[發明專利]一種石灰窯余熱回收裝置的結構

有效

• 申請號: 201110182536.6
• 申請日: 2011-06-30
• 公開（公告）號: CN102261852A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: 趙欽新;鮑穎群;彭巖;李鈺鑫;王云剛;茍遠波
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F27D17/00
• 分類號: F27D17/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 弋才富

技術領域

本發明屬于工業爐窯余熱利用技術領域，具體涉及一種石灰窯余熱回收裝置的結構。

背景技術

在冶金、建材、化工、機械、輕工和食品等行業存在著量大面廣的余熱資源，將這些余熱進行回收利用，可以大大節約我國的能源消耗，同時減小污染物的排放。建材行業是典型的高耗能行業，由于行業發展迅速，建材爐窯的余熱非常豐富，可利用的潛力巨大。以石灰窯為例，鋼鐵工業、電石工業、氧化鋁工業、耐火材料等工業都是石灰消耗大戶，由于近幾年這幾個行業以20％的速度增長，帶動了石灰窯的高速發展。目前，全國600t/d以上的石灰窯有100條，全國以每年10％的速度增長。國內600-1200t/d大型活性石灰生產線在生產過程中，煙氣排放溫度高，約為240～260℃；煙氣含塵粒度大，可達20mm。將這部分煙氣余熱有效利用，可以大大減少能源浪費，增加石灰窯的經濟性和環保性。我國的科學技術發展思路，重點研究開發冶金、化工等流程工業和交通運輸業等主要高耗能領域的節能技術與裝備。

目前，國內關于石灰窯余熱利用主要涉及供熱和發電。利用導熱油作為循環介質，回收熱能；利用石灰窯的余熱加熱CO₂工質加熱到超臨界，推動汽輪機發電。但是這些余熱利用技術沒有被實際運用推廣。而其他建材爐窯余熱利用，如應用于水泥窯余熱利用的純低溫余熱發電技術，經多個階段的發展，已經比較成熟?？山梃b水泥窯余熱發電技術，發展石灰窯余熱發電系統。但是，由于石灰窯余熱的流量、溫度、含塵量在不斷的變化中，石灰窯出口煙氣顆粒粘結性強，含塵顆粒粒度大，并且具有較強的腐蝕性，石灰窯余熱進入換熱器中會造成換熱管束的腐蝕和磨蝕，嚴重時會使換熱器破壞失效；其次，由于石灰窯出口排煙溫度低，水蒸氣的沸點高，采用水蒸汽朗肯循環不經濟，需要選擇沸點低的有機工質，但是，低沸點有機工質和管內壁的換熱系數遠低于水，必須提高管內低沸點工質和管內壁的換熱系數，才能獲得和水換熱系數相當的水平，否則，會導致換熱器體積龐大，重量遠遠超過以水為工質循環的換熱器重量；第三，石灰窯出口煙氣溫度較低，為了減少金屬耗量，管外必須采用強化換熱的管型結構，才能獲得技術經濟性合理的余熱利用效果。

發明內容

為了克服上述現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種石灰窯余熱回收裝置的結構，解決了石灰窯煙氣積灰導致的低溫腐蝕以及因采用低煙溫換和低沸點工質引起的換熱器管束內外壁換熱系數偏低的問題，并能夠有效回收利用石灰窯煙氣余熱，轉化為電能，提高能源利用率，減少環境污染和能源浪費，具有投資小，結構簡單，運行穩定的特點。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種石灰窯余熱回收裝置的結構，包括進塵口與石灰窯15的余熱煙氣管道1的出口相導通連接的高壓靜電除塵器2，高壓靜電除塵器2的出塵口與換熱器16中過熱器3的煙氣入口相導通連接，換熱器16中蒸發器高溫段4的煙氣出口與布袋除塵器5的進塵口相導通連接，布袋除塵器5的出塵口與增壓風機6的進口相導通連接，增壓風機6的出口與換熱器16中蒸發器低溫段7的煙氣入口相導通連接，換熱器16中省煤器8的煙氣出口和進汽口分別與煙囪9和循環泵10的出口相導通連接，循環泵10的進口也與凝汽器11的出汽口相導通連接，凝汽器11的入汽口也與透平13的排汽口相導通連接，透平13的進汽口與過熱器3的工質蒸汽出口相導通連接，透平13與發電機12軸連接；發電機12、透平13、冷凝器11、循環泵10以及換熱器16構成循環系統，所述循環系統內的循環工質14為R113，另外高壓靜電除塵器2以及布袋除塵器5構成除塵系統。

所述的除塵系統的高壓靜電除塵器2和布袋除塵器5分別置于過熱器3之前和增壓風機6之后。

所述換熱器的過熱器3和蒸發器高溫段4為內螺紋針形管或內螺紋H型翅片管，并配有動態吹灰裝置。

所述換熱器的蒸發器低溫段7和省煤器8為內螺紋螺旋翅片管，并配有專門的動態吹灰裝置。