CN101191699A - 水泥余热回收***及其余热回收方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水泥余热回收***，包括窑头余热锅炉(1)、窑尾余热锅炉(2)和汽轮机(4)在所述的水泥余热回收***中，设闪蒸器(3)，所述的闪蒸器(3)上设热水入口(20)、蒸汽出口(21)和热水出口(22)，并依次分别与所述的锅炉(1、2)、汽轮机(4)及锅炉给水管道(25)连接。本发明还涉及该***所采用的余热回收方法。本发明充分回收利用了锅炉低位热能，提高了锅炉热效率，保证余热发电***能够安全稳定运行，提高了相对窑运转率；通过给水的闪蒸，生产出饱和蒸汽，导入汽轮机辅助做功，实现了汽轮机补汽，提高了汽轮机的做功效率，从而提高了发电***的热量回收总效率。

Description

水泥余热回收***及其余热回收方法

技术领域

本发明属于热工动力的技术领域，涉及工业余热利用锅炉及汽轮机发电技术，更具体地说，本发明涉及水泥余热回收***。另外，本发明还涉及该***所采用的余热回收方法。

背景技术

开发和应用水泥余热回收技术，是水泥行业节能减排的重要举措。在纯低温水泥余热发电技术研发过程中，热力***的设计是非常关键的环节，不仅关系到***设计对水泥余热的回收效率上，而且关系到***设计能否适应水泥窑***工况波动的影响，具备长期稳定运行的技术条件。

目前，在常用的水泥余热回收的***的公知技术中，有单压热力***和双压热力***两种。

下面结合本说明书附图对上述两种***的结构、工作原理、特点及存在问题作简要介绍和分析：

一、单压热力***的技术方案是：

单压不补汽热力***：如图1所示，窑头、窑尾的余热废气分别通过窑头余热锅炉1(AQC)、窑尾余热锅炉2(PH)进行换热，产生过热蒸汽合并后进入汽轮机4，汽轮机4驱动发电机5运转发电。汽轮机4只有一路进汽，无补汽口。该热力***的特点是：***构成简单；其存在的不足是：热回收效率低，发电能力低；***运行的稳定性差，只能以牺牲热回收效率满足***的运行。

具体体现在：

1、汽轮机内效率无补汽口，以目前常用的水泥生产线的余热发电水平，汽轮机内效率约下降3.2～4.3％，其发电功率下降300kW～400kW；

2、窑头AQC锅炉换热效率低，出口废气温度高。因为受到锅炉给水量的限制(蒸汽流量与给水量基本一致)，省煤器段的给水流量明显减少，无法充分的吸收废气余热，造成锅炉出口废气温度高，出力不足；

3、该热力***对水泥窑的适应性不足，当窑头工况较大波动时，由于锅炉给水流量不能迅速增大以吸收废气热量，引起省煤器出口温度超过给水压力下的饱和温度，出现给水汽化现象，导致给水受阻，给水流量大幅下降甚至中断，锅炉因缺水而被迫停炉，危及***运行的安全性。

二、双压热力***的技术方案是：

双压补汽热力***：如图2所示，窑头、窑尾的余热废气分别通过窑头余热锅炉1(AQC)、窑尾余热锅炉2(PH)进行换热，产生过热蒸汽合并后进入汽轮机4，汽轮机4驱动发电机5运转发电。与单压***不同的是窑头(AQC)锅炉专门设置一组蒸发器和一组低温过热器来产生一定压力和温度的蒸汽，用于汽轮机补汽，故***设置两个汽包，以高低两个压力***的工质分别吸收高位和低位热能。因此双压***可以看作是两个单压***的叠加。双压热力***的特点是：***构成复杂，热回收效率较单压***略高；该***存在的不足是：结构过于复杂；同样只能以牺牲热回收效率满足***运行的稳定性。具体体现在：

1、双压热力***的窑头AQC锅炉结构复杂，受热面过多，有的生产线上多达5组换热面，造成锅炉体积和重量增加，锅炉风阻增大，管道布置复杂；

2、AQC锅炉及PH锅炉出力降低。由于锅炉蒸发器的换热面积增加，导致锅炉内部温度场分布不均匀，在废气到达省煤器的时候，温度已经降至比较低的水平，这样AQC锅炉省煤器出口水温便得不到提高，最终导致AQC锅炉及PH锅炉过热蒸汽流量的下降；

