氣進口相連，該窯頭余熱鍋爐煙氣進口還與篦冷機另一煙氣出口相連，該窯頭余熱鍋爐煙氣出口可與篦冷機尾部進氣口相連，還可通過收塵器及引風機與煙囪或篦冷機相連。凝結水箱通過水泵與除氧器相連。該除氧器一個出水口與上述窯尾余熱鍋爐下部的低壓省煤器進水口相連，該低壓省煤器的出口與低壓汽包相連，低壓汽包又通過上升管和下降管與低壓蒸發(fā)段相連構成回路，低壓汽包的蒸汽出口與該鍋爐低壓過熱器的進口相連，該低壓過熱器的出口與汽輪機輔助蒸汽進口相連。上述除氧器出水口還與窯頭余熱鍋爐下部的低壓省煤器進水口相連，該低壓省煤器的出口與低壓汽包相連，低壓汽包又通過上升管和下降管與低壓蒸發(fā)段相連構成回路，低壓汽包的蒸汽出口與低壓過熱器的進口相連，該低壓過熱器的出口與汽輪機輔助蒸汽進口相連。除氧器的另一個出水口與窯頭余熱鍋爐下部的低壓熱水段進水口相連，該窯頭余熱鍋爐低壓熱水段的出水口與窯尾余熱鍋爐次中壓省煤器進口相連，該次中壓省煤器出口與窯尾余熱鍋爐的次中壓汽包相連，次中壓汽包又通過上升管和下降管與該鍋爐次中壓蒸發(fā)段相連構成回路，該次中壓汽包的蒸汽出口與該窯尾余熱鍋爐次中壓過熱器蒸汽進口相連，該過熱器蒸汽出口與設置在 C2級預熱器內(nèi)的C2過熱器進口相連，C2過熱器出口與汽輪機蒸汽進口相連。該窯頭余熱鍋爐低壓熱水段的出水口還與該窯頭余熱鍋爐的次中壓省煤器的進口相連，該次中壓省煤器的出口與窯頭余熱鍋爐的次中壓汽包相連，該次中壓汽包又通過上升管和下降管與該鍋爐次中壓蒸發(fā)段相連構成回路，該次中壓汽包的蒸汽出口與窯頭獨立過熱器進口相連，該
3窯頭獨立過熱器蒸汽出口與汽輪機蒸汽進口相連。上述汽輪機乏汽出口與冷凝器介質(zhì)入口相連，該冷凝器介質(zhì)出口通過凝結水泵與凝結水箱相連。它的不足之處是這種結構僅是利用預熱器最終排出的250-400°C廢氣余熱通過 SP余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽并利用其進行發(fā)電。即便是在預熱器的C2級旋風筒內(nèi)部增加C2過熱器，利用C2級旋風筒內(nèi)筒至Cl級旋風筒入口的450-600°C廢氣中水泥生產(chǎn)允許的20_25°C 溫差將SP余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽引入C2過熱器中進一步加熱，由于受廢氣溫度的限制，所產(chǎn)生的蒸汽壓力及溫度參數(shù)較低，未能將水泥窯廢氣余熱發(fā)電能力充分發(fā)揮。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種不僅能充分利用水泥窯窯尾旁路放風產(chǎn)生的熱量，增加余熱發(fā)電量，而且還可以改善水泥產(chǎn)品質(zhì)量的帶水泥窯窯尾旁路放風的余熱發(fā)電
