專利名稱：干法水泥生產線的余熱雙壓回收發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)電系統(tǒng)，具體公開了一種干法水泥生產線的余熱雙壓回收發(fā)電 系統(tǒng)。
背景技術：
目前，干法水泥生產余熱回收發(fā)電系統(tǒng)是這樣的，在窯頭篦冷機處開設取氣口，由 取氣口出來帶有余熱的煙氣進入AQC鍋爐(中溫窯頭余熱鍋爐)回收余熱，由生產線窯尾 出來帶有余熱的煙氣進入窯尾SP鍋爐(窯尾余熱鍋爐)回收余熱，分別一次過熱的兩股蒸 汽匯合進入汽輪機發(fā)電，汽輪機出口與凝汽器連接，凝汽器產生的水經凝結水泵和除氧裝 置后經給水泵泵入AQC鍋爐及窯尾SP鍋爐，AQC鍋爐換熱后的廢氣進入收塵系統(tǒng)，窯尾SP 鍋爐換熱后的廢氣進入生料系統(tǒng)。現(xiàn)有余熱回收發(fā)電系統(tǒng)存在如下弊端AQC鍋爐及窯尾SP鍋爐分別一次過熱，蒸 汽溫度330°C左右，偏低，蒸汽壓力約為2. 0 2. 5MPa，偏高，發(fā)電效率較低，不利于余熱回 收發(fā)電效率的提高；進入AQC鍋爐的部分余熱只能通過170°C，0. 2MPa的低壓蒸汽補入汽輪 機發(fā)電，低壓補汽發(fā)電降低了余熱蒸汽的有效焓降，增大了汽輪機排汽損失，不利于余熱回 收效率的提高，同時蒸汽壓力提高余熱系統(tǒng)投資增加。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種能夠提高余熱發(fā)電效率的干法水泥生產 線的余熱雙壓回收發(fā)電系統(tǒng)。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是干法水泥生產線的余熱雙壓回收發(fā) 電系統(tǒng)，包括窯頭篦冷機、中溫窯頭余熱鍋爐、窯尾余熱鍋爐與汽輪機，在生產線的窯尾與 窯頭篦冷機上均開設有取氣口，中溫窯頭余熱鍋爐內具有窯頭高壓換熱系統(tǒng)與窯頭低壓換 熱系統(tǒng)，窯頭高壓換熱系統(tǒng)具有窯頭高壓蒸汽入口與窯頭高壓蒸汽出口，窯頭低壓換熱系 統(tǒng)具有窯頭低壓蒸汽入口與窯頭低壓蒸汽出口，窯尾余熱鍋爐內具有窯尾高壓換熱系統(tǒng)與 窯尾低壓換熱系統(tǒng)，窯尾高壓換熱系統(tǒng)具有窯尾高壓蒸汽入口與窯尾高壓蒸汽出口，窯尾 低壓換熱系統(tǒng)具有窯尾低壓蒸汽入口與窯尾低壓蒸汽出口，窯尾的取氣口通過管道連接窯 尾余熱鍋爐的進氣口，窯頭篦冷機的取氣口通過管道連接中溫窯頭余熱鍋爐的進氣口，窯 頭篦冷機的取氣口包括高溫取氣口與中溫取氣口，窯頭篦冷機上與中溫窯頭余熱鍋爐的進 氣口連接的取氣口為中溫取氣口，在系統(tǒng)中還設置有高溫窯頭余熱鍋爐，高溫窯頭余熱鍋 爐的換熱系統(tǒng)中具有高溫窯頭蒸汽入口與高溫窯頭蒸汽出口，高溫取氣口通過管道連接高 溫窯頭余熱鍋爐的進氣口，窯頭高壓蒸汽入口、窯頭低壓蒸汽入口、窯尾高壓蒸汽入口與窯 尾低壓蒸汽入口通過管道連接有水源系統(tǒng)，窯頭高壓蒸汽出口與窯尾高壓蒸汽出口通過管 道連接高溫窯頭余熱鍋爐的高溫窯頭蒸汽入口，高溫窯頭余熱鍋爐的高溫窯頭蒸汽出口通 過管道連接汽輪機。