3、补汽用的蒸汽参数难以稳定。虽然双压锅炉的补汽压力和温度较高，但由于窑头废气的温度变化范围较大，一般在设计入炉温度的±40℃～60℃之间波动，这种运行工况将导致补汽***频繁的退出、投入，造成操作繁琐，实际运行效果进一步下降，同时对汽轮机的安全运行造成的影响更大。

综上所述，两种现行方案都不能满足水泥余热***对余热回收效率和***工作稳定性的要求。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种水泥余热回收***，其目的是提高***余热回收效率，确保水泥窑***和余热发电***运行的稳定性。

本发明的目的是基于在本说明书背景技术部分所述的技术现状，坚持“以热定电，热尽其用”的设计理念，最大限度的回收水泥余热，不仅提高余热的回收效率，同时确保水泥窑***和余热发电***的长期稳定运行。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：所提供的这种水泥余热回收***，包括窑头余热锅炉、窑尾余热锅炉和汽轮机，汽轮机驱动发电机运转发电，在所述的水泥余热回收***中，设闪蒸器，所述的闪蒸器上设热水入口、蒸汽出口和热水出口，并依次分别与所述的锅炉、汽轮机及锅炉给水管道连接。

所述的闪蒸器的结构为密封的圆筒状容器，在所述的水泥余热回收***中为竖直设置，所述热水入口设置在闪蒸器筒体的中部，所述的蒸汽出口设置在闪蒸器筒体的顶部，所述的热水出口设置在闪蒸器筒体的底部。

所述的闪蒸器上的在闪蒸器筒体内设闪蒸多孔板，所述的闪蒸多孔板上分布多个直径细小的通孔，该板将所述的热水入口在闪蒸器筒体内的口部与闪蒸器的整个容腔隔开。

采用单一闪蒸器的水泥余热回收***结构方案为：

所述的热水入口、蒸汽出口和热水出口与锅炉、汽轮机及锅炉给水管道连接方式为：所述的闪蒸器的热水入口与所述的各锅炉的上的汽包换热水管连通；所述的闪蒸器的蒸汽出口与汽轮机上的蒸汽补汽口连通；所述的热水出口在锅炉给水泵进水口的前方与锅炉给水管连通。

所述的汽轮机上的蒸汽补汽口位于汽轮机的汽轮机进汽口与汽轮机排汽口之间。

上述采用单一闪蒸器的水泥余热回收***的余热回收方法为：

锅炉上的省煤器出口的高温高压热水，通过管道及闪蒸器上的热水入口进入闪蒸器，在通过闪蒸多孔板的小孔后，高温高压热水经节流作用突然进入一个压力较低的空间，由于该压力低于该热水温度相对应的饱和压力，部分热水迅速汽化，蒸汽通过闪蒸器顶部的蒸汽出口及管道进入汽轮机的蒸汽补汽口，推动汽轮叶片作功；闪蒸器内腔下部未汽化的和重新凝结的热水相对温度较低，通过闪蒸器底部的热水出口及管道进入锅炉给水管道，在锅炉给水泵的作用下，重新返回热力***，并加热凝结水。

采用二级闪蒸器的水泥余热回收***结构方案为：

所述的闪蒸器包括一级闪蒸器和二级闪蒸器，其水汽循环的连接方式为：所述的一级闪蒸器上的热水入口与所述的各锅炉的上的汽包换热水管连通；所述的一级闪蒸器上的热水出口与二级闪蒸器上的热水入口连通；所述的二级闪蒸器上的热水出口在锅炉给水泵进水口的前方与锅炉给水管连通；所述的一级闪蒸器和二级闪蒸器上的蒸汽出口均与汽轮机的蒸汽补汽口连通。

所述的汽轮机上的蒸汽补汽口位于汽轮机的汽轮机进汽口与汽轮机排汽口之间。且一级闪蒸器与第一蒸汽补汽口连通；二级闪蒸器与第二蒸汽补汽口连通；两个蒸汽补汽口的位置分布为按汽轮机上的汽轮机进汽口、第一蒸汽补汽口、第二蒸汽补汽口到汽轮机上的汽轮机排汽口的顺序。

