一種篦冷機餘熱回收系統的製作方法

2023-06-14 18:09:31

一種篦冷機餘熱回收系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種篦冷機餘熱回收系統，涉及水泥窯窯頭廢氣餘熱回收裝置，包括篦冷機，還包括並聯的餘熱鍋爐和一級省煤器，所述餘熱鍋爐和一級省煤器從所述篦冷機不同位置分別取氣後由同一廢氣風機排氣，所述餘熱鍋爐從所述篦冷機前部和/或中部取氣，所述一級省煤器從所述篦冷機尾部取氣，且所述一級省煤器的出水口與所述餘熱鍋爐的冷端省煤器入水口連通。本實用新型不需要加大廢氣風機選型，同時該系統的廢熱利用更適合篦冷機的廢氣分布特點，更有利於水泥系統與餘熱發電系統的流體平衡，且廢熱的回收效率更高。
【專利說明】一種篦冷機餘熱回收系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及水泥窯窯頭廢氣餘熱回收裝置。
【背景技術】
[0002]現有技術中，為了利用水泥窯窯頭廢氣餘熱回收發電，目前的做法都集中在怎樣最大限度抽取篦冷機熱端餘熱，或者熱量梯級利用等，而這樣做的結果會使管路系統阻力增大，而水泥生產要保證窯頭微負壓，而調整該處壓力主要靠廢氣風機的全壓形成的抽力，因此，管路系統阻力增大時，廢氣風機全壓不增加就更難保證窯頭負壓，若增加廢氣風機全壓，也會增加高溫段抽氣量，但篦冷機的特點是高溫段廢氣量少，低溫段廢氣量多，這也不利於水泥生產系統的平衡。而且，因餘熱發電與水泥生產是完全不同的兩種工藝，而餘熱利用需將兩種工藝融合在一起，還要做到互不影響，因此，系統的平衡尤其是系統中氣流的平衡是獲得整體最佳效益的基礎，往往把握不好而導致能耗增加。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在於:提出一種篦冷機餘熱回收系統，不需要加大風機選型，同時該系統的廢熱利用更適合篦冷機的廢氣分布特點，更有利於水泥系統與餘熱發電系統的流體平衡，且廢熱的回收效率更高。
[0004]本實用新型目的通過下述技術方案來實現:
[0005]一種篦冷機餘熱回收系統，包括篦冷機，還包括並聯的餘熱鍋爐和一級省煤器，所述餘熱鍋爐和一級省煤器從所述篦冷機不同位置分別取氣後由廢氣風機排氣，所述餘熱鍋爐從所述篦冷機前部和/或中部取氣，所述一級省煤器從所述篦冷機尾部取氣，且所述一級省煤器的出水口與所述餘熱鍋爐的冷端省煤器入水口連通。
[0006]作為優選方式，所述餘熱鍋爐和一級省煤器由同一廢氣風機排氣。
[0007]上述方案中，篦冷機尾部排氣通道裝有回收廢氣餘熱的一級省煤器，其出水口與餘熱鍋爐的冷端省煤器入水口連通，使鍋爐給水能夠更加充分吸收廢氣餘熱。
[0008]作為優選方式，連通所述一級省煤器的出水口與所述餘熱鍋爐的冷端省煤器入水口之間的給水管路上設有旁通閥門。
[0009]上述方案中，旁通閥門用以引出熱水。
[0010]作為優選方式，所述篦冷機分別連通至所述餘熱鍋爐和一級省煤器的並聯廢氣管路上分別設有閥門。
[0011]上述方案中，閥門用以控制系統中流體平衡。
[0012]作為上述優選的進一步優選方式，所述篦冷機連通至所述餘熱鍋爐和一級省煤器的兩並聯廢氣管路之間還由外部廢氣管路連通，所述外部廢氣管路上，以及所述篦冷機至一級省煤器廢氣管路在與所述外部廢氣管路連接點之後均設有閥門。
[0013]作為優選方式，所述篦冷機連通至所述餘熱鍋爐的廢氣管路上還設有粉塵分離器，所述餘熱鍋爐和一級省煤器至所述廢氣風機之間還設有除塵器。[0014]上述方案中，廢氣風機不需額外加大選型。
[0015]作為優選方式，所述餘熱鍋爐和一級省煤器至所述廢氣風機的廢氣管路上分別設
有閥門。
[0016]上述方案中，兩閥門控制兩廢氣通道可同時運行，也可分別運行。
