[發明專利]一種利用余熱鍋爐蒸汽的熟料生產線驅動系統及方法

在審

• 申請號: 202010425451.5
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111608740A
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 袁亮國;李大雪
• 申請（專利權）人: 北京堅構創新科技有限公司
• 主分類號: F01D15/10
• 分類號: F01D15/10;F01D15/08;F01D15/12;F01K11/02;F04D25/08;F04D25/04;F04D27/00;F22B1/00;F22D1/50;C02F9/06;C02F103/04
• 代理公司: 北京知呱呱知識產權代理有限公司 11577
• 代理人: 康震

本發明公開一種利用余熱鍋爐蒸汽的熟料生產線驅動系統及方法，當余熱鍋爐未啟動且沒有蒸汽產生時，通過汽輪機的離合器使汽輪機與電動機脫開，使用電動機單獨驅動高溫風機運轉；當汽輪機達到額定功率使汽輪機的離合器吸合，汽輪機、電動機和高溫風機同轉速運轉；判斷汽輪機的輸出功率是否達到高溫風機的額定功率，當汽輪機的輸出功率達到高溫風機的額定功率時，使用汽輪機單獨驅動高溫風機運轉；蒸汽量不足時，采用汽輪機和電動機對高溫風機進行雙驅動，判斷高溫風機與汽輪機的功率差，根據功率差調節的電動機工作電流對高溫風機進行功率補償。本發明實現富余蒸汽綜合利用，達到節能和穩定生產目的，減少了能量損耗，提高了能源效率。

技術領域

本發明實施例涉及水泥生產技術領域，具體涉及一種利用余熱鍋爐蒸汽的熟料生產線驅動系統及方法。

背景技術

水泥是國民經濟的基礎原材料，在未來相當長的時期內，水泥仍將是人類社會的主要建筑材料。水泥工業是技術、資金、資源、能源密集型產業，隨著經濟建設的飛速發展，帶來了土木建筑業的空前活躍，道路、橋梁、鐵路、機場、水工建筑、近岸結構、城市建設、通訊等基礎設施的建設，使得建筑材料在量上達到了歷史上的空前水平。

水泥熟料以石灰石和粘土、鐵質原料為主要原料，按適當比例配制成生料，燒至部分或全部熔融，并經冷卻而獲得的半成品。高溫風機是水泥廠密閉系統的動力源。在現有熟料生產線中，通常采用電動機直接帶動高溫風機運轉作為動力源，雖然借助余熱發電，但是，熱能通過鍋爐轉化為高溫高壓的水蒸氣，高溫高壓的水蒸氣通過汽輪機轉化為轉子的旋轉機械能，機械能再通過發電機轉化為電能，中間的能量損耗大，能源轉換效率低，生產線運行穩定性差，影響熟料線的正常運行。

現有水泥生產線設計中，總降壓站的變壓器容量均考慮過大。包括了從礦山開采破碎、原料輸送、生料制備、煤粉制備、熟料燒成直到水泥粉磨出廠系統等全部用電設備的正常用電容量，而沒有考慮余熱發電系統正常投運后的自發電造成的容量富余，或雖考慮到了但對于生產線非正常運行情況沒有有效措施應對而不敢降低容量設計。

而在實際運行中，余熱發電已成為所有水泥熟料生產線的標配，且余熱發電系統設備多為一用一備設計，相應于熟料線的實際有效運轉率均達到了100％。當熟料自發電量能夠滿足熟料自用電量時，水泥生產線總降壓站的變壓器容量就可以不考慮燒成系統的，只需考慮水泥制備系統即可。結合余熱鍋爐蒸汽直接拖動大功率風機的實施，實現熟料燒成系統零購電具備完全可行性。

發明內容

為此，本發明實施例提供一種利用余熱鍋爐蒸汽的熟料生產線驅動系統及方法，實現余熱鍋爐富余蒸汽的綜合利用，達到節能和穩定生產目的，保證熟料生產線的正產運轉。

為了實現上述目的，本發明實施例提供如下技術方案：一種利用余熱鍋爐蒸汽的熟料生產線驅動系統，包括余熱鍋爐，所述余熱鍋爐連接有蒸汽管路，還包括汽輪機、第一聯軸器、減速機、液力耦合器、電動機、第二聯軸器和高溫風機；所述汽輪機通過所述蒸汽管路連接所述余熱鍋爐，汽輪機的動力軸經所述第一聯軸器連接所述減速機的第一軸體，所述減速機的第二軸體連接所述液力耦合器的扭矩輸入軸，所述液力耦合器的扭矩輸出軸連接所述電動機的動力輸入軸，所述電動機的動力輸出軸經所述第二聯軸器連接所述高溫風機的風機軸。

作為利用余熱鍋爐蒸汽的熟料生產線驅動系統的優選方案，還包括高壓加熱器、給水泵和除氧器，所述余熱鍋爐經給水管路連接所述高壓加熱器，所述高壓加熱器經所述給水泵連接所述除氧器。

作為利用余熱鍋爐蒸汽的熟料生產線驅動系統的優選方案，還包括低壓加熱器、凝結水泵和凝汽器，所述低壓加熱器的出水端經輸水管路連接所述除氧器，低壓加熱器的進水端經輸水管路連接所述凝結水泵的出水端，所述凝結水泵的進水端經輸水管路連接所述凝汽器的出水端，所述凝汽器的進口連接所述汽輪機。

作為利用余熱鍋爐蒸汽的熟料生產線驅動系統的優選方案，還包括補給管路，所述補給管路上設有水化學處理裝置，所述水化學處理裝置連接所述除氧器。