[發明專利]一種設置閃蒸器的水泥回轉窯余熱利用系統

有效

• 申請號: 201410568132.4
• 申請日: 2014-05-05
• 公開（公告）號: CN104296547A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 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: F27D17/00
• 分類號: F27D17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種高效水泥生產過程余熱利用系統，屬于F27d的余熱利用領域。

背景技術

水泥行業是一個高耗能、高污染的行業。我國2012年度水泥行業的總能耗為2.7億噸標準煤，占我國2012年原煤總產量的8%。新型干法是一種先進的水泥生產工藝。水泥的熟料經由干法燒成，減少了脫水環節，從而大幅度地降低能耗，因此先進的新型干法水泥生產比濕法生產節能50%-60%，但是仍然存在廣闊的節能空間。2010年，為進一步提高水泥企業能源利用效率，降低水泥企業成本，工信部發布了《新型干法水泥窯純低溫余熱發電技術推廣實施方案》，推廣應用水泥生產線余熱發電技術。余熱發電技術就是將窯頭、窯尾排放的廢氣余熱轉化為電能。水泥企業充分利用余熱發電，既可以最大限度滿足企業用電需求，又可以降低水泥生產成本，提高經濟效益，還可以減輕熱污染和環境污染，是世界水泥工業發展的趨勢。我國作為世界最大的水泥生產和消費大國，充分利用水泥回轉窯余熱發電勢在必行。

發明內容

本發明針對現有水泥行業余熱利用的蓄熱設備中存在的問題，提出了一種新型的蓄余熱利用系統。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：一種水泥生產過程余熱利用的蓄熱式換熱器，所述換熱器包括第一管束和第二管束、高溫煙氣進口、高溫煙氣出口、低溫工質入口、低溫工質出口和殼體，所述第一管束和第二管束設置在殼體內，所述第一管束用于流通水泥生產過程所產生的煙氣，第二管束用于流通低溫介質，第一管束和第二管束交叉設置；所述煙氣從高溫煙氣入口進入，經過第一管束，然后從高溫煙氣出口排出，低溫介質從低溫介質入口進入，經過第二管束，然后從低溫介質出口排出；蓄熱材料置于第一管束和第二管束外的空間中；第二管束在垂直于煙氣的流動方向上為并聯結構，沿著煙氣流動的方向上，第二管束的管徑不斷的減少。

一種水泥生產過程余熱利用的蓄熱式換熱器，所述換熱器包括第一管束和第二管束、高溫煙氣進口、高溫煙氣出口、低溫工質入口、低溫工質出口和殼體，所述第一管束和第二管束設置在殼體內，所述第一管束用于流通水泥生產過程所產生的煙氣，第二管束用于流通低溫介質，第一管束和第二管束交叉設置；所述煙氣從高溫煙氣入口進入，經過第一管束，然后從高溫煙氣出口排出，低溫介質從低溫介質入口進入，經過第二管束，然后從低溫介質出口排出；蓄熱材料置于第一管束和第二管束外的空間中，所述第一管束和第二管束為多排結構，兩排第一管束之間設置一排第二管束，兩排第二管束之間設置一排第一管束，第一管束和第二管束之間構成90°設置，同一排第一管束中的相鄰兩個管子的圓心之間的距離為L2，所述L2與第一管束外徑D1之間的關系滿足：1.5<L2/D1<2.7。

一種水泥生產過程余熱利用的蓄熱式換熱器，所述換熱器包括第一管束和第二管束、高溫煙氣進口、高溫煙氣出口、低溫工質入口、低溫工質出口和殼體，所述第一管束和第二管束設置在殼體內，所述第一管束用于流通水泥生產過程所產生的煙氣，第二管束用于流通低溫介質，第一管束和第二管束交叉設置；所述煙氣從高溫煙氣入口進入，經過第一管束，然后從高溫煙氣出口排出，低溫介質從低溫介質入口進入，經過第二管束，然后從低溫介質出口排出；蓄熱材料置于第一管束和第二管束外的空間中；沿著煙氣的流動方向上設置多個隔板，將第一管束分為多個獨立的通道；所述在中間空間隔板的距離要大于位于殼體兩側隔板與殼體的距離。

一種多級蓄熱系統，所述多級蓄熱系統包括多級蓄熱式換熱器，所述蓄熱換熱器通過連接段連接。

各級蓄熱換熱器中的蓄熱材料的蓄熱能力不同，沿著煙氣的流動方向，各級蓄熱換熱器中的蓄熱材料的蓄熱能力逐漸下降。

各級蓄熱換熱器的低溫工質管束是互相獨立的，在每一級工質換熱管束的入口上設置調節閥，用于調節進入每一級工質換熱管束的介質的流量，同時，在蓄熱系統的高溫煙氣出口位置上設置溫度傳感器，用于測量換熱器出口的煙氣的溫度；調節閥、溫度傳感器與中央控制器進行數據連接，中央控制根據溫度傳感器測量的溫度的大小，自動調節每一級蓄熱換熱器的進入工質管束的介質的流量。

如果測量的溫度低于第一溫度，則中央控制器自動減少每一級調節閥中的至少一個的開度，如果測量的溫度高于第二溫度，則中央控制器自動增加每一級調節閥中的至少一個的開度，其中第二溫度大于第一溫度。