[發(fā)明專利]一種水泥熟料生產(chǎn)線余熱綜合利用系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710019825.1
• 申請日: 2017-01-12
• 公開（公告）號: CN106839788B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏小林;楊歡;李博;潘利生
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院力學(xué)研究所
• 主分類號: F27D17/00
• 分類號: F27D17/00
• 代理公司: 北京和信華成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

本發(fā)明公開了一種水泥熟料生產(chǎn)線余熱綜合利用系統(tǒng)，包括：回轉(zhuǎn)窯輻射熱吸收罩(1)、三次風(fēng)管取熱裝置(2)、窯頭罩取熱裝置(3)、篦冷機(jī)(4)、篦冷機(jī)取熱裝置(5)、汽包(6)、汽輪機(jī)(7)、減速器(8)、鼓風(fēng)機(jī)(9)、耦合器(10)、電機(jī)(11)、冷凝器(12)、除氧器(13)、水泵(14)、冷凝塔(15)、冷卻水泵(16)。本發(fā)明采用在回轉(zhuǎn)窯、篦冷機(jī)、三次風(fēng)管和窯頭罩中加裝取熱裝置，實現(xiàn)了高效取熱，采用余熱拖動鼓風(fēng)機(jī)，將從篦冷機(jī)得到的余熱最終用于拖動篦冷機(jī)運行時所需的鼓風(fēng)機(jī)，減少了能量轉(zhuǎn)換過程，提高余熱利用效率，降低了噸熟料能耗，提高了劣質(zhì)煤利用率和熟料品質(zhì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明水泥生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種水泥熟料生產(chǎn)線余熱綜合利用系統(tǒng)。

背景技術(shù)

水泥是人類社會的主要建筑材料，其行業(yè)發(fā)展與國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)密切相關(guān)。水泥生產(chǎn)行業(yè)是典型的高能耗行業(yè)，從水泥生產(chǎn)工藝上看，回轉(zhuǎn)窯筒體、窯頭罩、蓖冷機(jī)、三次風(fēng)管等設(shè)備散失的余熱尚未有效回收，具有很大的節(jié)能潛力。水泥回轉(zhuǎn)窯是生產(chǎn)水泥熟料的主要設(shè)備之一，燃料燃燒產(chǎn)生的高溫氣體用于加熱生料，并發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，最終形成熟料?；剞D(zhuǎn)窯筒體的溫度較高，傳統(tǒng)的水泥行業(yè)對其產(chǎn)生的熱量沒有被有效回收。篦冷機(jī)是水泥廠熟料燒成系統(tǒng)中的重要設(shè)備，用于對已經(jīng)燒成的高溫水泥熟料進(jìn)行冷卻、輸送，同時為回轉(zhuǎn)窯及分解爐等提供熱空氣，是燒成系統(tǒng)的主要熱回收設(shè)備。在水泥熟料煅燒工藝中，三次風(fēng)管將出自篦冷機(jī)的高溫空氣作為助燃?xì)怏w輸送至分解爐內(nèi)的燃料燃燒區(qū)。三次風(fēng)管內(nèi)壁在800-1200℃的工作環(huán)境中，不僅承受高溫腐蝕，還要經(jīng)受攜有大量細(xì)顆粒熟料的高速氣流沖刷，減少了三次風(fēng)管的使用壽命。窯頭罩是連接篦冷機(jī)和回轉(zhuǎn)窯的非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，易產(chǎn)生高溫腐蝕和沖刷磨損。富氧燃燒是一種在含氧濃度高(超過21％)的空氣進(jìn)行燃燒的高效節(jié)能技術(shù)，具有火焰溫度和黑度高、燃燒速度快、燃點溫度低、煙氣量少、污染物低等特點。該技術(shù)用于水泥熟料生產(chǎn)，可顯著降低噸熟料能耗、提高劣質(zhì)煤利用率、提高熟料品質(zhì)，同時可導(dǎo)致篦冷機(jī)、二次風(fēng)管和三次風(fēng)管煙氣溫度升高。因此，采用富氧煅燒技術(shù)的水泥爐窯，在篦冷機(jī)內(nèi)、二次風(fēng)管內(nèi)和三次風(fēng)管內(nèi)存在更多可利用余熱資源。(201310566022.X)公布了采用在篦冷機(jī)低溫度外表面包裹循環(huán)水包的方法回收水泥熟料余熱。(201510618017.8、201510618031.8、201510617368.7、201510618002.1)公布了在篦冷機(jī)底部外殼和熟料通道之間布置換熱管的余熱回收方法。在對于回轉(zhuǎn)窯三次風(fēng)管改造的專利中，多以通過結(jié)構(gòu)和材料的改造來增加三次風(fēng)管的內(nèi)壁抗磨特性及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，如(201320256388.2)公布了在三次風(fēng)管彎管處內(nèi)壁上設(shè)多個抗磨板來增加三次風(fēng)管的使用壽命；而關(guān)于三次風(fēng)管的余熱利用的相關(guān)專利發(fā)明很少，所查專利中僅(201110425284.5)公布了采用在三次風(fēng)管上布置蒸汽過熱器以對流換熱方式回收余熱，并用來提高蒸汽溫度和壓力的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是：提供一種水泥熟料生產(chǎn)線余熱綜合利用系統(tǒng)，具有取熱快、熱利用率高、經(jīng)濟(jì)效益高等特點，能夠顯著降低噸熟料能耗、提高劣質(zhì)煤利用率、提高熟料品質(zhì)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種水泥熟料生產(chǎn)線余熱綜合利用系統(tǒng)，包括：回轉(zhuǎn)窯輻射熱吸收罩、三次風(fēng)管取熱裝置、窯頭罩取熱裝置、篦冷機(jī)篦冷機(jī)取熱裝置、汽包、汽輪機(jī)、減速器、鼓風(fēng)機(jī)、耦合器、電機(jī)、冷凝器、除氧器、水泵、冷凝塔、冷卻水泵；

所述回轉(zhuǎn)窯輻射熱吸收罩設(shè)置在回轉(zhuǎn)窯筒體外壁，通過對流換熱、輻射散射的方式，獲取回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的熱量，形成高溫水流和水蒸氣進(jìn)入所述汽包；

所述三次風(fēng)管取熱裝置安裝在三次風(fēng)管的中段位置，通過對流換熱、輻射散射的方式，獲取回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的熱量，形成高溫水流和水蒸氣進(jìn)入所述汽包；

所述窯頭罩取熱裝置安裝在窯頭罩內(nèi)頂壁和側(cè)壁，通過對流換熱、輻射散射的方式，獲取窯頭罩內(nèi)的熱量，形成高溫水流和水蒸氣進(jìn)入所述汽包；

所述篦冷機(jī)用于對已經(jīng)燒成的高溫水泥熟料進(jìn)行冷卻、輸送；