專(zhuān)利名稱(chēng)：雙進(jìn)風(fēng)再過(guò)熱逆向換熱雙壓余熱鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種利用水泥窯余熱發(fā)電技術(shù)的關(guān)鍵設(shè)備，更具體的說(shuō)，本實(shí)用 新型涉及一種適用于安裝場(chǎng)地有限、且水泥窯廢氣在160°C 455t:之間梯級(jí)分布的中低 溫工業(yè)余熱回收的設(shè)備。
背景技術(shù)：
我國(guó)水泥窯余熱發(fā)電技術(shù)的研究應(yīng)用起始于二十世紀(jì)五十年代，該研究經(jīng)歷了高 溫余熱發(fā)電、帶補(bǔ)燃爐的中低溫余熱發(fā)電、以及純低溫余熱發(fā)電三個(gè)發(fā)展階段。其中的高溫 余熱發(fā)電只適用于中空窯產(chǎn)生的800°C 90(TC的高溫廢氣。 目前，隨著水泥工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐的加快及節(jié)能降耗、環(huán)境保護(hù)等產(chǎn)業(yè)政策的大 力實(shí)施，水泥生產(chǎn)過(guò)程中的廢氣溫度逐步降到35(TC以下。為了充分利用這部分中低溫余 熱，本技術(shù)領(lǐng)域相繼研發(fā)了帶補(bǔ)燃爐的中低溫余熱發(fā)電技術(shù)和純低溫余熱發(fā)電技術(shù)。其中 的純低溫余熱發(fā)電技術(shù)，由于投資少且生產(chǎn)過(guò)程中不增加粉塵、廢渣、氮氧化物和二氧化硫 等廢棄物的排放，更具有節(jié)能環(huán)保效益，因此，成為當(dāng)今新型干法水泥熟料線余熱發(fā)電系統(tǒng) 的首選。 在現(xiàn)有的新型干法水泥熟料生產(chǎn)線余熱發(fā)電系統(tǒng)中，窯頭余熱廢氣回收部分普遍 采用的布置形式為由冷卻機(jī)中部取余熱廢氣，經(jīng)分離器降塵后，由窯頭余熱鍋爐頂部進(jìn)入 生產(chǎn)過(guò)熱蒸汽及高溫?zé)崴?。?000t/d水泥熟料生產(chǎn)線為例，它的占地面積共約182m2。然 而，對(duì)于水泥生產(chǎn)線的實(shí)際情況來(lái)說(shuō)，由于冷卻機(jī)車(chē)間空余場(chǎng)地有限，所以，對(duì)設(shè)置該發(fā)電 系統(tǒng)存在兩個(gè)方面的問(wèn)題一是對(duì)窯頭余熱廢氣回收部分的建設(shè)造成了較大的施工難度； 二是為防止管道積灰，采用分離器與余熱鍋爐的分散布置形式，必須使煙風(fēng)管道與水平方 向保持一定的傾斜角度，從而造成管道過(guò)長(zhǎng)，散熱損失增大，實(shí)際發(fā)電量降低，影響余熱資 源有效回收利用的情況。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的，就是為克服以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種將分離器與余熱
鍋爐合并布置的雙進(jìn)風(fēng)再過(guò)熱逆向換熱雙壓余熱鍋爐。該鍋爐適于安裝在面積有限的空余
場(chǎng)地，可在160°C 455t:的廢氣溫度呈梯級(jí)分布的情況下回收余熱并利用該余熱生產(chǎn)高
