[實用新型]一種應用于水泥生產過程的余熱發電系統

有效

• 申請號: 201320895044.6
• 申請日: 2013-12-30
• 公開（公告）號: CN204085207U
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 曹濱斌;董蘭起;袁靜
• 申請（專利權）人: 中材節能股份有限公司
• 主分類號: F27D17/00
• 分類號: F27D17/00;F01K27/02
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 韓新城

技術領域

本實用新型屬于水泥生產余熱利用技術領域，具體涉及一種應用于水泥生產過程的余熱發電系統。

背景技術

水泥生產系統一般由回轉窯、窯頭冷卻機、窯尾預熱器、增濕塔、生料磨、窯尾收塵器、窯頭收塵器、風機以及煙囪連接組成。

目前水泥生產線的余熱回收，主要針對熟料燒成系統產生的中溫廢氣進行利用，即窯頭冷卻機360℃廢氣（在不影響生產前提下，窯頭冷卻機中部開口可取得360℃左右）與窯尾預熱器出口340℃～350℃廢氣。依據能源階梯利用原則，低溫廢氣通過余熱鍋爐產生蒸汽推動氣輪機帶動發電機發電。

現有針對上述中溫廢氣余熱進行回收利用的系統一般采用常規汽水朗肯循環余熱發電系統，參見圖1所示，該汽水朗肯循環余熱發電系統包括有旋風除塵器、窯頭余熱鍋爐、窯尾余熱鍋爐、汽輪發電機組、冷凝器、除氧器、鍋爐給水泵；通過利用該汽水朗肯循環余熱發電系統，節能效果可達噸熟料發電量35～42kWh/t，滿足水泥生產過程中30%的自用電。

但在此基礎上，仍有150℃左右余熱煙氣未被利用，且該150℃左右余熱煙氣的存量巨大，并具有較高利用價值。

實用新型內容

本實用新型的目的在于解決上述技術問題而提供一種應用于水泥生產過程的余熱發電系統。

為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種應用于水泥生產過程的余熱發電系統，包括汽水朗肯循環余熱發電系統；還包括ORC余熱發電系統，該ORC余熱發電系統包括窯頭煙氣-熱水換熱器、設于回轉窯的筒體表面的窯筒體輻射集熱器、窯尾煙氣-熱水換熱器、ORC發電機組；所述窯頭煙氣-熱水換熱器的煙氣進入口連接窯頭冷卻機的端部煙氣排出口，所述窯尾煙氣-熱水換熱器的煙氣進口連接生料磨煙氣排出口、增濕塔煙氣排出口以及窯尾余熱鍋爐的煙氣排出口，所述窯尾煙氣-熱水換熱器的煙氣排出口連接窯尾收塵器的收塵口；所述窯頭煙氣-熱水換熱器的煙氣排出口連接窯頭收塵器的收塵口；所述窯頭煙氣-熱水換熱器、窯尾煙氣-熱水換熱器以及窯筒體輻射集熱器通過循環水換熱管路連接所述ORC發電機組。

本實用新型通過在現有汽水朗肯循環余熱發電系統基礎上，增加ORC余熱發電系統，對尚未回收的150℃左右余熱煙氣進一步深度利用，大大提高了發電量，以產能5000t/d新型干法水泥生產線為例，針對尚未利用的150℃左右低溫煙氣，設置上述ORC余熱發電系統，裝機容量約800kW，可在現有系統基礎上提高發電量8%-10%。

附圖說明

圖1所示為常規汽水朗肯循環余熱發電系統的結構示意圖；

圖2所示為本實用新型實施例提供的應用于水泥生產過程的余熱發電系統的結構示意圖；

圖3所示為本實用新型實施例提供的ORC發電機組的工作原理圖;

圖中：1、回轉窯，2、窯頭冷卻機，3、窯尾預熱器，4、增濕塔，5、生料磨，6、窯尾收塵器，7、窯頭收塵器，8、風機，9、煙囪，11、旋風除塵器，22、窯頭余熱鍋爐，33、窯尾余熱鍋爐，44、汽輪發電機組，55、冷凝器，66、除氧器，77、鍋爐給水泵，81、風機，82、風機，91、煙囪，111、窯頭煙氣-熱水換熱器，222、窯筒體輻射集熱器，333、窯尾煙氣-熱水換熱器，444、ORC發電機組，41、蒸發器，42、透平發電機組，43、冷凝器，45、工質泵。

具體實施方式

下面，結合實例對本實用新型的實質性特點和優勢作進一步的說明，但本實用新型并不局限于所列的實施例。

參見圖2所示，該圖示出了本實用新型實施例提供的一種應用于水泥生產過程的余熱發電系統的結構。為了便于說明，僅示出了與本實用新型實施例有關的部分。

為了說明的方便，圖中的連接虛線表示煙氣流程，連接實線表示水汽流程，該連接虛線以及實線上的箭頭分別表示為煙氣以及水汽的流動方向。