[發(fā)明專利]一種提高水泥窯余熱發(fā)電效率的取熱工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710304882.0
• 申請日: 2007-12-29
• 公開（公告）號: CN101216254A
• 公開（公告）日: 2008-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 俞章法;姚敏娟;郝景周;彭巖;張凱
• 申請（專利權(quán)）人: 中信重工機(jī)械股份有限公司;洛陽礦山機(jī)械工程設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司
• 主分類號: F27D17/00
• 分類號: F27D17/00;F26B3/02
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務(wù)所
• 代理人: 林志堅(jiān)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水泥窯純低溫余熱發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，廣泛適用于水泥、鋼鐵、建材等行業(yè)利用中低溫?zé)煔庥酂徇M(jìn)行發(fā)電的一種提高水泥窯余熱發(fā)電效率的取熱工藝。

背景技術(shù)

為保證國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)、快速、健康發(fā)展，實(shí)現(xiàn)資源綜合利用，節(jié)能環(huán)保，國家發(fā)改委要求企業(yè)“對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的余熱等進(jìn)行回收和合理利用”。水泥行業(yè)是耗能大戶，充分利用新型干法水泥生產(chǎn)線排放的廢氣余熱，進(jìn)行原、燃料烘干和純低溫余熱發(fā)電，是有效的節(jié)能降耗的舉措。

目前，水泥窯配置純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)見圖1，一般在窯頭篦冷機(jī)1中段上殼體開口抽取380～450℃的中溫廢氣，經(jīng)過沉降室2過濾去大顆粒塵粒后，進(jìn)入窯頭AQC余熱鍋爐3，經(jīng)熱交換后產(chǎn)生蒸汽進(jìn)行發(fā)電。同時(shí)，窯頭篦冷機(jī)中部的廢氣還送往煤磨4用于烘干原煤。煤磨和AQC余熱鍋爐分置在窯頭篦冷機(jī)的不同側(cè)。在沉降室出氣口將氣流分開，由熱風(fēng)管分別送入煤磨和窯頭AQC余熱鍋爐。在兩路風(fēng)管上分別安裝高溫調(diào)節(jié)閥門6、7，以便進(jìn)行氣流的控制和切換。篦冷機(jī)尾部剩余的150℃左右的低溫風(fēng)由余風(fēng)管排至窯頭電收塵器5，余風(fēng)管上的高溫調(diào)節(jié)閥門8對氣流進(jìn)行調(diào)節(jié)。經(jīng)AQC余熱鍋爐換熱后排出的低溫廢氣與篦冷機(jī)尾部余風(fēng)匯合后經(jīng)窯頭電收塵器凈化后排空。

流程分析：篦冷機(jī)中部380～450℃的中溫廢氣用于烘干原煤時(shí)，由于此處廢氣成分接近熱空氣的成分，含氧量高，溫度高時(shí)增加了煤磨系統(tǒng)爆炸的危險(xiǎn)性。為了保證煤粉制備系統(tǒng)的安全生產(chǎn)，常在去煤磨的熱風(fēng)管道上開口加冷風(fēng)調(diào)節(jié)閥，摻入外界冷空氣，使混合氣體溫度降至180～200℃左右后再進(jìn)入煤磨進(jìn)行原煤烘干。這種流程存在一些弊端：

1)額外從外界吸入冷空氣與熱廢氣混合以降低廢氣溫度，增加了生產(chǎn)系統(tǒng)的電耗；

2)考慮到水泥生產(chǎn)和發(fā)電系統(tǒng)結(jié)合的綜合效益，應(yīng)在不影響水泥生產(chǎn)各項(xiàng)指標(biāo)、充分利用廢氣余熱的前提下，盡可能提高進(jìn)余熱鍋爐的廢氣量和溫度，以提高蒸汽參數(shù)，進(jìn)而提高發(fā)電系統(tǒng)熱效率。本流程將中部的部分360℃廢氣分流去煤磨后，相對就減少了進(jìn)入AQC鍋爐的廢氣量，影響發(fā)電效率；同時(shí)，進(jìn)煤磨廢氣溫度一般在180～200℃，需要摻入外界冷空氣使混合氣體溫度降至180～200℃左右后，影響發(fā)電效率；

