[發明專利]一種具有溫度調節功能的水泥回轉窯表面熱量回收裝置

有效

• 申請號: 201310008554.1
• 申請日: 2013-01-10
• 公開（公告）號: CN103033039A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 程林;杜文靜
• 申請（專利權）人: 山東省能源與環境研究院
• 主分類號: F27B7/20
• 分類號: F27B7/20;F27B7/38;F27D17/00
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所 37224
• 代理人: 王書剛

技術領域

本發明涉及一種用于回收水泥回轉窯表面熱量的裝置，屬余熱回收技術領域。

背景技術

水泥行業是一個高耗能，高污染的行業，傳統水泥回轉窯是一個典型高能耗設備。水泥回轉窯在工作時表面溫度很高，大約在400℃-200℃之間，大部分熱量均以輻射方式散失,這不僅使得水泥回轉窯的料耗和磚耗較大，?而且也造成能源的嚴重浪費。

CN102636022A公開了一種《干法水泥回轉窯筒套余熱回收換熱裝置》，是在所述水泥回轉窯窯體的外側套有一段或多段固定外筒套，外筒套兩端設有工質進口，水泥回轉窯窯體與外筒套間保持有間隔并形成工質流道和換熱空間，在外筒套中部上設有工質出口。冷的換熱工質可以從每段外筒套的兩端進入兩筒體的間隔，被加熱的工質從該段中部固定出口排出，以供給外部熱利用系統，完成水泥回轉窯表面余熱回收。該裝置可在不改變現有水泥回轉窯本體結構和不影響其運行的基礎上，將原來白白浪費的水泥回轉窯表面熱量回收。但是該裝置只能通過一種工質進行回收換熱，并且工質是在外筒套與水泥回轉窯窯體表面之間流動，直接與水泥回轉窯窯體接觸，回收換熱效率低、效果欠佳，并對水泥回轉窯窯體有一定損害。

發明內容

本發明針對現有水泥回轉窯表面熱量回收技術存在的不足，提供一種回收換熱效率好同時具有溫度調節功能的水泥回轉窯表面熱量回收裝置。該裝置具有表面溫度調節的功能，使回轉窯表面溫度始終保持在一個相對穩定的范圍之內，在降低能耗的同時，也降低了料耗與磚耗。

本發明的具有溫度調節功能的水泥回轉窯表面熱量回收裝置，采用如下技術方案：

該裝置，包括外罩、水冷套、換熱器、風機管和調節閥，水冷套呈半圓形，成對扣在水泥回轉窯的表面外側，兩個水冷套之間設有間隙，并均與回轉窯的表面之間存在間隙，水冷套與回轉窯表面之間形成一個通風道，水冷套上設有工質進口和工質出口，外罩是一個包裹在水冷套外部的封閉罩殼，其內設有兩個空腔，風機管與外套的一個空腔連接，該空腔內設有風量調節閥，換熱器設置在外罩的另一個空腔中，水冷套上的工質出口與換熱器連接。

外套內部表面設有保溫層。

在水冷套中低沸點介質或者一般工質、經過風機管進入的冷空氣在吸收回轉窯表面的熱量時對回轉窯表面降溫，使其表面的溫度始終保持在一個相對穩定的范圍之內。同時，可以通過調節水冷套內工質流量和沿水泥回轉窯長度布置的風機管開度來實現轉窯表面溫度的梯級調節。因此，降低了水泥生產過程的料耗與磚耗，也提高了回轉窯的工作壽命。

本發明在水泥回轉窯表面形成了一個能夠實現自然對流的水冷套和列管換熱器組合，輔以風機管道，實現回轉窯表面溫度的梯級調節，工質不與回轉窯直接接觸，不影響回轉窯的正常運行，回收換熱效率高、效果好，通過對被回轉窯加熱的工質的回收利用，實現節約能量，降低整體能耗，回轉窯表面得到冷卻，達到了降低料耗和磚耗的目的，有利于提高回轉窯的工作壽命。

附圖說明

附圖是本發明的結構示意圖。

圖中：?1、回轉窯，?2、外罩，?3、水冷套，?4、風機管，?5、換熱器，?6、調節閥，7、通風道，8、工質進口，9、工質出口。

具體實施方式

如附圖所示的具有溫度調節功能的水泥回轉窯表面熱量回收裝置，包括外罩2、水冷套3、列管換熱器5、風機管4和調節閥6。水冷套3呈半圓形，成對扣在在水泥回轉窯1的表面外側，兩個水冷套3之間設有間隙，并與回轉窯1的表面之間存在間隙，形成一個通風道7。水冷套3是一個類似水囊一樣的部件，內部有一空腔，其兩端分別設有工質進口8和工質出口9。外套2是一個包裹在水冷套外部的封閉罩殼，其上下兩端各設有一個空腔，風機管4一端與外套2的一個空腔連接，另一端可與風機連接，外套2的這個空腔內還設有風量調節閥6，以調節通過風機管4進入外套2內的風量。外套2的另一個空腔內還置有換熱器5，水冷套3內的工質通過工質出口9與換熱器5內的工質可采用串聯或并聯連接。可在外套2內部表面設有保溫層，以使工質充分吸收水泥回轉窯的熱量與外部熱交換。

外罩2、水冷套3和風機管4的材料可采用一般的鍋爐鋼，不需要特殊的材料。水冷套3與列管換熱器5內采用低沸點工質或一般工質，產生蒸汽或高溫水。風機管4內進入的冷風加熱后可用大功率風機或噴燃器的二次風。

當回轉窯1工作時，其表面溫度較高，此時置于回轉窯1外表面的水冷套3內由工質進口通入低沸點冷流體工質。當水冷套3中的冷流體流經回轉窯1外表面空間時會吸收回轉窯1表面的輻射熱量，水冷套3中的冷流體被加熱后進入回轉窯1上部的列管換熱器5。與此同時，冷空氣經過風機管4進入水冷套3與回轉窯1之間的空隙，在流經回轉窯1表面時被加熱，吸收回轉窯1表面的熱量，加熱后的空氣進入列管式換熱器5的管外，加熱列管換熱器5中管內的流體，該流體來自水冷套3，被加熱的管內流體可以被收集利用，從而節約了能源，降低了整體能耗。通過調節水冷套3內工質的流量和沿水泥回轉窯長度布置的風機管4的開度來實現轉窯表面溫度的梯級調節，水冷套3與列管換熱器5能夠形成三級梯度，充分吸收回轉窯1表面的散熱。