專利名稱：一種純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)雙進風口窯頭余熱鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種廢氣余熱鍋爐，具體涉及適用于純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)的雙 進風口窯頭余熱鍋爐。
背景技術(shù)：
在水泥行業(yè)，水泥熟料的煅燒過程中，由窯尾預(yù)熱器、窯頭熟料冷卻機等排放 掉的400°C以下的低溫廢氣余熱，其熱量約占水泥熟料燒成總耗熱量的35%以上，造成的 能源浪費非常嚴重。水泥生產(chǎn)在消耗大量熱能的同時還要消耗大量的電能。目前的普遍 做法是配置發(fā)電系統(tǒng)利用這部分低溫余熱發(fā)電，可使水泥熟料生產(chǎn)綜合電耗降低60%或 水泥生產(chǎn)綜合電耗降低30%以上，不僅可以節(jié)約利用部分低品位能量，大大降低水泥生 產(chǎn)能耗，而且可避免水泥窯廢氣余熱直接排入大氣。高溫含塵廢氣通過余熱鍋爐后，除 溫度降低外，還可沉降一部分塵粒，對減輕環(huán)境污染和選擇除塵器都是有利的。目前，常用的純低溫余熱發(fā)電熱力系統(tǒng)有單壓系統(tǒng)、雙壓系統(tǒng)及閃蒸系統(tǒng)3 種。單壓系統(tǒng)由于其構(gòu)成簡單、主機設(shè)備成熟可靠、電站運行維護簡單、適應(yīng)水泥窯波 動的能力強及投資低，發(fā)電成本低等優(yōu)點而被普遍采用。在單壓系統(tǒng)中，回轉(zhuǎn)窯窯頭冷卻機廢氣出口設(shè)置窯頭余熱鍋爐，窯尾預(yù)熱器廢 氣出口設(shè)置窯尾余熱鍋爐，兩個鍋爐生產(chǎn)相同或相近參數(shù)的主蒸汽，混合后進入汽輪 機，汽輪機只有一個進氣口。余熱鍋爐內(nèi)部從上到下依次布置過熱器，蒸發(fā)器，省煤器。當鍋爐為立式時， 煙氣從鍋爐頂部進入先在過熱器中換熱，然后依次進入蒸發(fā)器，省煤器，工質(zhì)從下往上 流動，與煙氣逆流換熱。受工藝過程及具體生產(chǎn)情況的影響，窯頭廢氣溫度的波動比較 大，當進入窯頭余熱鍋爐的煙氣溫度較低時經(jīng)常的應(yīng)對措施是關(guān)閉窯頭鍋爐煙氣進口閥 門，使低溫煙氣不經(jīng)過窯頭余熱鍋爐而直接排放。當窯頭余熱鍋爐停爐時，也將對窯尾 余熱鍋爐的主蒸汽參數(shù)產(chǎn)生影響。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種純低溫余熱發(fā) 電系統(tǒng)雙進風口窯頭余熱鍋爐。本實用新型在廢氣的利用過程中，能更合理的利用能量 梯級原理減少能源的浪費，具體技術(shù)方案如下?！N純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)雙進風口窯頭余熱鍋爐，包括爐體、過熱器、蒸發(fā) 器、省煤器、爐體頂部進風口、出風口和出風口的煙氣擋板，還包括爐體側(cè)邊進風口， 爐體內(nèi)部從上到下依次設(shè)置所述過熱器、蒸發(fā)器、省煤器，爐體頂部進風口位于蒸發(fā)器 上方，爐體側(cè)邊進風口設(shè)在爐體中部或中下部，爐體的出風口位于省煤器下方。上述的余熱鍋爐中，爐體側(cè)邊進風口設(shè)在爐體中部靠近蒸發(fā)器處或爐體中下部 靠近省煤器處。上述的余熱鍋爐中，還包括爐體頂部進風口的煙氣擋板。
