專利名稱：一種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：
本發(fā)明涉及一種水泥窯純中低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來，隨著我國水泥工業(yè)工藝及裝備技術(shù)得以迅速發(fā)展，百數(shù)十條數(shù)千噸級新 型干法水泥熟料生產(chǎn)線(簡稱水泥窯)的陸續(xù)投產(chǎn)，為水泥窯純低溫余熱發(fā)電技術(shù)及裝備 的推廣應(yīng)用創(chuàng)造了市場條件。目前國內(nèi)余熱發(fā)電普遍采用的形式是在水泥窯窯頭熟料冷 卻機(jī)中部設(shè)一個或者兩個抽取冷卻機(jī)廢氣的抽廢氣口，根據(jù)水泥窯規(guī)模的不同，抽取的廢 氣溫度在250 40(TC范圍內(nèi)。利用抽取的廢氣設(shè)置窯頭熟料冷卻機(jī)余熱鍋爐(簡稱AQC 爐)，AQC爐生產(chǎn)0. 8 1. 6Mpa-飽和溫度 360°C的蒸汽或同時生產(chǎn)0. 1 0. 5Mpa_飽和 溫度至18(TC的低壓低溫蒸汽、85 20(TC的熱水。利用水泥窯窯尾預(yù)熱器排出的250 40(TC廢氣余熱設(shè)置窯尾預(yù)熱器余熱鍋爐(簡稱SP爐或ra爐)，SP爐生產(chǎn)0. 8 1. 6Mpa-飽 和溫度至360。C的蒸汽。將AQC爐、SP爐生產(chǎn)的0. 8 1. 6MPa蒸汽及AQC爐生產(chǎn)的0. 1 0. 5Mpa蒸汽或AQC爐生產(chǎn)的85 20(TC熱水經(jīng)閃蒸器生產(chǎn)出的0. 1 0. 5MPa蒸汽通入汽 輪機(jī)再由汽輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。
目前余熱發(fā)電系統(tǒng)存在的問題和不足是 —.窯頭熟料冷卻機(jī)自冷卻機(jī)進(jìn)料端(熱端)至出料端(冷端)，在不影響水泥窯 熟料熱耗及水泥窯生產(chǎn)的條件下，冷卻機(jī)可排掉的廢氣溫度是自熱端起的60(TC在線性關(guān)
系逐漸下降至冷料端的55t:，若在熟料冷卻機(jī)熱端和冷端廢氣混合后由中部抽取廢氣，這
樣沒有做到廢氣熱量根據(jù)其溫度高低進(jìn)行梯級利用。這樣AQC爐只能產(chǎn)生低壓低溫蒸汽，
熱力系統(tǒng)溫度和壓力參數(shù)較低，沒有充分利用熟料冷卻機(jī)內(nèi)高溫?zé)峥諝狻?二. 一般AQC爐進(jìn)口廢氣溫度高于SP爐進(jìn)口廢氣溫度，這樣兩種鍋爐產(chǎn)生的蒸汽
溫度參數(shù)有差別，兩種蒸汽混合后才能進(jìn)入汽輪機(jī)做功，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做功能力和熱循環(huán)效率，同時也是汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率減少。 綜上所述，在不增加水泥熟料熱耗的條件下，水泥窯廢氣余熱發(fā)電能力沒有充分