>J-U ρ α裝直。本實用新型主要是在現(xiàn)有水泥窯純中低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)中，增加水泥窯窯尾旁路放風余熱發(fā)電機構，其主要包括旁路放風余熱鍋爐和與之相連的管道、引風機、收塵器及煙囪。其中，回轉窯尾煙室的另一煙氣出口通過高溫廢氣管道與旁路放風余熱鍋爐殼體的進煙口相連，其出煙口通過收塵器及引風機與煙 相連。該旁路放風余熱鍋爐自下而上依次設有省煤器、蒸發(fā)器及過熱器，其中省煤器的進水口與除氧器出水口相連，該省煤器出水口與汽包相連，該汽包通過上升管和下降管與蒸發(fā)器相連構成回路，該汽包的蒸汽出口與過熱器蒸汽進口相連，該過熱器的蒸汽出口與汽輪機蒸汽進汽口相連。本實用新型其他部分基本與現(xiàn)有技術相同，即回轉窯尾煙室的煙氣出口與由若干旋風筒構成的預熱器煙氣進口相連，該預熱器的煙氣出口與窯尾余熱鍋爐的煙氣進口相連，該窯尾余熱鍋爐的煙氣出口通過引風機與生料磨、收塵器及煤磨相連。預熱器最上面的煙氣出口還通過另一條管道與生料磨、收塵器及煤磨相連。另有下設冷風機的篦冷機，其一個煙氣出口通過收塵器與窯頭獨立過熱器煙氣進口相連，該窯頭獨立過熱器煙氣出口與窯頭余熱鍋爐煙氣進口相連，該窯頭余熱鍋爐煙氣進口還與篦冷機另一煙氣出口相連，該窯頭余熱鍋爐煙氣出口可與篦冷機尾部進氣口相連，還可通過收塵器及引風機與煙園。凝結水箱通過水泵與除氧器相連。該除氧器一個出水口與上述窯尾余熱鍋爐下部的低壓省煤器進水口相連，該低壓省煤器的出口與低壓汽包相連，低壓汽包又通過上升管和下降管與低壓蒸發(fā)段相連構成回路，低壓汽包的蒸汽出口與該鍋爐低壓過熱器的進口相連，該低壓過熱器的出口與汽輪機輔助蒸汽進口相連。上述除氧器出水口還與窯頭余熱鍋爐下部的低壓省煤器進水口相連，該低壓省煤器的出口與低壓汽包相連，低壓汽包又通過上升管和下降管與低壓蒸發(fā)段相連構成回路，低壓汽包的蒸汽出口與低壓過熱器的進口相連，該低壓過熱器的出口與汽輪機輔助蒸汽進口相連。除氧器的另一個出水口與窯頭余熱鍋爐下部的低壓熱水段進水口相連，該窯頭余熱鍋爐低壓熱水段的出水口與窯尾余熱鍋爐次中壓省煤器進口相連，該次中壓省煤器出口與窯尾余熱鍋爐的次中壓汽包相連，次中壓汽包又通過上升管和下降管與該鍋爐次中壓蒸發(fā)段相連構成回路，該次中壓汽包的蒸汽出口與該窯尾余熱鍋爐次中壓過熱器蒸汽進口相連，該過熱器蒸汽出口與設置在C2級預熱器內(nèi)的C2過熱器進口相連，C2過熱器出口與汽輪機蒸汽進口相連。該窯頭余熱鍋爐低壓熱水段的出水口還與該窯頭余熱鍋爐的次中壓省煤器的進口相連，該次中壓省煤器的出口與窯頭余熱鍋爐的次中壓汽包相連，該次中壓汽包又通過上升管和下降管與該鍋爐次中壓蒸發(fā)段相連構成回路，該次中壓汽包的蒸汽出口與窯頭獨立過熱器進口相連，該窯頭獨立過熱器蒸汽出口與汽輪機蒸汽進口相連。上述汽輪機乏汽出口與冷凝器介質(zhì)入口相連，該冷凝器介質(zhì)出口通過凝結水泵與凝結水箱相連。本實用新型的工作過程是本實用新型的熱源不僅取自窯頭的篦冷機、窯尾預熱器而且還取自窯尾煙室旁路放風煙氣。該旁路放風煙氣從回轉窯窯尾煙室頂部抽出，輸送至旁路放風余熱鍋爐中進行換熱和塵降，將煙氣溫度由1000°C降低到160°C，從而使鉀鹽、 鈉鹽析出并隨灰塵排出，而氯、硫等有害雜質(zhì)隨160°C旁路煙氣進入旋風除塵器，再并入原生產(chǎn)系統(tǒng)煙氣中，經(jīng)引風機排入煙 中；煙氣與水換熱并產(chǎn)生過熱蒸汽，該蒸汽可并入水泥窯余熱發(fā)電系統(tǒng)中用來推動汽輪機發(fā)電。