壓、低壓兩種過(guò)熱蒸汽。 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是 —種雙進(jìn)風(fēng)再過(guò)熱逆向換熱雙壓余熱鍋爐，包括鍋爐本體，所述鍋爐本體的一側(cè) 設(shè)置為具有高壓過(guò)熱器和公共高壓過(guò)熱器的高壓區(qū)，所述鍋爐本體的另一側(cè)設(shè)置為具有低 壓過(guò)熱器的低壓區(qū)，所述鍋爐本體的頂部設(shè)置為平行過(guò)渡區(qū)；所述高壓區(qū)的上部設(shè)置有高 壓蒸發(fā)器，所述高壓蒸發(fā)器的兩端分別連接高壓汽包的進(jìn)口和出口 ；所述高壓區(qū)的底部設(shè) 置為粉塵沉降區(qū)，所述粉塵沉降區(qū)的兩側(cè)設(shè)置有進(jìn)氣口 ；所述低壓區(qū)的中部設(shè)置有低壓蒸 發(fā)器，所述低壓蒸發(fā)器的兩端分別連接低壓汽包的進(jìn)口和出口，所述低壓區(qū)的下部設(shè)置有省煤器，所述省煤器的底部一側(cè)設(shè)置有排氣口 。 本實(shí)用新型的有益效果是 (1)將現(xiàn)有技術(shù)的分離器與余熱鍋爐合并設(shè)計(jì)，從而做到裝備一體化，簡(jiǎn)化了余熱 鍋爐的布置形式，使設(shè)備的占地面積由原來(lái)的182m2減少到133. 32m2 ; (2)首次將雙進(jìn)風(fēng)、雙壓技術(shù)應(yīng)用于逆向換熱余熱鍋爐中，同時(shí)產(chǎn)生高、低兩種參 數(shù)的過(guò)熱蒸汽，配合補(bǔ)汽凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)做功發(fā)電，發(fā)電效率提高； (3)相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型在余熱廢氣條件同等情況下，可將蒸汽參數(shù)由原 來(lái)的1. 35MPa-34(TC提高至1. 55MPa-38(TC ，同時(shí)，汽輪機(jī)進(jìn)汽參數(shù)的提高也使發(fā)電效率獲 得提高分離器與余熱鍋爐合并； (4)分離器與余熱鍋爐的一體化設(shè)計(jì)方式，使原來(lái)余熱廢氣的管道長(zhǎng)度(以 5000t/d水泥熟料生產(chǎn)線中小3820的管道為例)從常規(guī)布置方式中需要的30-50m減小到 僅僅需要10m或小于10m。 (5)設(shè)備得到簡(jiǎn)化，減少了表面散熱損失，降低了廢氣出口溫度，與原有的窯頭余 熱回收系統(tǒng)相比，本實(shí)用新型的鍋爐效率提高了約10%。

附圖為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。 由圖可見(jiàn)，本實(shí)用新型的雙進(jìn)風(fēng)再過(guò)熱逆向換熱雙壓余熱鍋爐，包括鍋爐本體，所 述鍋爐本體的一側(cè)設(shè)置為具有高壓過(guò)熱器1和公共高壓過(guò)熱器2的高壓區(qū)，所述鍋爐本體 的另一側(cè)設(shè)置為具有低壓過(guò)熱器6的低壓區(qū)，所述鍋爐本體的頂部設(shè)置為平行過(guò)渡區(qū)；所 述高壓區(qū)的上部設(shè)置有高壓蒸發(fā)器3，所述高壓蒸發(fā)器3的兩端分別連接高壓汽包4的進(jìn)口 和出口，所述高壓區(qū)的底部設(shè)置為粉塵沉降區(qū)，所述粉塵沉降區(qū)的兩側(cè)設(shè)置有進(jìn)氣口 ；所述 低壓區(qū)的中部設(shè)置有低壓蒸發(fā)器7，所述低壓蒸發(fā)器7的兩端分別連接低壓汽包5的進(jìn)口和 出口，所述低壓區(qū)的下部設(shè)置有省煤器9，所述低壓區(qū)的底部一側(cè)設(shè)置有通向水泥生產(chǎn)線廢 氣總管的排氣口。 本實(shí)用新型的雙進(jìn)風(fēng)再過(guò)熱逆向換熱雙壓余熱鍋爐作為窯頭余熱鍋爐，能夠與相 關(guān)設(shè)置配合，生產(chǎn)高、低壓兩種過(guò)熱蒸汽。按其在工作工程中的作用，可將其分為廢氣側(cè)和 蒸汽側(cè)兩部分。