發(fā)揮，水泥窯余熱發(fā)電能力沒有達(dá)到水平。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決上述背景技術(shù)的不足，提供了一種水泥窯純中低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)， 本發(fā)明解決技術(shù)問題的技術(shù)方案是AQC鍋爐設(shè)置在窯頭產(chǎn)生低溫低壓蒸汽；SP鍋爐設(shè)置 在窯尾，承擔(dān)產(chǎn)生低溫低壓蒸汽；兩臺余熱鍋爐所產(chǎn)生的低溫低壓蒸汽經(jīng)過分汽缸混合后 進(jìn)入設(shè)置在窯頭篦冷機(jī)前端內(nèi)部的公共高溫過熱器，把AQC爐和SP爐低溫低壓蒸汽過熱 成高溫高壓蒸汽后，進(jìn)入凝汽式汽輪機(jī)，蒸汽在汽輪機(jī)做功后的乏汽進(jìn)入凝汽器，凝結(jié)水通 過凝結(jié)水泵和管道進(jìn)入真空除氧器進(jìn)行除氧，除氧后的水通過鍋爐給水泵進(jìn)入AQC爐和SP 爐。 所述的窯頭熟料冷卻機(jī)內(nèi)設(shè)有進(jìn)料端、出料端，熟料冷卻機(jī)中部設(shè)有中部抽風(fēng)口 ，AQC爐上設(shè)有一個廢氣進(jìn)口 ，熟料冷卻機(jī)中部抽風(fēng)口與AQC爐廢氣進(jìn)口進(jìn)口相接，熟料冷卻 機(jī)所產(chǎn)生的熱空氣經(jīng)過管道進(jìn)入AQC爐，換熱后經(jīng)管道進(jìn)入收塵器，窯頭排風(fēng)機(jī)，煙閨排向 大氣。窯頭熟料冷卻機(jī)靠近出料端設(shè)有尾部抽風(fēng)口 ，熟料冷卻機(jī)下部中間設(shè)有一組風(fēng)機(jī)，下 部兩邊各設(shè)有一組風(fēng)機(jī)，尾部抽風(fēng)口通過除塵器相連，尾部抽風(fēng)口通過除塵器，風(fēng)機(jī)與煙囪 相連。 所訴熟料冷卻機(jī)的進(jìn)料端設(shè)置公共高溫過熱器，AQC爐和SP爐所產(chǎn)生的低溫低壓 蒸汽通過分汽缸混合后進(jìn)入公共高溫過熱器，公共高溫過熱器通過熟料冷卻進(jìn)料端IOO(TC 左右熱空氣進(jìn)行熱輻射產(chǎn)生高溫高壓過熱蒸汽。 所述的窯尾預(yù)熱器的CI出口廢氣經(jīng)管道與SP爐的廢氣進(jìn)口相連，廢氣經(jīng)過SP爐 換熱后進(jìn)入原料磨，再經(jīng)過收塵器從煙閨排向大氣。 所述的SP爐內(nèi)設(shè)用低溫過熱器，蒸發(fā)器，省煤器。SP采用立式自然循環(huán)，膜式受熱 面，煙氣在鍋爐換熱管道外自上而下依次通過低溫過熱器，蒸發(fā)器，省煤器，鍋爐換熱管道 采用蛇形管，設(shè)置有機(jī)械振打除塵裝置。 所述的AQC爐內(nèi)設(shè)有低溫過熱器，蒸發(fā)器，公共省煤器。AQC爐采用自然循環(huán)，膜式 受熱面，煙氣在鍋爐換熱管道外自上而下依次通過低溫過熱器，蒸發(fā)器，省煤器，鍋爐換熱 管道采用螺旋翅片管。 所述的鍋爐給水泵與AQC爐的省煤器進(jìn)口相連，AQC爐省煤器的出口通過管道分 別接AQC爐汽包和SP爐汽包，AQC爐汽包與AQC爐過熱器進(jìn)口相連，AQC爐蒸發(fā)器與AQC爐 汽包相連，SP爐汽包與SP爐過熱器進(jìn)口相連，SP爐蒸發(fā)器與SP爐汽包相連。