進一步的是，所述水源系統(tǒng)包括順序連接的凝汽器、凝結水泵、補水裝置、除氧裝置、給水泵，凝汽器的入口連接汽輪機的出口，給水泵出口與窯頭高壓蒸汽入口、窯頭低壓 蒸汽入口、窯尾高壓蒸汽入口、窯尾低壓蒸汽入口相通。進一步的是，中溫窯頭余熱鍋爐的窯頭低壓蒸汽出口與窯尾余熱鍋爐的窯尾低壓 蒸汽出口通過管道與汽輪機連接。進一步的是，高溫窯頭余熱鍋爐的出氣口連接中溫窯頭余熱鍋爐的進氣口。進一步的是，所述高溫窯頭蒸汽出口出來的蒸汽壓力為1.0 1.410^，溫度為 350 410°C。進一步的是，所述窯頭低壓蒸汽出口與窯尾低壓蒸汽出口出來的蒸汽壓力為 0. 2 0. 4MPa，溫度 150 170°C。本發(fā)明的有益效果是結合窯頭篦冷機內溫度分布特點，窯頭篦冷機采用高溫取 氣口與中溫取氣口的布置形式，使高溫廢氣通入到高溫窯頭余熱鍋爐，中溫煙氣通入到中 溫窯頭余熱鍋爐，并使中溫窯頭余熱鍋爐與窯尾余熱鍋爐出來的蒸汽再經高溫窯頭余熱鍋 爐進行二次換熱，二次過熱后的蒸汽溫度提高到350 410°C左右，送入汽輪發(fā)電機，提高 蒸汽焓值，提高有效焓降，蒸汽品質提高，流量降低，降低了余熱在汽輪機凝汽器的排汽損 失，促進了余熱發(fā)電效率的提高，適合在利用余熱發(fā)電的系統(tǒng)中推廣應用。


圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)工作原理圖。圖中標記為窯頭篦冷機1、高溫取氣口 11、中溫取氣口 12、中溫窯頭余熱鍋爐2、 高壓換熱系統(tǒng)21、窯頭低壓換熱系統(tǒng)22、進氣口 23、窯頭高壓蒸汽入口 24、窯頭高壓蒸汽出 口 25、窯頭低壓蒸汽入口 26、窯頭低壓蒸汽出口 27、窯尾余熱鍋爐3、高壓換熱系統(tǒng)31、窯尾 低壓換熱系統(tǒng)32、進氣口 33、窯尾高壓蒸汽入口 34、窯尾高壓蒸汽出口 35、窯尾低壓蒸汽入 口 36、窯尾低壓蒸汽出口 37、汽輪機4、高溫窯頭余熱鍋爐5、進氣口 51、高溫窯頭蒸汽入口 52、高溫窯頭蒸汽出口 53、出氣口 54、凝汽器6、凝結水泵7、補水裝置8、除氧裝置9、給水泵 10。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。如圖1所示，本發(fā)明的干法水泥生產線的余熱雙壓回收發(fā)電系統(tǒng)，包括窯頭篦冷 機1、中溫窯頭余熱鍋爐2、窯尾余熱鍋爐3與汽輪機4，在生產線的窯尾與窯頭篦冷機1上 均開設有取氣口，中溫窯頭余熱鍋爐2內具有窯頭高壓換熱系統(tǒng)21與窯頭低壓換熱系統(tǒng) 22，窯頭高壓換熱系統(tǒng)21具有窯頭高壓蒸汽入口 24與窯頭高壓蒸汽出口 25，窯頭低壓換 熱系統(tǒng)22具有窯頭低壓蒸汽入口 