[發(fā)明專利]臨海地區(qū)水泥生產(chǎn)和海水淡化聯(lián)合實現(xiàn)系統(tǒng)及方法

在審

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• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN111924921A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王紅偉;劉建;侯清瓊;郭敏;萬先浪;于波;王國鴻
• 申請（專利權(quán)）人: 成都建筑材料工業(yè)設(shè)計研究院有限公司
• 主分類號: C02F1/16
• 分類號: C02F1/16;F01K11/02;F01K17/02;F01K27/00;F01K13/00;F22B1/18;F27D17/00;F22D1/50;C02F103/08
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 劉凱

本發(fā)明涉及能量回收利用領(lǐng)域，旨在解決偏遠臨海地區(qū)淡水缺乏和能源利用率低的問題，提供臨海地區(qū)水泥生產(chǎn)和海水淡化聯(lián)合實現(xiàn)系統(tǒng)及方法。臨海地區(qū)水泥生產(chǎn)和海水淡化聯(lián)合實現(xiàn)方法為，水泥系統(tǒng)的余熱通過AQC鍋爐、SP鍋爐和BP鍋爐換熱用于海水淡化。本發(fā)明的有益效果是非常適用于偏遠臨海地區(qū)，能實現(xiàn)水泥生產(chǎn)和海水淡化的有機結(jié)合，能源利用率高且能夠同時生產(chǎn)淡水和水泥。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及能量回收利用領(lǐng)域，具體而言，涉及臨海地區(qū)水泥生產(chǎn)和 海水淡化聯(lián)合實現(xiàn)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

水大約覆蓋了地球表面的70％，但是作為生命生存和發(fā)展的重要條件， 其中僅2.5％為淡水，在這極少的淡水比例中，能夠被直接取用的部分又僅 占0.3％。水資源短缺問題席卷全球。

中東、北非以及西亞沿海地帶，經(jīng)濟相對落后，水泥等資源嚴重缺乏的同時淡水資源更加匱乏。而水資源短缺影響著社會各方面的發(fā)展，不僅限于生活用水，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與工業(yè)生產(chǎn)也受到水資源分布和成本的限制，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，這一問題將更加突出。像水泥廠通常建立在相對偏僻的地方，這些如“孤島”的地方往往淡水資源更加缺乏，再加上用水量大，引進淡水需要花巨資修建管網(wǎng)，水價高，造成與淡水引進地區(qū)爭水的矛盾，而且存在斷供的風險。

沿海有海水充足巨大優(yōu)勢，海水淡化是一種由來已久，且能夠開發(fā)新 的淡水來源的措施。其最基本的原理就是將海水中的溶劑(即水)與其他 組分(尤其是鹽)分離。海水淡化過程主要分為熱法和膜法，其中熱法中 又以多級閃蒸，低溫多效蒸餾為代表，而膜法則以反滲透法為代表。可以 看出海水淡化是一種蓬勃發(fā)展的工藝，但是能源消耗仍然是遏制其發(fā)展的 核心因素。

由于水泥生產(chǎn)工藝本身就需要消耗大量的能源加之水泥生產(chǎn)系統(tǒng)中存 在著大量的能源浪費，使得水泥生產(chǎn)成為眾所周知的能耗大戶，需要消耗 大量的電能，為了降低能耗以及解決電能供應(yīng)，常規(guī)的水泥窯建設(shè)有余熱 發(fā)電項目，但由于余熱發(fā)電項目通常采用低參數(shù)，余熱發(fā)電的總體效率僅 為20％左右，余熱回收利用率很低，所以水泥工業(yè)中存在能源浪費以及余熱 回收利用率很低問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供臨海地區(qū)水泥生產(chǎn)和海水淡化聯(lián)合實現(xiàn)系統(tǒng)及方法， 以解決偏遠臨海地區(qū)淡水缺乏和能源利用率低的問題。

本發(fā)明的實施例是這樣實現(xiàn)的：

本方案提供一種臨海地區(qū)水泥生產(chǎn)和海水淡化聯(lián)合實現(xiàn)方法，在水泥 系統(tǒng)的篦冷機中部和尾部分別設(shè)置中部抽氣口和尾部抽氣口；中部抽氣口 連通入AQC鍋爐，以從篦冷機中部抽氣口抽取溫度較高的熱空氣進入AQC 鍋爐；進入的熱空氣在AQC鍋爐換熱后經(jīng)過除塵器除塵后的氣體，通過引 風機從煙囪排入大氣；水泥系統(tǒng)的回轉(zhuǎn)窯的窯尾煙氣從水泥系統(tǒng)的預(yù)熱器 出口進入SP鍋爐，在SP鍋爐中換熱后通過風機送回水泥系統(tǒng)；水泥系統(tǒng)的旁路放風氣體從水泥系統(tǒng)的回轉(zhuǎn)窯和分解爐之間的煙室抽出，在BP鍋爐 中換熱后進入除塵器再通過煙囪排入大氣；

來自海水淡化系統(tǒng)的冷凝水通過水泵分別送入AQC鍋爐、SP鍋爐和BP 鍋爐，通過和各鍋爐內(nèi)的煙氣換熱，產(chǎn)生與海水淡化需求耦合的蒸汽熱源， 將低品位余熱煙氣的熱量轉(zhuǎn)變成高品位蒸汽，送入海水淡化系統(tǒng)；

海水淡化系統(tǒng)包括淡水收集輸送系統(tǒng)、濃鹽水輸送系統(tǒng)、凝汽器以及 多級蒸發(fā)器；所述高品位蒸汽送入海水淡化系統(tǒng)的蒸發(fā)器的第一級；

預(yù)處理后的海水經(jīng)凝汽器后，進入蒸發(fā)器第一級中，與所述高品位蒸 汽進行熱交換，高品位蒸汽在蒸發(fā)器第一級中被冷凝成水，通過水泵分別 送入AQC鍋爐、SP鍋爐和BP鍋爐，進行下一循環(huán)；部分海水在蒸發(fā)器內(nèi)因 吸熱而汽化，被濃縮的海水依次進入串聯(lián)于第一級蒸發(fā)器之后的各蒸發(fā)器 中重復蒸發(fā)，前一級蒸發(fā)器蒸發(fā)出來的蒸汽作為下一級蒸發(fā)器的熱源，并 在下一級蒸發(fā)器中放熱部分冷凝成為淡水，進入淡水收集輸送系統(tǒng)，而在 最后一級蒸發(fā)器中濃縮后的濃鹽水進入濃鹽水輸送系統(tǒng)。

本方案中的臨海地區(qū)水泥生產(chǎn)和海水淡化聯(lián)合實現(xiàn)方法，具有以下有 益效果：