上述采用二级闪蒸器的水泥余热回收***的余热回收方法为：

锅炉上的省煤器出口的高温高压热水，通过管道及一级闪蒸器上的热水入口进入一级闪蒸器，在通过闪蒸多孔板的小孔后，高温高压热水经节流作用突然进入一个压力较低的空间，由于该压力低于该热水温度相对应的饱和压力，部分热水迅速汽化，蒸汽通过一级闪蒸器顶部的蒸汽出口及管道进入汽轮机的靠近汽轮机进汽口的第一蒸汽补汽口，推动汽轮叶片作功；一级闪蒸器下部的未汽化的和重新凝结的热水相对温度较低，通过一级闪蒸器底部的热水出口及管道进入二级闪蒸器上的热水入口进入二级闪蒸器，在通过闪蒸多孔板的小孔后，高温高压热水经节流作用突然进入一个压力较低的空间，由于该压力低于该热水温度相对应的饱和压力，部分热水再次迅速汽化，蒸汽通过二级闪蒸器顶部的蒸汽出口及管道进入汽轮机上的比第一蒸汽补汽口离汽轮机进汽口远的第二蒸汽补汽口，推动汽轮叶片作功；二级闪蒸器内腔下部未汽化的和重新凝结的热水相对温度更低，通过二级闪蒸器底部的热水出口及管道进入锅炉给水管道，在锅炉给水泵的作用下，重新返回热力***，并加热凝结水。

所述的汽包包括窑头余热锅炉上的AQC汽包和窑尾余热锅炉上的PH汽包，所述的AQC汽包与窑头余热锅炉上的AQC省煤器上的换热管路连通，所述的PH汽包与窑头余热锅炉上的AQC省煤器的换热管路连通。

所述的闪蒸器的中部设有液位计，所述的液位计分为高位液位计和低位液位计；所述的闪蒸器的顶部还设有安全阀和排气口；所述的闪蒸器的底部还设有排污口；所述的闪蒸器的侧面设有化学制剂入口。

本发明应用闪蒸技术，一是充分回收利用了锅炉低位热能，提高了锅炉热效率，采用调整给水量的方式，提高了对水泥窑余热参数波动的适应性能，进而保证余热发电***能够安全稳定运行，提高了相对窑运转率；二是通过给水的闪蒸，生产出饱和蒸汽，导入汽轮机辅助做功。同双压***不同的是，闪蒸***不是另设一个低压部分，而是利用闪蒸原理产生部分低压蒸汽，实现了汽轮机补汽，提高了汽轮机的做功效率，从而提高了发电***的热量回收总效率。闪蒸热力***的应用，有效解决了单压或双压***热回收效率低的瓶颈问题，而且对水泥窑***稳定起到关键性的作用。

附图说明

下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本说明书背景技术部分所述的单压不补汽热力***的结构示意图；

图2为本说明书背景技术部分所述的双压补汽热力***的结构示意图；

图3为本发明采用单一闪蒸器的***结构示意图；

图4为本发明采用二级闪蒸器的***结构示意图；

图5为本发明中的闪蒸器的结构示意图。

图中标记为：1、窑头余热锅炉，即AQC锅炉，2、窑尾余热锅炉，即PH锅炉或SP锅炉，3、闪蒸器，4、汽轮机，5、发电机，6、凝汽器，7、冷却水泵，8、冷却塔，9、凝结水泵，10、锅炉给水泵，11、AQC汽包，12、AQC省煤器，13、PH汽包，14、PH省煤器，15、补充水泵，16、辅机设备，17、一级闪蒸器，18、二级闪蒸器，19、汽封凝汽器，20、热水入口，21、蒸汽出口，22、热水出口，23、蒸汽补汽口，24、闪蒸多孔板，25、锅炉给水管道，26、第一蒸汽补汽口，27、第二蒸汽补汽口，28、高位液位计，29、低位液位计，30、闪蒸器安全阀，31、闪蒸器排气口，32、闪蒸器排污口，33、化学制剂入口，34、汽轮机进汽口，35、汽轮机排汽口。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、***所涉及的工作方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