26與窯頭低壓蒸汽出口 27，窯尾余熱鍋爐3內具有窯尾 高壓換熱系統(tǒng)31與窯尾低壓換熱系統(tǒng)32，窯尾高壓換熱系統(tǒng)31具有窯尾高壓蒸汽入口 34 與窯尾高壓蒸汽出口 35，窯尾低壓換熱系統(tǒng)32具有窯尾低壓蒸汽入口 36與窯尾低壓蒸汽 出口 37，窯尾的取氣口通過管道連接窯尾余熱鍋爐3的進氣口 33，窯頭篦冷機1的取氣口 通過管道連接中溫窯頭余熱鍋爐2的進氣口 23，窯頭篦冷機1的取氣口包括高溫取氣口 11 與中溫取氣口 12，窯頭篦冷機1上與中溫窯頭余熱鍋爐2的進氣口 23連接的取氣口為中溫 取氣口 12，在系統(tǒng)中還設置有高溫窯頭余熱鍋爐5，高溫窯頭余熱鍋爐5的換熱系統(tǒng)中具有高溫窯頭蒸汽入口 52與高溫窯頭蒸汽出口 53，高溫取氣口 11通過管道連接高溫窯頭余熱 鍋爐5的進氣口 51，窯頭高壓蒸汽入口 24、窯頭低壓蒸汽入口 26、窯尾高壓蒸汽入口 34與 窯尾低壓蒸汽入口 36通過管道連接有水源系統(tǒng)，窯頭高壓蒸汽出口 25與窯尾高壓蒸汽出 口 35通過管道連接高溫窯頭余熱鍋爐5的高溫窯頭蒸汽入口 52，高溫窯頭余熱鍋爐5的高 溫窯頭蒸汽出口 53通過管道連接汽輪機4。工作時，從中溫取氣口 12取得的窯頭篦冷機1 內的中溫廢氣進入到中溫窯頭余熱鍋爐2內，生產線窯尾出來的廢氣進入到窯尾余熱鍋爐 3，同時，通過水源系統(tǒng)向中溫窯頭余熱鍋爐2、窯尾余熱鍋爐3的換熱器內泵入冷水，該泵 入的冷水在換熱器內進行一次換熱后從窯頭高壓蒸汽出口 25與窯尾高壓蒸汽出口 35出來 的為水蒸汽(一般只能達到330°C左右)。在該過程中，高溫取氣口 11取得的窯頭篦冷機1 內的高溫廢氣進入到高溫窯頭余熱鍋爐5內，從窯頭高壓蒸汽出口 25與窯尾高壓蒸汽出口 35出來的經過一次換熱的水蒸汽從高溫窯頭蒸汽入口 52進入到高溫窯頭余熱鍋爐5的換 熱器內，在高溫廢氣的作用下進行二次換熱，并從高溫窯頭蒸汽出口 53送入到汽輪機4發(fā) 電，在二次換熱以后，溫度可大大提高，從而提高蒸汽焓值，提高有效焓降，同時改善了進入 汽輪機4的蒸汽品質，使等量的余熱量蒸汽品質提高，流量降低，降低了余熱在汽輪機4出 口處的排汽損失，進入汽輪機4的蒸汽溫度可達到350 410°C，有利于余熱回收發(fā)電效率 的提高。在本實施方式中，可以在窯頭篦冷機1同時設置多個高溫取氣口 11與多個中溫取 氣口 12，從而能利于窯頭篦冷機1的配風，可靠、有效地提高二次換熱的蒸汽溫度。在上述實施方式中，所述水源系統(tǒng)可采用任意供水系統(tǒng)，作為優(yōu)選方式，所述水源 系統(tǒng)包括順序連接的凝汽器6、凝結水泵7、補水裝置8、除氧裝置9、給水泵10，凝汽器6的 入口連接汽輪機4的出口，給水泵10出口與窯頭高壓蒸汽入口 24、窯頭低壓蒸汽入口 26、 窯尾高壓蒸汽入口 34、窯尾低壓蒸汽入口 36相通。