本發(fā)明的工藝流程是 從熟料冷卻機(jī)中抽取的38(TC左右的熱空氣通過管道進(jìn)入AQC爐，從窯尾預(yù)熱器 CI 口抽取煙氣進(jìn)入SP爐，AQC爐和SP爐產(chǎn)生的低溫低壓過熱蒸汽通過分汽缸進(jìn)入設(shè)置在 熟料冷卻機(jī)進(jìn)料端的公共高溫過熱器，公共高溫過熱器通過IOO(TC左右廢氣的輻射熱把兩 臺鍋爐產(chǎn)生的蒸汽加熱成高溫高壓蒸汽，高溫高壓蒸汽通過主蒸汽管道進(jìn)入汽輪機(jī)進(jìn)行做 功，汽輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電；做功后的乏汽進(jìn)入凝汽器，凝結(jié)水通過凝結(jié)水泵進(jìn)入真空 除氧器，鍋爐給水泵把除氧器里的水送入窯頭鍋爐AQC爐公共省煤器。給水在AQC爐公共 省煤器被加熱成為飽和熱水后，分成兩路進(jìn)過管道分別進(jìn)入AQC爐汽包，SP爐省煤器，進(jìn)入 AQC爐汽包的飽和水經(jīng)過蒸發(fā)器，過熱器被加熱成低溫低壓過熱蒸汽，進(jìn)入SP爐的飽和水 經(jīng)過SP爐的省煤器，汽包，蒸發(fā)器，和過熱器與煙氣進(jìn)行逆向?qū)α鲹Q熱后被產(chǎn)生低溫低壓 過熱蒸汽。 本發(fā)明的有益效果在熟料冷卻機(jī)靠近進(jìn)料端IOO(TC左右部位設(shè)置設(shè)有AQC爐 和SP爐公共高溫過熱器，公共高溫過熱器在IOO(TC左右廢氣中獲得輻射熱，可使公共高 溫過熱器產(chǎn)生更高溫度的過熱蒸汽，熟料冷卻機(jī)中部抽風(fēng)口的中溫廢氣經(jīng)過管道進(jìn)入AQC 爐上部進(jìn)風(fēng)口 ，熟料冷卻機(jī)尾部抽風(fēng)口的低溫廢氣則與AQC爐出口廢氣混合后進(jìn)入除塵器 內(nèi)，這樣就做到了根據(jù)廢氣溫度的高低對廢氣熱量進(jìn)行梯級利用。從SP爐低溫過熱器產(chǎn)生 的蒸汽和從AQC爐低溫過熱器產(chǎn)生的蒸汽在分汽缸進(jìn)行混合，混合后的過熱蒸汽再送到布 置在熟料冷卻機(jī)進(jìn)料端的公共高溫過熱器進(jìn)一步高溫過熱，將過熱后的蒸汽送到汽輪機(jī)進(jìn) 口，汽輪機(jī)進(jìn)口過熱蒸汽的溫度得到提高，焓值增加，從而極大的提高了發(fā)電能力。合理利 用水泥窯廢氣溫度，根據(jù)溫度高低對廢氣熱量進(jìn)行梯級利用，減少或避免熵增現(xiàn)象，使得汽輪機(jī)進(jìn)口過熱蒸汽的溫度得到提高，從而發(fā)電能力得到增加的水泥窯純中低溫余熱發(fā)電系 統(tǒng)。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖1中熟料冷卻機(jī)l，進(jìn)料端2，出料端3，風(fēng)機(jī)14，中部抽風(fēng)口 5，尾部抽風(fēng)口 6， 窯尾預(yù)熱器7，除塵器8，風(fēng)機(jī)II9，煙囪10，分汽缸11，SP爐12，AQC爐13，SP爐低溫過熱器 14， SP爐蒸發(fā)器15， SP爐汽包16， SP爐省煤器17， AQC爐低溫過熱器18， AQC爐蒸發(fā)器19， AQC爐公共省煤器20， AQC爐汽包21，汽輪機(jī)22，鍋爐給水泵23，凝汽器24，凝結(jié)水泵25，真 空除氧器26， AQC爐廢氣進(jìn)口 27，公共高溫過熱器28。
具體實施例方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明
