一種利用回轉(zhuǎn)窯筒體熱發(fā)電的裝置及工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水泥窯余熱利用領(lǐng)域，具體地說，是一種吸收水泥回轉(zhuǎn)窯筒體熱產(chǎn)生低壓蒸汽并進行發(fā)電的裝置及工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]水泥工業(yè)，是能源的消耗大戶，也是浪費大戶。大型干法水泥生產(chǎn)線中，煅燒技術(shù)和生產(chǎn)工藝流程的限制，對外排放的350°C以下的中低溫余熱占水泥熟料燒成系統(tǒng)總熱耗量35%以上，其中250~350°C的回轉(zhuǎn)窯筒體表面散熱損失約占5%?，F(xiàn)有的水泥窯余熱發(fā)電技術(shù)僅僅利用了水泥生產(chǎn)線排放的煙氣余熱，而對于回轉(zhuǎn)窯筒體表面的散熱，一般采用直接換熱的方式產(chǎn)生熱水，換熱面結(jié)構(gòu)簡單，產(chǎn)生的熱水用作廠區(qū)采暖和洗澡熱源等，該方式余熱利用效率低，且受季節(jié)影響生產(chǎn)波動較大，如夏季不需要采暖負荷，回轉(zhuǎn)窯余熱回收裝置僅部分運行，造成了余熱回收裝置利用率低、余熱資源浪費嚴重。回轉(zhuǎn)窯筒體表面散熱的另一種利用方式是結(jié)合水泥窯余熱發(fā)電統(tǒng)一利用，該方式可實現(xiàn)連續(xù)高效運行，但現(xiàn)有的余熱發(fā)電利用方式僅僅是加熱凝結(jié)水，提高鍋爐給水溫度，但該方式也提高了鍋爐排煙溫度，降低了鍋爐效率，對余熱發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量增加影響不大。因此，高效利用回轉(zhuǎn)窯筒體熱的方式在于如何利用回轉(zhuǎn)窯筒體換熱面直接產(chǎn)生蒸汽，然后在并入到余熱發(fā)電系統(tǒng)中進行發(fā)電利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了解決水泥回轉(zhuǎn)窯筒體熱高效利用問題，具體的說是解決傳統(tǒng)利用回轉(zhuǎn)窯筒體熱產(chǎn)生熱水方式存在的余熱利用效率低、受季節(jié)影響生產(chǎn)波動較大等問題，并解決回轉(zhuǎn)窯筒體熱加熱凝結(jié)水發(fā)電利用方式存在的影響鍋爐效率，發(fā)電量小等問題，最終實現(xiàn)回轉(zhuǎn)窯筒體熱高效利用。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種利用回轉(zhuǎn)窯筒體熱發(fā)電的裝置，包括:回轉(zhuǎn)窯筒體、1#輪帶、2#輪帶、3#輪帶和窯頭雙壓余熱鍋爐，所述的窯頭雙壓余熱鍋爐的給水端設(shè)有除氧器和中壓給水栗，所述的1#輪帶和2#輪帶之間的回轉(zhuǎn)窯筒體表面依次設(shè)有換熱面1、換熱面II和換熱面III，所述的2#輪帶與3#輪帶之間的回轉(zhuǎn)窯筒體表面依次設(shè)有換熱面IV、換熱面V、換熱面VI和換熱面VII，所述的換熱面由內(nèi)到外依次設(shè)有膜式水冷壁、保溫巖棉和外殼。
[0005]所述的換熱面1、換熱面II和換熱面III采用串聯(lián)連接方式。
[0006]所述的換熱面IV、換熱面V、換熱面VI和換熱面Vn采用并聯(lián)連接方式。
[0007]所述的窯頭雙壓余熱鍋爐包括:公共省煤器、和低壓過熱器，所述公共省煤器一端通過管道連接中壓給水栗，另一端通過管道，經(jīng)減壓閥與換熱面I連接，所述的換熱面?ν~換熱面VII匯總后通過管道與低壓汽包連接，所述低壓汽包的頂部設(shè)有管道，與公共省煤器連接。