如图3、图4和图5所表达的本发明的结构，本发明为一种水泥余热回收***，包括窑头余热锅炉1、窑尾余热锅炉2和汽轮机4，汽轮机4驱动发电机5运转发电。

从汽轮机4上的汽轮机排汽口35排出的低温蒸汽，进入凝汽器6，使蒸汽凝固为热水。其热量通过换热管中的循环冷却水排到冷却塔8，冷却塔8通过风扇进行散热。该换热管中的循环冷却水通过冷却水泵7进行循环，起到冷却作用。该换热管中的热水，还可以提供给辅机设备16使用。

在整个水汽循环中损失的水量，由补充水泵15向凝汽器6内提供。

在凝汽器6内的下部凝结的热水，通过凝结水泵9泵入汽封凝汽器19。汽轮机4上的汽轮机进汽口34处的少量已凝结的热水通过管路直接进入汽封凝汽器19；汽封凝汽器19中的部分蒸汽通过管路返回凝汽器6。汽封凝汽器19的作用是阻止蒸汽进入锅炉给水管道25。

汽封凝汽器19的出水口就与锅炉给水管道25连通，在该管路上设锅炉给水泵10，向窑头余热锅炉1供水。首先进入窑头余热锅炉1初级省煤器的换热管。

在图3和图4中的窑头余热锅炉1和窑尾余热锅炉2上标注的空心箭头，表示锅炉烟气在锅炉换热部分的进出的方向，也表明了烟气的进口和出口。

窑头余热锅炉1末端换热管的出水口与汽轮机4上的汽轮机进汽口34相通；窑尾余热锅炉2末端换热管的出水口也与汽轮机4上的汽轮机进汽口34相通。上述两个管路提供了汽轮机4的主要蒸汽来源，也就是主要动力的来源。

窑尾余热锅炉2的换热管的水，来自窑头余热锅炉1初级省煤器的换热管，窑头余热锅炉1初级省煤器的换热管与PH汽包13连通并向其供水；PH汽包13向PH锅炉末端换热管供水。AQC汽包的水来源也是窑头余热锅炉1初级省煤器，AQC汽包又向窑头余热锅炉1末端换热管供水。

本发明的目的是基于上述的技术现状，坚持“以热定电，热尽其用”的设计理念，最大限度的回收水泥余热，不仅提高余热的回收效率，同时确保水泥窑***和余热发电***的长期稳定运行。

本发明所采用的闪蒸原理，是指高温高压热水经节流突然进入一个压力较低的空间时，由于该压力低于该热水温度相对应的饱和压力，部分热水迅速汽化，由于汽化反应几乎在瞬间完成，形象地称之为“闪蒸”。

为了解决在本说明书背景技术部分所述的目前公知技术存在的问题并克服其缺陷，实现提高***余热回收效率、确保水泥窑***和余热发电***运行的稳定性的目的，本发明运用闪蒸原理所采取的技术方案为：如图3、图4所示，在所提供的这种水泥余热回收***中，设闪蒸器3，所述的闪蒸器3上设热水入口20、蒸汽出口21和热水出口22，并依次分别与所述的锅炉、汽轮机4及锅炉给水管道25连接。

本发明采用的是单压闪蒸热力***，根据窑头锅炉省煤器出口水温，配置一台或二台闪蒸器，利用闪蒸原理，产生补汽进入汽轮机做功。所述的闪蒸技术补汽式热力***的工作方式为：

窑头、窑尾的余热废气分别通过窑头余热锅炉1、窑尾余热锅炉2进行换热；锅炉给水经过窑头余热锅炉1上的AQC省煤器12加热至一定温度后，分别输送到AQC汽包11、PH汽包13和闪蒸器3。其中窑头余热锅炉1、窑尾余热锅炉2产生过热蒸汽，通过汽轮机4上的汽轮机进汽口34进入汽轮机4做功，闪蒸器3利用闪蒸原理产生饱和蒸汽，通过汽轮机4上的蒸汽补汽口23进入汽轮机4的后级叶片辅助做功。