實施例1 如圖1所示，本發(fā)明包括熟料冷卻機(jī)1、窯尾預(yù)熱器7、 AQC爐13、 SP爐12、 AQC爐 汽包21、 SP爐汽包16、汽輪機(jī)22、鍋爐給水泵23、除塵器8、風(fēng)機(jī)119、煙囪IO，熟料冷卻機(jī) 1內(nèi)設(shè)有進(jìn)料端2、出料端3，熟料冷卻機(jī)內(nèi)l靠近進(jìn)料端2設(shè)有公共高溫過熱器28，中部設(shè) 有中部抽風(fēng)口 5，靠近出料端3設(shè)有尾部抽風(fēng)口 6，風(fēng)機(jī)14，熟料冷卻機(jī)1下部兩邊各設(shè)有一 組風(fēng)機(jī)，中部抽風(fēng)口 5與AQC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)I19 與煙囪10相連，窯尾預(yù)熱器7的出口與SP爐12的廢氣進(jìn)口相連，SP爐12內(nèi)設(shè)有SP爐低 溫過熱器14、SP爐蒸發(fā)器15，AQC爐13內(nèi)設(shè)有AQC爐低溫過熱器18、AQC爐蒸發(fā)器19、AQC 爐公共省煤器20、 SP爐省煤器17。鍋爐給水泵23與給水AQC爐公共省煤器20的進(jìn)口相 連，AQC爐公共省煤器20的出口通過管道分別接、AQC爐汽包21與SP爐省煤器17， AQC爐 汽包21的出口與AQC爐低溫過熱器18的進(jìn)口相連，AQC爐蒸發(fā)器19接在AQC爐汽包21 上，SP爐汽包16的出口與SP爐低溫過熱器14的進(jìn)口相連，SP爐蒸發(fā)器15接在SP爐汽包 16上，其中所述熟料冷卻機(jī)內(nèi)1靠近進(jìn)料端2設(shè)有公共高溫過熱器28，所述AQC爐13上設(shè) 有一個廢氣進(jìn)口 27，所述中部抽風(fēng)口 5通過管道與AQC爐13上部的廢氣進(jìn)口 27相接，所述 SP爐12的低溫過熱器14與AQC爐13的低溫過熱器18的出口通過管道接于分汽缸11，所 述混汽集箱11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。做功后的乏汽進(jìn)入凝汽器24凝結(jié)成水，凝結(jié)水通過凝 結(jié)水泵25打到真空除氧器26，真空除氧器26的水通過給水泵23打到AQC爐公共省煤器 20。
權(quán)利要求
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)(1)，進(jìn)料端(2)，出料端(3)，風(fēng)機(jī)I(4)，中部抽風(fēng)口(5)，尾部抽風(fēng)口(6)，窯尾預(yù)熱器(7)，除塵器(8)，風(fēng)機(jī)II(9)，煙囪(10)，分汽缸(11)，SP爐(12)，AQC爐(13)，SP爐低溫過熱器(14)，SP爐蒸發(fā)器(15)，SP爐汽包(16)，SP爐省煤器(17)，AQC爐低溫過熱器(18)，AQC爐蒸發(fā)器(19)，AQC爐公共省煤器(20)，AQC爐汽包(21)，汽輪機(jī)(22)，鍋爐給水泵(23)，凝汽器(24)，凝結(jié)水泵(25)，真空除氧器(26)，AQC爐廢氣進(jìn)口(27)，公共高溫過熱器(28)；其特征在于熟料冷卻機(jī)內(nèi)(1)靠近進(jìn)料端(2)設(shè)有公共高溫過熱器(28)，AQC爐(13)上設(shè)有一個AQC爐廢氣進(jìn)口(27)，中部抽風(fēng)口(5)通過管道與AQC爐(13)上部的AQC爐廢氣進(jìn)口(27)相接，SP爐低溫過熱器(14)與AQC爐低溫過熱器(18)的出口通過管道接于分汽缸(11)，分汽缸(11)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，做功后的乏汽進(jìn)入凝汽器(24)凝結(jié)成水，凝結(jié)水通過凝結(jié)水泵(25)打到真空除氧器(26)，真空除氧器(26)的水通過鍋爐給水泵(23)打到AQC爐公共省煤器(20)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種水泥窯純中低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于熟料冷 