[0017]工作過程為:對篦冷機餘熱採取多點抽取，而篦冷機高溫段廢氣量少，低溫段廢氣量多，首先，在篦冷機高溫段的前部或中部取氣，儘可能提高餘熱鍋爐入口氣體溫度，且由於篦冷機尾部低溫段的廢氣沒有完全進入餘熱鍋爐，鍋爐入口的廢氣主要來自於篦冷機前、中部，這樣鍋爐入口溫度與之對應的就會提高。其二，同時在篦冷機尾部排氣管路上加裝一級省煤器，單獨吸收篦冷機廢氣量多的低溫段尾氣中餘熱，先加熱進餘熱鍋爐的給水，給水加熱後再進入窯頭餘熱鍋爐的冷端省煤器繼續加熱。增加一級省煤器後，餘熱鍋爐進水溫度增加，再加上前述更高的入口氣體溫度，整個餘熱鍋爐產生的過熱蒸汽溫度相應的也會提高，廢熱的回收效率更高，在蒸汽量相同的情況下發電量也就越高。其三，窯頭廢氣風機可直接通過一級省煤器與篦冷機尾部這一路廢氣通道調節窯頭負壓，不需要加大風機選型。而且，當餘熱鍋爐因各種原因停止運行，而水泥窯仍在運轉時，篦冷機廢氣將全部從一級省煤器與篦冷機尾部這一路廢氣通道排出，此時一級省煤器仍可以供水換熱，並將熱水從其管路上的熱水閥門排出，可供其它用途使用熱水，最大限度保證了熱量回收。綜上所述，本系統取得一舉三得的效果。
[0018]該方案中，如圖1所示，如果僅在篦冷機的前部或中部(B處)取氣，而篦冷機尾部(C處)儘量不排氣，讓廢氣全部從篦冷機前部或中部抽氣口抽入餘熱鍋爐，雖然可以儘可能地提高餘熱鍋爐入口氣體流量，從理想的角度分析，這是儘量利用餘熱的最佳方式。但如前所述，水泥生產要保證窯頭(A處)微負壓，而調整該處壓力主要靠廢氣風機的全壓形成的抽力。當沒有餘熱鍋爐系統時，排氣通道是通過CEF管路排出，廢氣溫度大約為250°C?3500C ;而僅僅採用餘熱鍋爐系統時，廢氣主要從BDF管路排出，該管路增加了設備和管件，其阻力損失也大幅增加，廢氣風機的全壓往往不能保證A處的微負壓，同時篦冷機尾部的廢氣將從C處倒流到B處，容易使氣流穿過熟料層時產生分布不均的狀況，反而影響熟料的冷卻效果，也進一步加大了廢氣風機的負荷。為此，如果採用外部管路調節的方法增加ED管路，用閥門2、3、4、5進行控制調節，這樣可以解決篦冷機內氣流分布不均問題，但管路CEDF的阻力損失更大，廢氣風機的全壓必須加大，導致風機功率增加，電耗加大，而且還要保證A處的微負壓則更加困難。因此，如果不增加廢氣風機的全壓，就需要採用閥門3和閥門5常開調節的方式，讓部分廢氣從CEF通道排出，以保持A處的微負壓，這就導致了部分250°C左右的廢氣沒有經過任何熱量回收就排出，使部分廢氣餘熱沒有得到充分利用而流失。本專利方案採取多點抽取，在CEF管路上配置了一級省煤器，用廢氣餘熱先加熱進餘熱鍋爐的給水，然後再將加熱後的熱水送入餘熱鍋爐的冷端省煤器，這樣就可將CEF管路的廢氣餘熱全部回收，進一步提高了餘熱鍋爐系統的熱回收效率。同時廢氣風機可通過CEF通道調節控制窯頭A處的負壓，相比BDF通道阻力更小，更容易控制，通過該通道的熱量也得以回收，風機選型也不需要加大。
[0019]本實用新型的有益效果:篦冷機尾部排氣溫度可從250°C降至80°C，餘熱鍋爐熱效率更高；且篦冷機所有廢氣均經過換熱後排放，杜絕了部分廢氣餘熱的流失。廢氣風機可保證窯頭處於微負壓狀態，不加大風機選型可保持系統流體平衡並便於調節控制。具體為:
[0020]1、在篦冷機尾部廢氣排氣通道上設置一級省煤器，利用部分廢氣的餘熱加熱窯頭鍋爐的給水，使已加熱的熱水再進入餘熱鍋爐內的二級省煤器繼續加熱，最大限度利用了廢氣餘熱，提高了系統熱回收效率。
[0021]2、不需要增加廢氣風機全壓和裝機功率也可以保證窯頭微負壓工況，同時沒有浪費廢氣餘熱，節省了電耗和熱耗。
[0022]3、當餘熱鍋爐停運，而水泥窯仍在運行時，廢氣將通過鍋爐外置的一級省煤器換熱將給水加熱，加熱後熱水可不進入餘熱鍋爐，而通過熱水閥門排出，可用作其它用途，避免熱量流失。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本實用新型實施例的裝置流程示意圖；
[0024]其中篦式冷卻機1，第一調節閥門2，第二調節閥門3，第三調節閥門4，第四調節閥門5，粉塵分離器6，一級省煤器7，餘熱鍋爐8，第五調節閥門9，第六調節閥門10，除塵器11，廢氣風機12，旁通閥門13。A、B、C、D、E、F表示系統內的位置。
