CN208635581U - 一种纯低温水泥窑余热利用*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种纯低温水泥窑余热利用***，包括回转窑、预热器和篦冷机，预热器与SP余热锅炉连接，篦冷机与AQC锅炉连接，AQC锅炉和SP锅炉上的蒸汽通道与汽轮发电机相连接，汽轮发电机连接凝汽器，所述凝汽器的凝结水路连接第二闪蒸器出水集箱，所述第二闪蒸器出水集箱的出水管连接AQC锅炉省煤器，所述AQC锅炉省煤器外接三路连通管并连通该三路连通管分别连接AQC炉汽包,SP炉汽包和第一闪蒸器，AQC炉汽包、SP炉汽包的出气管连接汽轮发电机前级做功，所述第一闪蒸器的出水管连接第二闪蒸器，所述第一闪蒸器、第二闪蒸器的出气管并连接到汽轮机后级辅助做功。

Description

一种纯低温水泥窑余热利用***

技术领域

本实用新型涉及水泥制造领域，尤其涉及一种纯低温水泥窑余热利用***。

背景技术

在环境保护不断被重视和大气治理不断深化的背景下，高能耗行业节能减排已成为社会关注的焦点。余热发电作为高能耗企业节能减排的重要措施之一，在水泥行业经多年发展，技术和运行日渐成熟，余热发电技术是利用生产过程中多余的热能转换为电能的技术。余热发电不仅节能，还有利于环境保护。余热发电的重要设备是余热锅炉。它利用废气、废液等工质中的热或可燃质作热源，生产蒸汽用于发电。用于发电的余热主要有：高温烟气余热，化学反应余热，废气、废液余热，低温余热(低于200℃)等。此外，还有用多余压差发电的；例如，高炉煤气在炉顶压力较高，可先经膨胀汽轮发电机继发电后再送煤气用户使用。

但在实际生产运行过程中，吨熟料发电量有较大幅度波动，最高能达42kwh/t，最低的只有27 kwh/t，很难实现稳定运行，且在发电时很难兼顾水泥窑***工况情况，导致水泥窑***工况不稳定。因此，余热发电必须保证（1）水泥生产企业中水泥生产是主业，余热发电是辅业，因此余热电站热力***设计应以不影响水泥生产为原则；（2）余热电站应能保证运行安全、稳定、可靠，同时考虑技术指标、经济指标的先进性；（3）首先满足水泥生产过程中原燃料烘干对余热的需求，其次按最大限度的回收余热并使其有效地转化为电能来确定技术设计；（4）不违背国家产业及产业调整政策通过最大限度地追求节能、降耗达到降低水泥生产成本、提高企业经济效益的目的。

发明内容

本实用新型目的是解决上述问题，提供一种纯低温水泥窑余热利用***，有效地提升水泥吨熟料的发电量，并稳定吨熟料的发电量；确保水泥窑***工况更稳定，熟料换热效率提高，熟料强度有所增加，易磨性有所改善，提高水泥磨的台时产量，从而实现节能降耗生产，降低生产成本，产生显著的经济和社会效益。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种纯低温水泥窑余热利用***，包括回转窑、与回转窑窑尾连接的预热器和与回转窑窑头连接的篦冷机，预热器通过管道与SP余热锅炉连接，篦冷机通过管道与AQC锅炉连接，设置在AQC锅炉上的蒸汽通道和设置在SP锅炉上的蒸汽通道分别与汽轮发电机相连接，所述汽轮发电机连接凝汽器，所述凝汽器的凝结水路连接第二闪蒸器出水集箱，所述第二闪蒸器出水集箱的出水管连接AQC锅炉省煤器，所述AQC锅炉省煤器外接三路连通管并连通该三路连通管分别连接AQC炉汽包, SP炉汽包和第一闪蒸器，AQC炉汽包、SP炉汽包的出气管连接汽轮发电机前级做功，所述第一闪蒸器的出水管连接第二闪蒸器，所述第一闪蒸器、第二闪蒸器的出气管并连接到汽轮机后级辅助做功；所述篦冷机为推动式篦冷机，推动式篦冷机包括按照出风温度从高到底依次设置的篦冷机一段、篦冷机二段及篦冷机三段，所述篦冷机二段及篦冷机三段之间设置有挡墙；所述篦冷机二段设置有外接管路并通过外接管路外接煤磨机，所述篦冷机三段设置有外接管路并通过外接管路连接窑头空冷器，所述篦冷机三段外接管路与篦冷机二段外接管路之间设置有煤磨热风管使之相互连通；AQC锅炉余热锅炉通过两路输送管路分别连接篦冷机一段和篦冷机二段，沉降室通过两路输送管路分别连接篦冷机二段及篦冷机三段，输送管路上均设有相应的风量控制阀。