下面描述它的工作過(guò)程 —、廢氣側(cè)的工作過(guò)程 (1)余熱廢氣首先由位于高壓區(qū)鍋爐底部的的兩個(gè)進(jìn)氣口進(jìn)入粉塵沉降區(qū)； (2)從所述的粉塵沉降區(qū)分別經(jīng)過(guò)位于高壓區(qū)的高壓過(guò)熱器1和公共高壓過(guò)熱器 2混合并流經(jīng)高壓蒸發(fā)器3至位于爐頂?shù)倪^(guò)渡區(qū)； (3)由過(guò)渡區(qū)行進(jìn)至低壓區(qū)的廢氣，再以由上至下的順序依次通過(guò)位于低壓區(qū)的 低壓過(guò)熱器6、低壓蒸發(fā)器7及省煤器8到達(dá)低壓區(qū)底部的排氣口 ，并通過(guò)所述的排氣口進(jìn) 入水泥生產(chǎn)線的廢氣總管。
二、蒸汽側(cè)的工作過(guò)程[0023] (1)余熱鍋爐給水首先經(jīng)過(guò)設(shè)置于低壓區(qū)下部的省煤器8預(yù)熱； (2)根據(jù)余熱品質(zhì)及發(fā)電的需要，經(jīng)優(yōu)化計(jì)算并按一定比例將預(yù)熱水分流至高壓
汽包4和低壓汽包5及窯尾余熱鍋爐； (3)分流至高壓汽包4和低壓汽包5的熱水分別進(jìn)入高壓汽包4和低壓汽包5并 經(jīng)過(guò)所述高壓汽包4和低壓汽包5的出口分別進(jìn)入位于高壓區(qū)的高壓蒸發(fā)器3和位于低壓 區(qū)的低壓蒸發(fā)器7，分別生成高壓飽和蒸汽和低壓飽和蒸汽； (4)所述的高壓飽和蒸汽通過(guò)位于高壓區(qū)的高壓過(guò)熱器1與來(lái)自窯尾余熱鍋爐的 過(guò)熱蒸汽混合進(jìn)入位于高壓區(qū)的公共高壓過(guò)熱器2，并通過(guò)公共高壓過(guò)熱器2生產(chǎn)出高壓 過(guò)熱蒸汽作為主蒸汽進(jìn)入補(bǔ)汽凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組做功發(fā)電；與此同時(shí)，所述的低壓飽和 蒸汽通過(guò)位于低壓區(qū)的低壓過(guò)熱器6作為補(bǔ)汽進(jìn)入補(bǔ)汽凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組做功發(fā)電。 以上描述，采用了 4500t/d新型干法水泥熟料生產(chǎn)線為實(shí)施例，其整套設(shè)施包括1 臺(tái)窯頭余熱鍋爐、1臺(tái)窯尾余熱鍋爐、以及9麗補(bǔ)汽凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組。其中的窯頭余熱 鍋爐就是本實(shí)用新型的雙進(jìn)風(fēng)再過(guò)熱逆向換熱雙壓余熱鍋爐，該鍋爐由窯頭熟料冷卻機(jī)中 部的兩級(jí)取氣，余熱廢氣參數(shù)分別為一級(jí)59000NmVh，溫度420。C ;二級(jí)161000Nm3/h， 溫度338t:，生產(chǎn)蒸汽參數(shù)高壓段1. 55MPa-38(TC ;低壓段0. 35MPa-18(TC，設(shè)備的占地 面積約130n^，廢氣管道長(zhǎng)度僅僅8m。 相比于技術(shù)背景中的現(xiàn)有技術(shù)可見(jiàn)本實(shí)用新型的雙進(jìn)風(fēng)再過(guò)熱逆向換熱雙壓余 熱鍋爐，降低了窯頭余熱廢氣回收部分的施工難度；本實(shí)用新型采用分離器與余熱鍋爐合 并布置的形式，縮短了廢氣管道的長(zhǎng)度，從而在減小散熱損失的同時(shí)提高了實(shí)際發(fā)電量，使 余熱資源得到樂(lè)更有效的回收利用。 以上結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了示意性描述，該描述沒(méi)有限制性。