卻機(jī)(1)內(nèi)設(shè)有進(jìn)料端(2)、出料端(3)，熟料冷卻機(jī)內(nèi)(1)靠近進(jìn)料端(2)設(shè)有公共高溫過 熱器(28)，中部設(shè)有中部抽風(fēng)口 (5)，靠近出料端(3)設(shè)有尾部抽風(fēng)口 (6)，風(fēng)機(jī)I(4)，熟料 冷卻機(jī)內(nèi)(1)下部兩邊各設(shè)有一組風(fēng)機(jī)，中部抽風(fēng)口 (5)與AQC爐(13)的廢氣進(jìn)口相連，尾 部抽風(fēng)口 (6)通過除塵器(S)、風(fēng)機(jī)I1(9)與煙囪(10)相連，窯尾預(yù)熱器(7)的出口與SP 爐(12)的廢氣進(jìn)口相連，SP爐(12)內(nèi)設(shè)有SP爐低溫過熱器(14)、SP爐蒸發(fā)器(15)，AQC 爐(13)內(nèi)設(shè)有AQC爐低溫過熱器(18) 、 AQC爐蒸發(fā)器(19) 、 AQC爐公共省煤器(20) 、 SP爐 省煤器(17);鍋爐給水泵(23)與給水AQC爐公共省煤器(20)的進(jìn)口相連，AQC爐公共省煤 器(20)的出口通過管道分別接AQC爐汽包(21)與SP爐省煤器(17)， AQC爐汽包(21)的 出口與AQC爐低溫過熱器(18)的進(jìn)口相連，AQC爐蒸發(fā)器(19)接在AQC爐汽包(21)上， SP爐汽包(16)的出口與SP爐低溫過熱器(14)的進(jìn)口相連，SP爐蒸發(fā)器(15)接在SP爐 汽包(16)上。
全文摘要
一種水泥窯純中低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，具體是AQC鍋爐設(shè)置在窯頭產(chǎn)生低溫低壓蒸汽；SP鍋爐設(shè)置在窯尾，承擔(dān)產(chǎn)生低溫低壓蒸汽；兩臺余熱鍋爐所產(chǎn)生的低溫低壓蒸汽經(jīng)過分汽缸混合后進(jìn)入設(shè)置在窯頭篦冷機(jī)前端內(nèi)部的公共高溫過熱器，把AQC爐和SP爐低溫低壓蒸汽過熱成高溫高壓蒸汽后，進(jìn)入凝汽式汽輪機(jī)，蒸汽在汽輪機(jī)做功后的乏汽進(jìn)入凝汽器，凝結(jié)水通過凝結(jié)水泵和管道進(jìn)入真空除氧器進(jìn)行除氧，除氧后的水通過鍋爐給水泵進(jìn)入AQC爐和SP爐。本發(fā)明合理利用水泥窯廢氣溫度，根據(jù)溫度高低對廢氣熱量進(jìn)行梯級利用，減少或避免熵增現(xiàn)象，使得汽輪機(jī)進(jìn)口過熱蒸汽的溫度得到提高，從而發(fā)電能力得到增加的水泥窯純中低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)。
文檔編號F01K11/02GK101793467SQ20101010842
公開日2010年8月4日 申請日期2010年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月10日
發(fā)明者唐占甫, 張會杰, 王運朋, 王進(jìn)中, 蔣軍, 陳輝, 高曉莉 申請人:洛陽水泥工程設(shè)計研究院有限公司