如图3所示，由于进入闪蒸器3内的热水不能全部闪蒸成饱和蒸汽，一部分热水便经过闪蒸器3底部的热水出口22阀门与凝汽器6中凝结水混合，经锅炉给水泵10重新打入AQC省煤器12循环加热利用。这样闪蒸***在窑头余热锅炉1和闪蒸器3之间形成了一个单独的水循环，实现了自动调节省煤器的工质流量、控制省煤器的出口水温及闪蒸蒸汽参数的目的。同双压***不同的是，闪蒸***不是另设一个低压部分，而是利用闪蒸原理产生部分低压蒸汽，实现了汽轮机补汽，提高了汽轮机的做功效率，从而提高了发电***的热量回收总效率。闪蒸热力***的应用，有效解决了单压或双压***热回收效率低的瓶颈问题，而且对水泥窑***稳定起到关键性的作用。

在闪蒸器3的热水入口20外的管路上、在各汽包的进水管路上、在汽轮机的汽轮机进汽口34前的管路上，设有控制热水流量的阀门，可以控制AQC省煤器12出口水温等。采用调整给水量的方式，提高了对水泥窑余热参数波动的适应性能，进而保证余热发电***能够安全稳定运行，提高了相对窑运转率。

如图5所示，本发明所提供的闪蒸器3的结构为密封的圆筒状容器，在所述的水泥余热回收***中为竖直设置，所述热水入口20设置在闪蒸器3筒体的中部，所述的蒸汽出口21设置在闪蒸器3筒体的顶部，所述的热水出口22设置在闪蒸器3筒体的底部。该圆筒状容器必须采用耐高温、耐高压、耐腐蚀且具有一定机械强度的材料制成，各水汽的进出口要求很好的密封性能。竖直设置的目的是为了使蒸汽上行，凝结水向下流，都能从热水出口22的管口流出。

根据前述的闪蒸原理，本发明所提供的闪蒸器3上的在闪蒸器3筒体内设闪蒸多孔板24，所述的闪蒸多孔板24上分布多个直径细小的通孔，该板将所述的热水入口20在闪蒸器3筒体内的口部与闪蒸器3的整个容腔隔开。高温高压的热水，穿过上述小孔进入闪蒸器3的空腔，压力突然下降，迅速转变成蒸汽。闪蒸多孔板24相当于一个节流阀，直径细小的通孔相当于节流阀的阀口。

本发明采用单一闪蒸器的***结构方案为：

所述的热水入口20、蒸汽出口21和热水出口22与锅炉、汽轮机4及锅炉给水管道25连接方式为：所述的闪蒸器3的热水入口20与所述的各锅炉的上的汽包换热水管连通；所述的闪蒸器3的蒸汽出口21与汽轮机4上的蒸汽补汽口23连通；所述的热水出口22在锅炉给水泵10进水口的前方与锅炉给水管连通。

所述的汽轮机4上的蒸汽补汽口23位于汽轮机4上的汽轮机进汽口34与汽轮机排汽口35之间。因为蒸汽补汽口23的蒸汽温度压力均小于汽轮机4上的汽轮机进汽口34的蒸汽，而设置在离开汽轮机进汽口34，靠近汽轮机排汽口35的位置，恰好与汽轮机4内工作的蒸汽相适应。

上述***采用的余热回收方法为：

锅炉上的省煤器出口的高温高压热水，通过管道及闪蒸器3上的热水入口20进入闪蒸器3，在通过闪蒸多孔板24的小孔后，高温高压热水经节流作用突然进入一个压力较低的空间，由于该压力低于该热水温度相对应的饱和压力，部分热水迅速汽化，蒸汽通过闪蒸器3顶部的蒸汽出口21及管道进入汽轮机4的蒸汽补汽口23，推动汽轮叶片作功；闪蒸器3内腔下部未汽化的和重新凝结的热水相对温度较低，通过闪蒸器3底部的热水出口22及管道进入锅炉给水管道25，在锅炉给水泵10的作用下，重新返回热力***，并加热凝结水。