【具體實施方式】
[0025]下列非限制性實施例用於說明本實用新型。
[0026]如圖1所示，一種篦冷機餘熱回收系統，包括篦冷機1，還包括從篦冷機I不同位置分別取氣後由同一廢氣風機12排氣的並聯的餘熱鍋爐8和一級省煤器7，餘熱鍋爐8從篦冷機I前部和/或中部(圖中B處)取氣，作為優選，如本實施例所示，僅從中部取氣，一級省煤器7從篦冷機I尾部(圖中C處)取氣，且一級省煤器7的出水口與餘熱鍋爐8的冷端省煤器入水口連通。連通一級省煤器7的出水口與餘熱鍋爐8的冷端省煤器入水口之間的給水管路上設有旁通閥門13可引出熱水。篦冷機I分別連通至餘熱鍋爐8和一級省煤器7的廢氣管路上分別設有第一調節閥門2，第二調節閥門3控制系統中流體平衡。作為優選，篦冷機I連通至餘熱鍋爐8和一級省煤器7的兩廢氣管路之間還由外部廢氣管路(圖中D至E處)連通，外部廢氣管路上，以及篦冷機I至一級省煤器7廢氣管路在與外部廢氣管路連接點(圖中E處)之後設有第三調節閥門4，第四調節閥門5，以使得對篦冷機I內氣流分布的調節更靈活；也可以完全省略該外部管道及其對應的第三調節閥門4，第四調節閥門5，不影響本專利發明目的的實現。篦冷機I連通至餘熱鍋爐8的廢氣管路上還設有粉塵分離器6。餘熱鍋爐8和一級省煤器7至廢氣風機12的廢氣管路上設有第五調節閥門9，第六調節閥門10，控制兩廢氣通道可同時運行，也可分別運行。餘熱鍋爐8和一級省煤器7至廢氣風機12之間還設有除塵器11，除塵器11位於第五調節閥門9和第六調節閥門10至廢氣風機12之間。
[0027]廢氣分兩路，一路依次經B，第一調節閥門2，D，粉塵分離器6，餘熱鍋爐8，第六調節閥門10，F，除塵器11，廢氣風機12，排出；另一路依次經C，第二調節閥門3，E，第四調節閥門5，一級省煤器7，第五調節閥門9，F，除塵器11，廢氣風機12，排出。D，E，第三調節閥門4作為輔助和備用調節手段。
[0028]水加熱路線為:第一省煤器7給水由鍋爐給水泵輸入，給水加熱後再進入窯頭餘熱鍋爐8的冷端省煤器繼續加熱，得到過熱蒸汽用以發電。
[0029]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種篦冷機餘熱回收系統，包括篦冷機，其特徵在於:還包括並聯的餘熱鍋爐和一級省煤器，所述餘熱鍋爐和一級省煤器從所述篦冷機不同位置分別取氣後由廢氣風機排氣，所述餘熱鍋爐從所述篦冷機前部和/或中部取氣，所述一級省煤器從所述篦冷機尾部取氣，且所述一級省煤器的出水口與所述餘熱鍋爐的冷端省煤器入水口連通。
2.如權利要求1所述的篦冷機餘熱回收系統，其特徵在於:所述餘熱鍋爐和一級省煤器由同一廢氣風機排氣。
3.如權利要求1所述的篦冷機餘熱回收系統，其特徵在於:所述篦冷機分別連通至所述餘熱鍋爐和一級省煤器的並聯廢氣管路上分別設有閥門。
4.如權利要求3所述的篦冷機餘熱回收系統，其特徵在於:所述篦冷機連通至所述餘熱鍋爐和一級省煤器的兩並聯廢氣管路之間還由外部廢氣管路連通，所述外部廢氣管路上，以及所述篦冷機至一級省煤器廢氣管路在與所述外部廢氣管路連接點之後均設有閥門。
5.如權利要求1所述的篦冷機餘熱回收系統，其特徵在於:所述篦冷機連通至所述餘熱鍋爐的廢氣管路上還設有粉塵分離器，所述餘熱鍋爐和一級省煤器至所述廢氣風機之間還設有除塵器。
6.如權利要求1所述的篦冷機餘熱回收系統，其特徵在於:所述餘熱鍋爐和一級省煤器至所述廢氣風機的廢氣管路上分別設有閥門。
7.如權利要求1所述的篦冷機餘熱回收系統，其特徵在於:連通所述一級省煤器的出水口與所述餘熱鍋爐的冷端省煤器入水口之間的給水管路上設有旁通閥門。
【文檔編號】F22D1/00GK203479019SQ201320358858
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年6月21日 優先權日:2013年6月21日
【發明者】文柏鳴, 曹華, 餘旭, 郭敏, 侯清瓊, 于波, 李鵬斌 申請人:成都建築材料工業設計研究院有限公司