本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點I、本實用新型有效地利用了旁路放風煙氣中的余熱，改善水泥產(chǎn)品質(zhì)量，降低了熟料的熱耗。以2500t/d水泥窯生產(chǎn)線，10%的旁路放風量為例采用原有旁路放風技術， 未對旁路放風余熱進行回收時，熟料的熱耗為3300KJ/Kg ;采用本實用新型后，熟料的熱耗降低為 3174KJ/Kg。2、本實用新型可以增加余熱電站發(fā)電量。以2500t/d水泥窯生產(chǎn)線，10%的旁路放風量為例利用旁路放風的高溫煙氣，合理的設計鍋爐結構，均勻的分布氣流組織，可以生產(chǎn)流量13. 56t/h，溫度380°C過熱蒸汽，煙氣流經(jīng)各個換熱面后的排出溫度降到160°C，可實現(xiàn)余熱發(fā)電量2 2. 5Mw。3、取消了冷風風機，降低尾排風機的功率，減少自備用電量。以2500t/d水泥窯生產(chǎn)線，10%的旁路放風量為例在保證進入窯生料的有害成分在允許的范圍內(nèi)，將抽出的這些旁路氣體與冷風混合，降低到220°C左右時，需要冷風量175000m3/h。如果采用傳統(tǒng)的旁路放風工藝，需要增加一臺風量為175000m3/h的引風機，同時由于冷風的引入，增加了旁路放風尾排風機的風量，所以尾排風機的型號必須相應選大，這些都會造成自用電力的損耗。而采用本實用新型的工藝將旁路放風煙氣直接引入旁路放風余熱鍋爐進行熱量交換， 生產(chǎn)蒸汽，因此可以取消冷風風機，同時也可以降低尾排風機的功率。

圖I為本實用新型流程示意簡圖。圖2為本實用新型窯尾旁路放風余熱鍋爐局部放大示意簡圖。附圖中標號說明I 一回轉窯2—窯尾煙室3—預熱器4 一窯尾余熱鍋爐5—引風機 6—汽輪機 7—發(fā)電機 8一窯尾芳路放風余熱鍋爐9一凝結水泵10—凝結水箱11一除氧器 12—鍋爐給水泵 13—冷凝器 14 一收塵器15—煙囪 16—高溫廢氣管道 17—C2過熱器 18— 冷機19 一窯頭余熱鍋爐 20—窯頭獨立過熱器。
具體實施方式
在圖I和圖2所示的一種帶水泥窯窯尾旁路放風的余熱發(fā)電裝置的示意簡圖中，回轉窯尾煙室的煙氣出口與由若干旋風筒構成的預熱器煙氣進口相連，該預熱器的煙氣出口與窯尾余熱鍋爐的煙氣進口相連，該窯尾余熱鍋爐的煙氣出口通過引風機與生料磨、收塵器及煤磨相連。預熱器最上面的煙氣出口還通過另一條管道與生料磨、收塵器及煤磨相連。另有下設冷風機的篦冷機，其一個煙氣出口通過收塵器與窯頭獨立過熱器煙氣進口相連，該窯頭獨立過熱器煙氣出口與窯頭余熱鍋爐煙氣進口相連，該窯頭余熱鍋爐煙氣進口還與篦冷機另一煙氣出口相連，該窯頭余熱鍋爐煙氣出口可與篦冷機尾部進氣口相連，還可通過收塵器及引風機與煙 或篦冷機相連。凝結水箱通過水泵與除氧器相連。該除氧器一個出水口與上述窯尾余熱鍋爐下部的低壓省煤器進水口相連，該低壓省煤器的出口與低壓汽包相連，低壓汽包又通過上升管和下降管與低壓蒸發(fā)段相連構成回路，低壓汽包的蒸汽出口與該鍋爐低壓過熱器的進口相連，該低壓過熱器的出口與汽輪機輔助蒸汽進口相連。上述除氧器出水口還與窯頭余熱鍋爐下部的低壓省煤器進水口相連，該低壓省煤器的出口與低壓汽包相連，低壓汽包又通過上升管和下降管與低壓蒸發(fā)段相連構成回路，低壓汽包的蒸汽出口與低壓過熱器的進口相連，該低壓過熱器的出口與汽輪機輔助蒸汽進口相連。