高溫蒸汽通過汽輪機4發(fā)電后，從汽輪 機4出口進入凝汽器6進行換熱得形成液體，經凝結水泵7泵送到除氧裝置9，同時，補水裝 置8對發(fā)電后造成的水蒸汽損失進行補水操作，然后再經給水泵10泵送到窯頭高壓蒸汽入 口 24、窯頭低壓蒸汽入口 26、窯尾高壓蒸汽入口 34、窯尾低壓蒸汽入口 36中。以以上實施方式中，窯頭高壓蒸汽出口 25與窯尾高壓蒸汽出口 35出來的經過一 次換熱的水蒸汽從高溫窯頭蒸汽入口 52進入到高溫窯頭余熱鍋爐5的換熱器內進行二次 換熱，而窯頭低壓蒸汽出口 27與窯尾低壓蒸汽出口 37出來的蒸汽可用于其它利用蒸汽的 場合，作為優(yōu)選方式，中溫窯頭余熱鍋爐2的窯頭低壓蒸汽出口 27與窯尾余熱鍋爐3的窯 尾低壓蒸汽出口 37通過管道與汽輪機4連接。在實現(xiàn)主蒸汽最大發(fā)電能力的前提下，從窯 頭低壓蒸汽出口 27與窯尾低壓蒸汽出口 37出來的壓力為0. 2 0. 4MPa，溫度150 170°C 的低壓蒸汽送至汽輪機4，將不能被吸收的余熱再次利用，提高余熱發(fā)電效率。為了提高窯頭篦冷機1的余熱回收利用效率，高溫窯頭余熱鍋爐5的出氣口 54連 接中溫窯頭余熱鍋爐2的進氣口 23。用于在中溫窯頭余熱鍋爐2內產生一次過熱蒸汽，對 余熱煙氣能量進行梯級回收。在以上實施方式的基礎上，最好將高溫窯頭蒸汽出口 53出來的蒸汽控制在壓力 為1.0 1.4MPa，溫度為350 410°C。將窯頭低壓蒸汽出口 27與窯尾低壓蒸汽出口 37 出來的蒸汽控制在壓力為0. 2 0. 4MPa，溫度150 170°C。能有效保證發(fā)電效率的提高。
權利要求
干法水泥生產線的余熱雙壓回收發(fā)電系統(tǒng)，包括窯頭篦冷機(1)、中溫窯頭余熱鍋爐(2)、窯尾余熱鍋爐(3)與汽輪機(4)，在生產線的窯尾與窯頭篦冷機(1)上均開設有取氣口，中溫窯頭余熱鍋爐(2)內具有窯頭高壓換熱系統(tǒng)(21)與窯頭低壓換熱系統(tǒng)(22)，窯頭高壓換熱系統(tǒng)(21)具有窯頭高壓蒸汽入口(24)與窯頭高壓蒸汽出口(25)，窯頭低壓換熱系統(tǒng)(22)具有窯頭低壓蒸汽入口(26)與窯頭低壓蒸汽出口(27)，窯尾余熱鍋爐(3)內具有窯尾高壓換熱系統(tǒng)(31)與窯尾低壓換熱系統(tǒng)(32)，窯尾高壓換熱系統(tǒng)(31)具有窯尾高壓蒸汽入口(34)與窯尾高壓蒸汽出口(35)，窯尾低壓換熱系統(tǒng)(32)具有窯尾低壓蒸汽入口(36)與窯尾低壓蒸汽出口(37)，窯尾的取氣口通過管道連接窯尾余熱鍋爐(3)的進氣口(33)，窯頭篦冷機(1)的取氣口通過管道連接中溫窯頭余熱鍋爐(2)的進氣口(23)，其特征是窯頭篦冷機(1)的取氣口包括高溫取氣口(11)與中溫取氣口(12)，窯頭篦冷機(1)上與中溫窯頭余熱鍋爐(2)的進氣口(23)連接的取氣口為中溫取氣口(12)，在系統(tǒng)中還設置有高溫窯頭余熱鍋爐(5)，高溫窯頭余熱鍋爐(5)的換熱系統(tǒng)中具有高溫窯頭蒸汽入口(52)與高溫窯頭蒸汽出口(53)，高溫取氣口(11)通過管道連接高溫窯頭余熱鍋爐(5)的進氣口(51)，窯頭高壓蒸汽入口(24)、窯頭低壓蒸汽入口(26)、窯尾高壓蒸汽入口(34)與窯尾低壓蒸汽入口(36)通過管道連接有水源系統(tǒng)，窯頭高壓蒸汽出口(25)與窯尾高壓蒸汽出口(35)通過管道連接高溫窯頭余熱鍋爐(5)的高溫窯頭蒸汽入口(52)，高溫窯頭余熱鍋爐(5)的高溫窯頭蒸汽出口(53)通過管道連接汽輪機(4)。