本发明采用单一闪蒸器的***技术方案的实施例如下：

如图3所示，一个5000t/d熟料生产线配套的余热发电机组，设计为一路闪蒸的热力***，AQC省煤器12出口水温控制在167℃，对应给水压力为1.2MPa。高温高压热水进入闪蒸器3后，经过闪蒸多孔板24的节流降压及扩容降压作用，介质工作压力降低，其相对应的饱和温度也随之降低，瞬间发生汽化现象，产生压力为0.14MPa的饱和蒸汽后，未汽化水的温度较低，已不能满足两级闪蒸的要求，故该实施例只设置一级闪蒸。在正常运行中，根据水泥窑工况的波动，合理调节闪蒸器3入口阀门开度大小，控制进入AQC省煤器12的给水流量，将AQC省煤器12出口水温控制在给水压力的饱和温度(185℃)以下。

同时将窑头余热锅炉1出口废气温度也控制在电收尘最佳工作温度范围内。闪蒸器3内未汽化的高温水重新回到热力***，加热凝结水，提高了热力***工作效率。

本发明采用二级闪蒸器的***结构方案为：

所述的闪蒸器3包括一级闪蒸器17和二级闪蒸器18，其水汽循环的连接方式为：所述的一级闪蒸器17上的热水入口20与所述的各锅炉2的上的汽包换热水管连通；所述的一级闪蒸器17上的热水出口22与二级闪蒸器18上的热水入口20连通；所述的二级闪蒸器18上的热水出口22在锅炉给水泵10进水口的前方与锅炉给水管连通；所述的一级闪蒸器17和二级闪蒸器18上的蒸汽出口21均与汽轮机4的蒸汽补汽口23连通。

所述的汽轮机4上的蒸汽补汽口23位于汽轮机4上的汽轮机进汽口34与汽轮机排汽口35之间。且一级闪蒸器17与第一蒸汽补汽口26连通；二级闪蒸器18与第二蒸汽补汽口27连通；两个蒸汽补汽口23的位置分布为按汽轮机4上的汽轮机进汽口34、第一蒸汽补汽口26、第二蒸汽补汽口27到汽轮机4上的汽轮机排汽口35的顺序。这是因为第二蒸汽补汽口27的蒸汽温度压力比第一蒸汽补汽口26的温度压力更低，这样也与汽轮机4内工作的蒸汽温度压力相适应。

上述***采用的余热回收方法为：

锅炉上的省煤器出口的高温高压热水，通过管道及一级闪蒸器17上的热水入口20进入一级闪蒸器17，在通过闪蒸多孔板24的小孔后，高温高压水经节流作用突然进入一个压力较低的空间，由于该压力低于该热水温度相对应的饱和压力，部分热水迅速汽化，蒸汽通过一级闪蒸器17顶部的蒸汽出口21及管道进入汽轮机4的靠近汽轮机进汽口34的第一蒸汽补汽口26，推动汽轮叶片作功；一级闪蒸器17下部的未汽化的和重新凝结的热水相对温度较低，通过一级闪蒸器17底部的热水出口22及管道进入二级闪蒸器18上的热水入口20进入二级闪蒸器18，在通过闪蒸多孔板24的小孔后，高温高压热水经节流作用突然进入一个压力较低的空间，由于该压力低于该热水温度相对应的饱和压力，部分热水再次迅速汽化，蒸汽通过二级闪蒸器18顶部的蒸汽出口21及管道进入汽轮机4上的比第一蒸汽补汽口26离汽轮机进汽口34远的第二蒸汽补汽口27，推动汽轮叶片作功；二级闪蒸器18内腔下部未汽化的和重新凝结的热水相对温度更低，通过二级闪蒸器18底部的热水出口22及管道进入锅炉给水管道25，在锅炉给水泵10的作用下，重新返回热力***，并加热凝结水。