3)篦冷機(jī)尾部150℃左右的低溫風(fēng)直接排放，沒有利用，造成能源浪費(fèi)。

4)如果煤磨和AQC鍋爐布置在篦冷機(jī)不同側(cè)時(shí)，篦冷機(jī)中部兩側(cè)各抽取熱氣分別送至煤磨和AQC鍋爐，造成兩路搶風(fēng)，引起篦冷機(jī)內(nèi)氣流紊亂，影響水泥生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，使窯頭廢熱得到更加充分有效的利用，提高余熱發(fā)電效率，本發(fā)明提供一種提高水泥窯余熱發(fā)電效率的取熱工藝；能夠保證更多的高品質(zhì)的廢蒸汽進(jìn)行發(fā)電，提高廢氣能量有效的梯級利用，并且保證煤粉制備系統(tǒng)的安全生產(chǎn)，節(jié)約能源。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案：

所述的一種提高水泥窯余熱發(fā)電效率的取熱工藝，是采用篦冷機(jī)尾部剩余的150℃左右的低溫風(fēng)與380～450℃的中溫廢氣根據(jù)原煤的需求混合，再送往煤磨用于烘干原煤；煤磨和AQC余熱鍋爐可以布置在窯頭篦冷機(jī)的同一側(cè)其步驟如下：或不同側(cè)。當(dāng)煤磨與AQC余熱鍋爐在窯頭篦冷機(jī)的同一側(cè)時(shí)，

1、在篦冷機(jī)尾部低溫?zé)煹烙囡L(fēng)管附近，開口引出風(fēng)管并在其上設(shè)置一個(gè)調(diào)節(jié)閥門，高溫調(diào)節(jié)閥門通過風(fēng)管與篦冷機(jī)中部通過高溫調(diào)節(jié)閥門去煤磨的風(fēng)管連通，再進(jìn)入煤磨系統(tǒng)；

2、生產(chǎn)中，煤磨進(jìn)料口設(shè)置水分分析儀器，根據(jù)原煤水分含量，通過調(diào)節(jié)新設(shè)置的低溫風(fēng)管上的調(diào)節(jié)閥門，調(diào)整中部沉降室熱風(fēng)去煤磨風(fēng)管上的高溫調(diào)節(jié)閥門開度，保證原煤烘干用風(fēng)要求，使大量的低溫風(fēng)和少量的中溫風(fēng)混合后，進(jìn)入煤磨烘干原煤；

3、去煤磨的熱風(fēng)管道直徑根據(jù)煤磨烘干需要的風(fēng)量、氣流速度設(shè)置在16～20m/s進(jìn)行計(jì)算后圓整取值；

4、風(fēng)管角度控制在上行不低于45°，下行不低于30°，同時(shí)根據(jù)現(xiàn)場情況合理設(shè)計(jì)風(fēng)管支架。

5、所有控制、檢測信號進(jìn)入計(jì)算機(jī)DCS控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程或手動(dòng)控制。

由于采用如上所述的技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下的優(yōu)越性：

該一種提高水泥窯余熱發(fā)電效率的取熱工藝，是利用篦冷機(jī)尾部剩余的150℃左右的低溫風(fēng)與380～450℃的中溫廢氣根據(jù)原煤的需求混合，再送往煤磨用于烘干原煤。防止了中溫廢氣成分接近熱空氣的成分、含氧量高、溫度高，減少了煤磨系統(tǒng)爆炸的危險(xiǎn)性，保證了煤粉制備系統(tǒng)的安全生產(chǎn)，節(jié)約了能源。其優(yōu)點(diǎn)為：

1、可以保證更多的中溫?zé)釓U氣進(jìn)入窯頭余熱鍋爐，可產(chǎn)生較多高品質(zhì)的蒸汽進(jìn)行發(fā)電，提高廢氣能量有效的梯級利用。