3[0010]上述的余熱鍋爐中，還包括爐體側(cè)邊進風口的煙氣擋板。上述的余熱鍋爐中，爐體頂部進風口處的管道豎直安裝。上述的余熱鍋爐中，爐體頂部進風口處的管道與爐體側(cè)邊成銳角傾斜向上安裝。本發(fā)明的爐體頂部進風口在爐體頂部、過熱器上方，管道豎直安裝。爐體側(cè)邊 進風口可以選擇在爐體中部靠近蒸發(fā)器處。兩個進風口不同時使用，根據(jù)進入的廢熱 煙氣溫度控制煙氣進入鍋爐的部位。當進入鍋爐的廢熱煙氣溫度較高時，爐體中部側(cè)邊 進風口煙氣擋板關(guān)閉，高溫煙氣從頂部進入余熱鍋爐，依次加熱過熱器，蒸發(fā)器，省煤 器，然后排出鍋爐。工質(zhì)從下往上走，與煙氣逆流換熱；當進入鍋爐的煙氣溫度較低 時，爐體頂部進風口煙氣擋板關(guān)閉，側(cè)邊進風口煙氣擋板打開，廢熱煙氣從鍋爐中部進 入，依次加熱蒸發(fā)器，省煤器，工質(zhì)從下往上走，與煙氣逆流換熱。鍋爐中下部的進風 口可以選擇開在鍋爐蒸發(fā)器的位置或省煤器的位置，加熱不同狀態(tài)的工質(zhì)。本實用新型采用上述技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比其優(yōu)點在于余熱鍋爐廢氣采 用兩個進風口，當煙氣溫度較高時從頂部進入，依次與飽和蒸汽、未飽和蒸汽、液態(tài)工 質(zhì)換熱；當煙氣溫度較低時鍋爐從中部或中下部進入，依次與未飽和蒸汽、液態(tài)工質(zhì)換 熱。滿足各部分工質(zhì)換熱對煙氣溫度的要求。節(jié)省利用了低溫煙氣能量，提高了系統(tǒng)發(fā) 電量，并避免了停爐所帶來的負面效果。

圖1本具體實施方式
中純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)雙進風口窯頭余熱鍋爐的結(jié)構(gòu)示意 圖。圖2為爐體側(cè)邊進風口位于鍋爐中部靠近蒸發(fā)器時余熱鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為爐體側(cè)邊進風口位于鍋爐中下部靠近省煤器余熱鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施作進一步說明，但本實用新型的實施和 保護范圍不限于此。如圖1所示，純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)雙進風口窯頭余熱鍋爐包括爐體1、過熱器 2、蒸發(fā)器3、省煤器4、爐體頂部進風口 5、爐體頂部進風口 5的煙氣擋板6、爐體側(cè)邊 進風口 7、爐體側(cè)邊進風口的煙氣擋板8、出風口 9、出風口的煙氣擋板10。爐體1內(nèi)部 從上到下依次設(shè)置所述過熱器2、蒸發(fā)器3、省煤器4，爐體頂部進風口 5位于蒸發(fā)器2上 方。如圖2、圖3爐體側(cè)邊進風口 7設(shè)在爐體中部或中下部。爐體頂部進風口 5和爐體 側(cè)邊進風口 7均與粉塵分離器連接，爐體頂部進風口 5和爐體側(cè)邊進風口 7各自設(shè)有煙氣 擋板，粉塵分離器的輸入端與冷卻機連接。如圖2，爐體頂部進風口 5管道豎直安裝在爐體頂部、過熱器上方。爐體側(cè)邊進 風口 7管道安裝在爐體中部靠近蒸發(fā)器處，并與爐體呈斜向上角度安裝。當進入鍋爐的廢熱煙氣溫度較高時(具體可以根據(jù)情況設(shè)置，如高于100°C)， 中部爐體側(cè)邊進風口的煙氣擋板8關(guān)閉，煙氣從爐體頂部進風口5進入，廢熱煙氣進入鍋 爐后首先加熱過熱器內(nèi)的工質(zhì)，然后向下依次與蒸發(fā)器、省煤器內(nèi)的工質(zhì)換熱，最后從出風口 9排出鍋爐。當進入鍋爐的廢氣溫度低時(具體可以根據(jù)情況設(shè)置，如低于100°C)，頂部進 風口煙氣擋板6關(guān)閉，位于爐體中部的爐體側(cè)邊進風口的煙氣擋板8打開，煙氣從爐體側(cè) 邊進風口7進入鍋爐。廢熱煙氣進入鍋爐后首先加熱蒸發(fā)器內(nèi)的工質(zhì)，再經(jīng)過省煤器后 從出風口 9排出鍋爐。圖3與圖2原理一樣，不同之處在于爐體側(cè)邊進風口 7的位置在鍋爐爐體中下部 靠近省煤器處，管道與爐體呈向上的銳角安裝。