除氧器的另一個出水口與窯頭余熱鍋爐下部的低壓熱水段進水口相連，該窯頭余熱鍋爐低壓熱水段的出水口與窯尾余熱鍋爐次中壓省煤器進口相連，該次中壓省煤器出口與窯尾余熱鍋爐的次中壓汽包相連，次中壓汽包又通過上升管和下降管與該鍋爐次中壓蒸發(fā)段相連構成回路，該次中壓汽包的蒸汽出口與該窯尾余熱鍋爐次中壓過熱器蒸汽進口相連， 該過熱器蒸汽出口與設置在C2級預熱器內(nèi)的C2過熱器進口相連，C2過熱器出口與汽輪機蒸汽進口相連。該窯頭余熱鍋爐低壓熱水段的出水口還與該窯頭余熱鍋爐的次中壓省煤器的進口相連，該次中壓省煤器的出口與窯頭余熱鍋爐的次中壓汽包相連，該次中壓汽包又通過上升管和下降管與該鍋爐次中壓蒸發(fā)段相連構成回路，該次中壓汽包的蒸汽出口與窯頭獨立過熱器進口相連，該窯頭獨立過熱器蒸汽出口與汽輪機蒸汽進口相連。上述汽輪機乏汽出口與冷凝器介質(zhì)入口相連，該冷凝器介質(zhì)出口通過凝結水泵與凝結水箱相連?；剞D窯尾煙室的另一煙氣出口通過高溫廢氣管道與旁路放風余熱鍋爐殼體的進煙口相連，其出煙口通過收塵器及引風機與煙 相連。該旁路放風余熱鍋爐自下而上依次設有省煤器、蒸發(fā)器及過熱器，其中省煤器的進水口與除氧器出水口相連，該省煤器出水口與汽包相連，該汽包通過上升管和下降管與蒸發(fā)器相連構成回路，該汽包的蒸汽出口與過熱器蒸汽進口相連，該過熱器的蒸汽出口與汽輪機蒸汽進汽口相連。
權利要求1.一種帶水泥窯窯尾旁路放風的余熱發(fā)電裝置，包括回轉窯、預熱器、窯尾余熱鍋爐、 篦冷機、窯頭余熱鍋爐、汽輪機、發(fā)電機、凝結水水箱、窯頭獨立過熱器、除氧器、冷凝器，其特征在于回轉窯尾煙室的另一煙氣出口通過高溫廢氣管道與旁路放風余熱鍋爐殼體的進煙口相連，其出煙口通過收塵器及引風機與煙 相連，該旁路放風余熱鍋爐省煤器的進水口與除氧器出水口相連，該省煤器出水口與汽包相連，該汽包又分別通過上升管和下降管與蒸發(fā)段構成循環(huán)，汽包的蒸汽出口與過熱器蒸汽進口相連，該過熱器的蒸汽出口與汽輪機蒸汽進氣口相連。
專利摘要一種帶水泥窯窯尾旁路放風的余熱發(fā)電裝置，本實用新型主要是在現(xiàn)有水泥窯純中低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)中，增加水泥窯窯尾旁路放風余熱發(fā)電機構，即回轉窯尾煙室的另一煙氣出口與旁路放風余熱鍋爐殼體的進煙口相連，其出煙口通過收塵器及引風機與煙囪相連。該旁路放風余熱鍋爐的省煤器的進水口與除氧器出水口相連，該省煤器出水口與蒸發(fā)器汽包進口相連，該蒸發(fā)器的汽包的蒸汽出口與過熱器蒸汽進口相連，該過熱器的蒸汽出口與汽輪機蒸汽進氣口相連。本實用新型不僅能充分利用水泥窯窯尾旁路放風產(chǎn)生的熱量，增加余熱發(fā)電量，而且還可以改善水泥產(chǎn)品質(zhì)量。
文檔編號F27D17/00GK202350550SQ20112043857
公開日2012年7月25日 申請日期2011年11月8日 優(yōu)先權日2011年11月8日
發(fā)明者唐金泉, 孫明朗, 莊宇剛, 金萬金 申請人:大連易世達新能源發(fā)展股份有限公司