进一步的，所述挡墙高度为1300mm。

进一步的，所述凝汽器外接补给水泵。

进一步的，SP余热锅炉为卧式强制循环汽包炉，SP余热锅炉受热面包括一组过热器和四组蒸发器全部为蛇形悬吊光管；受热面中过热器和第二、第四组蒸发器为逆流式，第一、第三组蒸发器为顺流式，其中第一、二组蒸发器共用一个出口联箱，第三、四组蒸发器共用一个出口联箱。

进一步的，AQC锅炉为立式自然循环汽包炉，受热面自上而下依次为一组过热器、一组蒸发器和两组省煤器，均为逆流式布置；其中过热器出、入口各一个联箱，蒸发器出、入口各六个联箱，省煤器出、入口各一个联箱。

纯低温水泥窑余热利用***的热力循环是基本的蒸汽动力循环，即汽、水之间的往复循环过程。蒸汽进入汽轮机做功后，经凝汽器冷却成凝结水，凝结水经凝结水泵泵入第二闪蒸器出水集箱，与闪蒸器出水汇合,然后通过锅炉给水泵升压泵入AQC锅炉省煤器进行加热,经AQC锅炉省煤器加热后的高温水(223℃)分三路分别送到AQC炉汽包、SP炉汽包和第一闪蒸器内。进入两炉汽包内的水在锅炉内循环受热,最终产生一定压力下的过热蒸汽作为主蒸汽送入汽轮机做功。进入第一闪蒸器内的高温水通过闪蒸原理产生一定压力下的饱和蒸汽送入汽轮机后级起辅助做功作用，而第一闪蒸器的出水作为第二闪蒸器闪蒸饱和蒸汽的热源，第二闪蒸器闪蒸出的饱和蒸汽同样送入汽轮机后级辅助做功。做过功后的乏汽经过凝汽器冷凝后形成凝结水重新参与热力循环。生产过程中消耗掉的水由纯水装置制取出的纯水经补给水泵打入热水井。

在窑头风机满负荷运行的情况下，控制篦下风机的用风量是解决窑头正压的有效途径。采用浇注料浇筑的方式，对篦冷机二、三段增设距篦板表面1300mm的挡墙，使篦冷机余热发电高温、中温段回收热效率得到提高。

加装煤磨热风管，管道总长度14m，管道直径600mm。改造后可利用由篦冷机三段引入窑头空冷器的热风供煤磨使用，减少煤磨在篦冷机二段与余热发电争风情况。

与现有技术相比，本实用新型具有的优点和积极效果是：

本实用新型，确保水泥窑***工况更稳定，熟料换热效率提高，熟料强度有所增加，易磨性有所改善，提高水泥磨的台时产量，从而实现节能降耗生产，降低生产成本，产生显著的经济和社会效益。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的总体结构示意图；