本发明采用二级闪蒸器的***技术方案的实施例如下：

如图4所示，一个4000t/d熟料生产线配套的余热发电机组，设计为两级闪蒸的热力***，AQC省煤器12出口水温较高为223℃，故设计为两级闪蒸。当AQC省煤器12出口水温达223℃时，对应的锅炉给水压力为3MPa，这样介质处于液态。高温高压热水进入一级闪蒸器17后，经过闪蒸多孔板24的节流降压及扩容降压作用，介质工作压力降低，其相对应的饱和温度也随之降低，瞬间发生汽化现象，产生工作压力为0.7MPa的饱和蒸汽。饱和蒸汽经过闪蒸器内汽水分离装置分离后，进入汽轮机4上的第一蒸汽补汽口26推动汽轮机4叶片做功。未汽化的高温高压热水(158℃)经过在二级闪蒸器18，产生工作压力为0.4MPa饱和蒸汽，进入汽轮机4上的第二蒸汽补汽口27推动汽轮机4叶片做功。

显然，在AQC省煤器12出口水温较高时，上述技术方案的热效率更高。

所述的汽包包括窑头余热锅炉1上的AQC汽包11和窑尾余热锅炉2上的PH汽包13，所述的AQC汽包11与窑头余热锅炉1上的AQC省煤器12上的换热管路连通，所述的PH汽包13与窑头余热锅炉1上的AQC省煤器12的换热管路连通。上述汽包的设置及其连接方式，保证了换热管内的热效率及工作的稳定性。

本发明对所述的闪蒸器3的具体结构，还设置有：如图5所示，闪蒸器3的中部设有液位计，所述的液位计分为高位液位计28和低位液位计29；所述的闪蒸器3的顶部还设有闪蒸器安全阀30和闪蒸器排气口31；所述的闪蒸器3的底部还设有闪蒸器排污口32；所述的闪蒸器3的侧面设有化学制剂入口33。高位液位计28和低位液位计29分别表明闪蒸器3的最高各最低的极限位置，水位只能在两者之间变动，否则发出警报并进行控制；闪蒸器安全阀30的作用是在压力过高时自动采取过载保护的措施；闪蒸器排气口31的作用是排出多余的蒸汽；闪蒸器排污口32的作用是在运行一段时间后排出闪蒸器3内的积垢和污物；化学制剂入口33的作用是用来在循环水中加入必要的化学药剂，防止循环水对***的腐蚀作用。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水泥余热回收***，包括窑头余热锅炉(1)、窑尾余热锅炉(2)和汽轮机(4)，其特征在于：在所述的水泥余热回收***中，设闪蒸器(3)，所述的闪蒸器(3)上设热水入口(20)、蒸汽出口(21)和热水出口(22)，并依次分别与所述的锅炉(1、2)、汽轮机(4)及锅炉给水管道(25)连接。

2.按照权利要求1所述的水泥余热回收***，其特征在于：所述的闪蒸器(3)的结构为密封的圆筒状容器，在所述的水泥余热回收***中为竖直设置，所述热水入口(20)设置在闪蒸器(3)筒体的中部，所述的蒸汽出口(21)设置在闪蒸器(3)筒体的顶部，所述的热水出口(22)设置在闪蒸器(3)筒体的底部。

3.按照权利要求2所述的水泥余热回收***，其特征在于：所述的闪蒸器(3)上的在闪蒸器(3)筒体内设闪蒸多孔板(24)，所述的闪蒸多孔板(24)上分布多个直径细小的通孔，该板将所述的热水入口(20)在闪蒸器(3)筒体内的口部与闪蒸器(3)的整个容腔隔开。

4.按照权利要求1或2或3所述的水泥余热回收***，其特征在于：所述的热水入口(20)、蒸汽出口(21)和热水出口(22)与锅炉(1、2)、汽轮机(4)及锅炉给水管道(25)连接方式为：所述的闪蒸器(3)的热水入口(20)与所述的各锅炉(1、2)的上的汽包换热水管连通；所述的闪蒸器(3)的蒸汽出口(21)与汽轮机(4)上的蒸汽补汽口(23)连通；所述的热水出口(22)在锅炉给水泵(10)进水口的前方与锅炉给水管连通。