[0008]所述換熱面的邊緣處均采用迷宮式密封結(jié)構(gòu)，每個換熱面均設(shè)計有旁路管道。
[0009]所述的膜式水冷壁與外殼之間，以及外殼本體的支撐均采用螺栓連接。
[0010]一種利用回轉(zhuǎn)窯筒體熱發(fā)電的裝置的發(fā)電工藝，其特征在于:包括如下步驟:
(1)、鍋爐給水經(jīng)除氧器進入中壓給水栗進行加壓；
(2)、水流進入公共省煤器，經(jīng)過公共省煤器加熱后的水分為兩部分，其中一部分熱水經(jīng)過減壓閥降壓后依次進入換熱面1、換熱面I1、換熱面III ;
(3)、然后水流(或汽、水混合物)被分為4股分別進入換熱面IV、換熱面V、換熱面V1、換熱面VII，汽、水混合物匯合后進入低壓汽包進行水汽分離；
(4)、經(jīng)過低壓汽包的低壓飽和蒸汽進入低壓過熱器進行加熱，最后進入低壓蒸汽利用
目.ο
[0011]本發(fā)明帶來的有益效果為:
①進入換熱面的給水為窯頭雙壓余熱鍋爐公用省煤器出口的高溫給水，故可充分利用回轉(zhuǎn)窯筒體表面的高溫余熱加熱給水產(chǎn)生蒸汽，實現(xiàn)了高品位熱源的高效利用；
②換熱面出口的蒸汽/水混合物進入窯頭雙壓余熱鍋爐低壓汽包進行汽水分離，分離出的蒸汽進入窯頭雙壓余熱鍋爐低壓過熱器進一步加熱，不僅提高了蒸汽的品質(zhì)，滿足了汽輪機運行的要求，而且可以降低鍋爐排煙溫度，提高鍋爐效率；
③充分利用了回轉(zhuǎn)窯筒體表面溫度沿長度方向不同的特點，換熱面1~換熱面III采用串聯(lián)連接方式，布置在1#輪帶與2#輪帶之間回轉(zhuǎn)窯表面溫度較低的區(qū)域，可提高換熱管內(nèi)汽/水流動速度，從而提高換熱效率。換熱面iv~換熱面VII采用并聯(lián)連接方式，布置在2#輪帶與3#輪帶之間回轉(zhuǎn)窯表面溫度較高的區(qū)域，從而可降低管道內(nèi)阻力損失；
④換熱面邊緣處設(shè)計有迷宮式密封結(jié)構(gòu)，可以防止回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)動過程中，攜帶環(huán)境中的冷卻空氣進入回轉(zhuǎn)窯與換熱面間的腔室內(nèi)，降低回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)動帶來的對流熱損失；
⑤換熱面處均采用膜式水冷壁結(jié)構(gòu)，并噴涂有高吸收率涂層，可以提高輻射換熱吸收率，提高換熱效率；⑥每個換熱面均設(shè)計有旁路管道，且膜式水冷壁與外殼，以及外殼本體的支撐均采用螺栓連接，不但可以實現(xiàn)任意換熱面故障時不影響其他換熱面的運行，而且提高了換熱面檢修的方便性。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明實施例的工藝系統(tǒng)示意圖；
圖2為發(fā)明實例的回轉(zhuǎn)窯筒體輻射熱回收裝置示意圖:
圖3為圖2的A-A斷面圖；
圖4為圖3密封處放大圖；
附圖標(biāo)記:1、窯頭雙壓余熱鍋爐；2、除氧器出口 ；3、中壓給水栗；4、公共省煤器；5、減壓閥；6、換熱面I ;7、換熱面II ;8、換熱面III ;9、換熱面IV ;10、換熱面V ;11、換熱面VI ;12、換熱面VII ;13、低壓汽包；14、低壓過熱器；15、低壓蒸汽利用裝置；16、回轉(zhuǎn)窯筒體；17、1#輪帶；18、2#輪帶；19、3#輪帶；20、膜式水冷壁；21、保溫巖棉；22、外殼；23、迷宮式密封結(jié)構(gòu)。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0014]根據(jù)附圖所示的一種利用回轉(zhuǎn)窯筒體熱發(fā)電的裝置，包括:回轉(zhuǎn)窯筒體、1#輪帶17、2#輪帶18、3#輪帶19和窯頭