2.如權利要求1所述的干法水泥生產線的余熱雙壓回收發(fā)電系統(tǒng)，其特征是所述 水源系統(tǒng)包括順序連接的凝汽器(6)、凝結水泵(7)、補水裝置(8)、除氧裝置(9)、給水泵 (10)，凝汽器(6)的入口連接汽輪機(4)的出口，給水泵(10)出口與窯頭高壓蒸汽入口 (24)、窯頭低壓蒸汽入口(26)、窯尾高壓蒸汽入口(34)、窯尾低壓蒸汽入口(36)相通。
3.如權利要求1或2所述的干法水泥生產線的余熱雙壓回收發(fā)電系統(tǒng)，其特征是中 溫窯頭余熱鍋爐(2)的窯頭低壓蒸汽出口(27)與窯尾余熱鍋爐(3)的窯尾低壓蒸汽出口 (37)通過管道與汽輪機(4)連接。
4.如權利要求3所述的干法水泥生產線的余熱雙壓回收發(fā)電系統(tǒng)，其特征是高溫窯 頭余熱鍋爐(5)的出氣口(54)連接中溫窯頭余熱鍋爐(2)的進氣口(23)。
5.如權利要求4所述的干法水泥生產線的余熱雙壓回收發(fā)電系統(tǒng)，其特征是所述高 溫窯頭蒸汽出口(53)出來的蒸汽壓力為1.0 1.4MPa，溫度為350 410°C。
6.如權利要求5所述的干法水泥生產線的余熱雙壓回收發(fā)電系統(tǒng)，其特征是所述窯 頭低壓蒸汽出口(27)與窯尾低壓蒸汽出口(37)出來的蒸汽壓力為0.2 0.4MPa，溫度 150 170 。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種干法水泥生產線的余熱雙壓回收發(fā)電系統(tǒng)，具有能夠提高余熱發(fā)電效率的特點。該干法水泥生產線的余熱雙壓回收發(fā)電系統(tǒng)中設置有高溫窯頭余熱鍋爐，并在窯頭篦冷機處設置高溫取氣口與中溫取氣口。通過該設置，可結合窯頭篦冷機內溫度分布特點，使高溫廢氣通入到高溫窯頭余熱鍋爐，中溫煙氣通入到中溫窯頭余熱鍋爐，并使中溫窯頭余熱鍋爐與窯尾余熱鍋爐出來的蒸汽再經高溫窯頭余熱鍋爐進行二次換熱，二次過熱后的蒸汽溫度提高到350～410℃左右，送入汽輪發(fā)電機，提高蒸汽焓值，提高有效焓降，蒸汽品質提高，流量降低，降低了余熱在汽輪機凝汽器的排汽損失，促進了余熱發(fā)電效率的提高，適合在利用余熱發(fā)電的系統(tǒng)中推廣應用。
文檔編號F27D17/00GK101949651SQ20101051321
公開日2011年1月19日 申請日期2010年10月20日 優(yōu)先權日2010年10月20日
發(fā)明者李炎, 肖峰, 趙學明, 陳葉滔 申請人:成都四通新能源技術有限公司