5.按照权利要求1或2或3所述的水泥余热回收***，其特征在于：所述的闪蒸器(3)包括一级闪蒸器(17)和二级闪蒸器(18)，其水汽循环的连接方式为：所述的一级闪蒸器(17)上的热水入口(20)与所述的各锅炉(1、2)上的汽包补充热水管连通；所述的一级闪蒸器(17)上的热水出口(22)与二级闪蒸器(18)上的热水入口(20)连通；所述的二级闪蒸器(18)上的热水出口(22)在锅炉给水泵(10)进水口的前方与锅炉给水管道(25)连通；所述的一级闪蒸器(17)和二级闪蒸器(18)上的蒸汽出口(21)均与汽轮机(4)的蒸汽补汽口(23)连通。

6.按照权利要求1或2或3所述的水泥余热回收***，其特征在于：所述的汽包包括窑头余热锅炉(1)上的AQC汽包(11)和窑尾余热锅炉(2)上的PH汽包(13)，所述的AQC汽包(11)与窑头余热锅炉(1)上的AQC省煤器(12)上的换热管路连通，所述的PH汽包(13)与窑头余热锅炉(1)上的AQC省煤器(14)的换热管路连通。

7.按照权利要求1～6中所述的任一种水泥余热回收***，其特征在于：所述的汽轮机(4)上的蒸汽补汽口(23)位于汽轮机(4)的汽轮机进汽口(34)与汽轮机排汽口(35)之间。

8.按照权利要求1～7中所述的任一种水泥余热回收***，其特征在于：所述的闪蒸器(3)的中部设有液位计，所述的液位计分为高位液位计(28)和低位液位计(29)；所述的闪蒸器(3)的顶部还设有闪蒸器安全阀(30)和闪蒸器排气口(31)；所述的闪蒸器(3)的底部还设有闪蒸器排污口(32)；所述的闪蒸器(3)的侧面设有化学制剂入口(33)。

9.按照权利要求4所述的水泥余热回收***所采用的余热回收方法，其特征在于：

锅炉(1、2)上的省煤器(12、14)出口的高温高压热水，通过管道及闪蒸器(3)上的热水入口(20)进入闪蒸器(3)，在通过闪蒸多孔板(24)的小孔后，高温高压热水经节流作用突然进入一个压力较低的空间，由于该压力低于该热水温度相对应的饱和压力，部分热水迅速汽化，蒸汽通过闪蒸器(3)顶部的蒸汽出口(21)及管道进入汽轮机(4)的蒸汽补汽口(23)，推动汽轮叶片作功；闪蒸器(3)内腔下部未汽化的和重新凝结的热水相对温度较低，通过闪蒸器(3)底部的热水出口(22)及管道进入锅炉给水管道(25)，在锅炉给水泵(10)的作用下，重新返回热力***，并加热凝结水。

10.按照权利要求5所述的水泥余热回收***所采用的余热回收方法，其特征在于：

锅炉(1、2)上的省煤器(12、14)出口的高温高压热水，通过管道及一级闪蒸器(17)上的热水入口(20)进入一级闪蒸器(17)，在通过闪蒸多孔板(24)的小孔后，高温高压热水经节流作用突然进入一个压力较低的空间，由于该压力低于该热水温度相对应的饱和压力，部分热水迅速汽化，蒸汽通过一级闪蒸器(17)顶部的蒸汽出口(21)及管道进入汽轮机(4)的靠近汽轮机进汽口(34)的第一蒸汽补汽口(26)，推动汽轮叶片作功；一级闪蒸器(17)下部的未汽化的和重新凝结的热水相对温度较低，通过一级闪蒸器(17)底部的热水出口(22)及管道进入二级闪蒸器(18)上的热水入口(20)进入二级闪蒸器(18)，在通过闪蒸多孔板(24)的小孔后，高温高压热水经节流作用突然进入一个压力较低的空间，由于该压力低于该热水温度相对应的饱和压力，部分热水再次迅速汽化，蒸汽通过二级闪蒸器(18)顶部的蒸汽出口(21)及管道进入汽轮机(4)上的比第一蒸汽补汽口(26)离汽轮机进汽口(34)远的第二蒸汽补汽口(27)，推动汽轮叶片作功；二级闪蒸器(18)内腔下部未汽化的和重新凝结的热水相对温度更低，通过二级闪蒸器(18)底部的热水出口(22)及管道进入锅炉给水管道(25)，在锅炉给水泵(10)的作用下，重新返回热力***，并加热凝结水。

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