图2为本实用新型的篦冷机的连接结构示意图；

图3为本实用新型的SP余热锅炉的结构图；

图4为本实用新型的AQC锅炉的结构图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

如图1、图2、图3和图4所示，本实用新型的纯低温水泥窑余热利用***，包括回转窑1、与回转窑1窑尾连接的预热器2和与回转窑1窑头连接的篦冷机3，预热器2通过管道与SP余热锅炉4连接，篦冷机3通过管道与AQC锅炉5连接，设置在AQC锅炉5上的蒸汽通道和设置在SP锅炉4上的蒸汽通道分别与汽轮发电机7相连接，所述汽轮发电机7连接凝汽器8，所述凝汽器8的凝结水路连接第二闪蒸器出水集箱9，所述第二闪蒸器9出水集箱的出水管连接AQC锅炉省煤器，所述AQC锅炉省煤器外接三路连通管并连通该三路连通管分别连接AQC炉汽包, SP炉汽包和第一闪蒸器10，AQC炉汽包、SP炉汽包的出气管连接汽轮发电机前级做功，所述第一闪蒸器10的出水管连接第二闪蒸器9，所述第一闪蒸器10、第二闪蒸器9的出气管并连接到汽轮机后级辅助做功；所述篦冷机3为推动式篦冷机，推动式篦冷机包括按照出风温度从高到底依次设置的篦冷机一段、篦冷机二段及篦冷机三段，所述篦冷机二段及篦冷机三段之间设置有挡墙11；所述篦冷机二段设置有外接管路并通过外接管路外接煤磨机12，所述篦冷机三段设置有外接管路并通过外接管路连接窑头空冷器13，所述篦冷机三段外接管路与篦冷机二段外接管路之间设置有煤磨热风管14使之相互连通；AQC锅炉余热锅炉5通过两路输送管路分别连接篦冷机一段和篦冷机二段，沉降室15通过两路输送管路分别连接篦冷机二段及篦冷机三段，输送管路上均设有相应的风量控制阀。

所述挡墙11高度为1300mm。所述凝汽器8外接补给水泵。

进一步的，SP余热锅炉2为卧式强制循环汽包炉，SP余热锅炉2受热面包括一组过热器16和四组蒸发器全部为蛇形悬吊光管；受热面中过热器16和第二组蒸发器18、第四组蒸发器20为逆流式，第一组蒸发器17、第三组蒸发器19为顺流式，其中第一组蒸发器17、第二组蒸发器18共用一个出口联箱，第三组蒸发器19、第四组蒸发器20共用一个出口联箱。

该炉结构型式为卧式强制循环汽包炉，2台强制循环泵（1台备用）。SP余热锅炉采用卧式布置的优点一是可以减少受热面积灰，二是可以减少振打装置的数量，***漏风量少。锅炉受热面包括一组过热器和四组蒸发器全部为蛇形悬吊光管。受热面中过热器和第二、第四组蒸发器为逆流式第一、第三组蒸发器为顺流式，其中第一、二组蒸发器共用一个出口联箱，第三、四组蒸发器共用一个出口联箱。在受热面中蒸发器换热面积5702m²,传热管共104×4根，规格φ31.8 ×t2.9，过热器换热面积1314m²，传热管共80根，规格φ38.1×t3.2。为增强换热效果，管与管之间采用错列布置。

进一步的，AQC锅炉为立式自然循环汽包炉，受热面自上而下依次为一组过热器21、一组蒸发器22和两组省煤器23、24，均为逆流式布置；其中过热器21出、入口各一个联箱，蒸发器22出、入口各六个联箱，省煤器23、24出、入口各一个联箱。