當進入鍋爐的廢氣溫度低時，頂部進風 口煙氣擋板6關(guān)閉，廢熱煙氣從爐體側(cè)邊進風口7進入，在省煤器內(nèi)與工質(zhì)換熱后從出風 口 9排出鍋爐。在實際使用中，根據(jù)不同鍋爐的具體設(shè)計參數(shù)來制定進入爐體頂部進風口與爐 體側(cè)邊進風口的廢熱煙氣溫度范圍。本實用新型能克服因進入鍋爐的廢熱煙氣溫度波動大而出現(xiàn)的問題，當進口煙 氣溫度偏低時，改變煙氣進入鍋爐的位置，對不同狀態(tài)的工質(zhì)進行加熱，實現(xiàn)煙氣能量 的梯級利用，避免了因進口煙氣溫度偏低造成停爐和低溫煙氣直接排放所造成的能源浪 費。適用于工業(yè)廢氣余熱回收，特別涉及水泥生產(chǎn)純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)中的窯頭余熱鍋 爐。
權(quán)利要求1.一種純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)雙進風口窯頭余熱鍋爐，包括爐體(1)、過熱器 (2)、蒸發(fā)器(3)、省煤器(4)、爐體頂部進風口(5)、出風口(9)和出風口 (9)的煙氣擋板(10)，其特征在于還包括爐體側(cè)邊進風口(7)，爐體(1)內(nèi)部從上到下依次設(shè)置所述過熱器(2)、蒸發(fā)器(3)、省煤器(4)，爐體頂部進風口(5) 位于蒸發(fā)器(2)上方，爐體側(cè)邊進風口(7)設(shè)在爐體中部或中下部，爐體的出風口 (9)位于省煤器(4)下方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱鍋爐，其特征在于爐體側(cè)邊進風口(7)設(shè)在爐體中部 靠近蒸發(fā)器(3)處或爐體中下部靠近省煤器(4)處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱鍋爐，其特征在于還包括爐體頂部進風口(5)的煙氣 擋板(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱鍋爐，其特征在于還包括爐體側(cè)邊進風口(7)的煙氣 擋板(8)。
5.按權(quán)利要求1所述的余熱鍋爐，其特征在于爐體頂部進風口(5)處的管道采用豎直安裝。
6.按權(quán)利要求1 5任一項所述的余熱鍋爐，其特征在于爐體頂部進風口(5)處的 管道與爐體側(cè)邊成傾斜向上的銳角。
專利摘要本實用新型公開一種純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)雙進風口窯頭余熱鍋爐，包括爐體、過熱器、蒸發(fā)器、省煤器、爐體頂部進風口、頂部進風口煙氣擋板、爐體側(cè)邊進風口、側(cè)邊進風口煙氣擋板、出風口和出風口煙氣擋板，在爐體上設(shè)有不同時使用的爐體頂部進風口和爐體側(cè)邊進風口。本實用新型可以適用于進入鍋爐的廢熱煙氣溫度波動大的情形，通過改變煙氣進入鍋爐的位置，對不同狀態(tài)的工質(zhì)進行加熱，實現(xiàn)煙氣能量的梯級利用，避免了因進口煙氣溫度偏低造成停爐和低溫煙氣直接排放所造成的能源浪費，適用于工業(yè)廢氣余熱回收，特別涉及水泥生產(chǎn)純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)中的窯頭余熱鍋爐。
文檔編號F22B1/18GK201795464SQ20102016708
公開日2011年4月13日 申請日期2010年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月22日
發(fā)明者劉冠聲, 盧志民, 張向, 蘇東奕, 董美蓉, 蔡呂清, 趙志興, 陸繼東, 陸艷華 申請人:華南理工大學, 英德市寶江水泥材料有限公司