本 領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)能理解，在實(shí)際應(yīng)用中，本實(shí)用新型中各部件的結(jié)構(gòu)、形狀或設(shè)置方式均 可能根據(jù)生產(chǎn)要求和現(xiàn)場(chǎng)安裝情況發(fā)生某些改變；而在本實(shí)用新型的啟示下，其他人員也 可能作出與本實(shí)用新型相似的設(shè)計(jì)或?qū)Ρ緦?shí)用新型進(jìn)行一些添加或改變。特別需要指出的 是，只要不脫離本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)宗旨，所有顯而易見(jiàn)的改變以及具有等同替換的相似設(shè) 計(jì)，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種雙進(jìn)風(fēng)再過(guò)熱逆向換熱雙壓余熱鍋爐，包括鍋爐本體，其特征是，所述鍋爐本體的一側(cè)設(shè)置為具有高壓過(guò)熱器和公共高壓過(guò)熱器的高壓區(qū)，所述鍋爐本體的另一側(cè)設(shè)置為具有低壓過(guò)熱器的低壓區(qū)，所述鍋爐本體的頂部設(shè)置為平行過(guò)渡區(qū)；所述高壓區(qū)的上部設(shè)置有高壓蒸發(fā)器，所述高壓蒸發(fā)器的兩端分別連接高壓汽包的進(jìn)口和出口；所述高壓區(qū)的底部設(shè)置為粉塵沉降區(qū)，所述粉塵沉降區(qū)的兩側(cè)設(shè)置有進(jìn)氣口；所述低壓區(qū)的中部設(shè)置有低壓蒸發(fā)器，所述低壓蒸發(fā)器的兩端分別連接低壓汽包的進(jìn)口和出口，所述低壓區(qū)的下部設(shè)置有省煤器，所述省煤器的底部一側(cè)設(shè)置有排氣口。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種雙進(jìn)風(fēng)再過(guò)熱逆向換熱雙壓余熱鍋爐，其構(gòu)成包括一側(cè)設(shè)置為具有高壓過(guò)熱器和公共高壓過(guò)熱器的高壓區(qū)、另一側(cè)設(shè)置為具有低壓過(guò)熱器的低壓區(qū)、頂部設(shè)置為平行過(guò)渡區(qū)的鍋爐本體；高壓區(qū)的上部設(shè)置有高壓蒸發(fā)器，高壓蒸發(fā)器的兩端分別連接高壓汽包的進(jìn)、出口；高壓區(qū)的底部設(shè)置為粉塵沉降區(qū)，粉塵沉降區(qū)的兩側(cè)設(shè)置有進(jìn)氣口；低壓區(qū)的中部設(shè)置有低壓蒸發(fā)器，低壓蒸發(fā)器的兩端分別連接低壓汽包的進(jìn)、出口，低壓區(qū)的下部設(shè)置有省煤器，省煤器的底部一側(cè)設(shè)置有排氣口。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是適于安裝在面積有限的空余場(chǎng)地，可在160℃～455℃的廢氣溫度呈梯級(jí)分布的情況下回收余熱并利用該余熱生產(chǎn)高壓、低壓兩種過(guò)熱蒸汽。
文檔編號(hào)F22B1/18GK201531861SQ200920250899
公開(kāi)日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2009年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月26日
發(fā)明者何新平, 張福濱, 李勇, 胡希栓, 葛立武, 董蘭起, 袁克, 陳新, 魏連友 申請(qǐng)人:中材節(jié)能發(fā)展有限公司