AQC锅炉利用的废气中所含粉尘为熟料颗粒，不具有粘附性，而熟料颗粒硬度较大，为减少入炉粉尘含量。

纯低温水泥窑余热利用***的热力循环是基本的蒸汽动力循环，即汽、水之间的往复循环过程。蒸汽进入汽轮机做功后，经凝汽器冷却成凝结水，凝结水经凝结水泵泵入第二闪蒸器出水集箱，与闪蒸器出水汇合,然后通过锅炉给水泵升压泵入AQC锅炉省煤器进行加热,经AQC锅炉省煤器加热后的高温水(223℃)分三路分别送到AQC炉汽包、SP炉汽包和第一闪蒸器内。进入两炉汽包内的水在锅炉内循环受热,最终产生一定压力下的过热蒸汽作为主蒸汽送入汽轮机做功。进入第一闪蒸器内的高温水通过闪蒸原理产生一定压力下的饱和蒸汽送入汽轮机后级起辅助做功作用，而第一闪蒸器的出水作为第二闪蒸器闪蒸饱和蒸汽的热源，第二闪蒸器闪蒸出的饱和蒸汽同样送入汽轮机后级辅助做功。做过功后的乏汽经过凝汽器冷凝后形成凝结水重新参与热力循环。生产过程中消耗掉的水由纯水装置制取出的纯水经补给水泵打入热水井。

在窑头风机满负荷运行的情况下，控制篦下风机的用风量是解决窑头正压的有效途径。采用浇注料浇筑的方式，对篦冷机二、三段增设距篦板表面1300mm的挡墙，使篦冷机余热发电高温、中温段回收热效率得到提高。

加装煤磨热风管，管道总长度14m，管道直径600mm。改造后可利用由篦冷机三段引入窑头空冷器的热风供煤磨使用，减少煤磨在篦冷机二段与余热发电争风情况。

Claims (5)

1.一种纯低温水泥窑余热利用***，其特征在于：包括回转窑、与回转窑窑尾连接的预热器和与回转窑窑头连接的篦冷机，预热器通过管道与SP余热锅炉连接，篦冷机通过管道与AQC锅炉连接，设置在AQC锅炉上的蒸汽通道和设置在SP锅炉上的蒸汽通道分别与汽轮发电机相连接，所述汽轮发电机连接凝汽器，所述凝汽器的凝结水路连接第二闪蒸器出水集箱，所述第二闪蒸器出水集箱的出水管连接AQC锅炉省煤器，所述AQC锅炉省煤器外接三路连通管并连通该三路连通管分别连接AQC炉汽包, SP炉汽包和第一闪蒸器，AQC炉汽包、SP炉汽包的出气管连接汽轮发电机前级做功，所述第一闪蒸器的出水管连接第二闪蒸器，所述第一闪蒸器、第二闪蒸器的出气管并连接到汽轮机后级辅助做功；所述篦冷机为推动式篦冷机，推动式篦冷机包括按照出风温度从高到底依次设置的篦冷机一段、篦冷机二段及篦冷机三段，所述篦冷机二段及篦冷机三段之间设置有挡墙；所述篦冷机二段设置有外接管路并通过外接管路外接煤磨机，所述篦冷机三段设置有外接管路并通过外接管路连接窑头空冷器，所述篦冷机三段外接管路与篦冷机二段外接管路之间设置有煤磨热风管使之相互连通；AQC锅炉余热锅炉通过两路输送管路分别连接篦冷机一段和篦冷机二段，沉降室通过两路输送管路分别连接篦冷机二段及篦冷机三段，输送管路上均设有相应的风量控制阀。

2.如权利要求1所述的纯低温水泥窑余热利用***，其特征在于：所述挡墙高度为1300mm。

3.如权利要求1所述的纯低温水泥窑余热利用***，其特征在于：所述凝汽器外接补给水泵。

4.如权利要求1所述的纯低温水泥窑余热利用***，其特征在于：SP余热锅炉为卧式强制循环汽包炉，SP余热锅炉受热面包括一组过热器和四组蒸发器全部为蛇形悬吊光管；受热面中过热器和第二、第四组蒸发器为逆流式，第一、第三组蒸发器为顺流式，其中第一、二组蒸发器共用一个出口联箱，第三、四组蒸发器共用一个出口联箱。

5.如权利要求1所述的纯低温水泥窑余热利用***，其特征在于：AQC锅炉为立式自然循环汽包炉，受热面自上而下依次为一组过热器、一组蒸发器和两组省煤器，均为逆流式布置；其中过热器出、入口各一个联箱，蒸发器出、入口各六个联箱，省煤器出、入口各一个联箱。