CN101290190B - 一种水泥回转窑筒体散热回收利用装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水泥回转窑筒体散热回收利用装置，包括回转窑筒体上分段设置的若干换热罩，换热罩外表面设有保温层，换热罩两端与回转窑筒体之间设有密封装置，换热罩内表面与回转窑筒体外表面通过密封装置形成密封的换热腔，换热罩底部设有与换热腔相通的进口，换热罩顶部设有与换热腔相通的出口，换热罩底部连接滑动装置实现轴向位移，密封装置包括回转窑筒体外表面上的固定座，固定座一侧设有动密封环，动密封环底部通过耐温橡胶Ⅰ密封连接回转窑筒体，动密封环与换热罩端面之间设有自动推进静密封环，自动推进静密封环顶部通过耐温橡胶Ⅱ密封连接换热罩端面，自动推进静密封环连接弹性静密封环，弹性静密封环与动密封环之间设有密封盘根。
Description
技术领域
本发明涉及一种水泥煅烧用回转窑筒体散热热量的回收利用装置。
背景技术
如图1、图2所示，现有水泥煅烧用回转窑筒体内部温度高，尽管采用各种隔热保温措施，目前为耐火砖13和窑皮14，但回转窑筒体表面温度仍较高，回转窑筒体钢板在回转窑筒体表面较高温度下，既要承受回转窑筒体1自身重量、耐火砖13重量和物料15造成的动静载荷，又要传递旋转扭矩，工况较为恶劣。由于回转窑筒体大都采用Q235钢板制造而成，因此回转窑筒体表面温度必须控制在允许温度范围内，一般不能高于400℃，因此控制回转窑筒体表面温度除了加强耐火砖等隔热措施外，还需使其外表面能有效散热。目前水泥企业的回转窑筒体依靠自然风冷散热，由此散热损失严重：以窑外分解窑为例，回转窑筒体表面平均温度为270℃左右，由此带来的散热损失占水泥熟料热耗的5％以上，以较有代表性的2500t/d窑外分解窑为例，按年有效运转300天、吨熟料热耗770kcal/t.cl、回转窑筒体散热5％计算，一年的散热损失为2.89×107kcal，折合标准煤4130吨。回转窑筒体温度较高部分还需要使用风机鼓风冷却，再耗费一部分电能，仍以2500t/d窑外分解窑为例，年耗电25万kwh左右，在热能损失的同时还需耗费电能，因此从长远利益看，水泥生产行业对回转窑筒体散发热量进行回收利用，进行节能降耗的研究是必要的。
另一方面，由于水泥回转窑内各段高温气流温度变化和物料分布的影响，加上回转窑内耐火砖、窑皮的变化，水泥回转窑筒体温度沿轴向不均匀分布，温度变化范围在120～400℃之间。当出现掉砖等严重情况时，回转窑筒体表面会局部超温，俗称“红窑”。
到目前为止，水泥行业对回转窑筒体散热还没有较好的利用方法。国内北方一些水泥生产企业有用于产生热水取暖的利用。方法是在窑筒体表面温度较高部位(烧成带或过渡带靠窑头部位)装设半封闭的隔热罩(全封闭会带来窑筒体超温问题)，在该隔热罩内朝回转窑侧装设换热水管，在水管中通水，依靠温度较高的窑筒体表面对换热水管的辐射换热取得热水用于采暖，但热效率很低。到目前也未见国外水泥行业对回转窑散热有效利用的报道。
中国国家知识产权局于2007年5月23日公开了一种名为“干法水泥回转窑表面余热利用的方法及装置”的发明，公开号为CN1967120，其可以对回转窑表面余热进行一定的利用，但存在以下不足：
按照发明说明书，余热利用装置由包围在回转窑筒体外表面起蒸发器和过热器作用的密封中空外壳构成，该密封中空外壳与回转窑外壳(窑筒体)间有一小的空隙。按照说明书附图所示，密封中空外壳朝大气侧包裹有一层起隔热作用的保温层。从传热原理分析，回转窑筒体和密封中空外壳(取热装置)之间的辐射换热可按内包壳之间的辐射换热进行计算：回转窑筒体的表面平均温度取270℃，密封中空外壳内层(朝回转窑侧)的表面平均温度取120℃(低于120℃时很难产生水蒸汽)，同时考虑采取各种措施将表面黑度提高，在较有利的情况下，辐射换热效率为30％左右；再考虑传导换热，回转窑筒体和中空外壳之间有空气间隙，并且其中的空气是静止的，由于空气的热导率低，因而传导换热的效率很低。
按以上分析计算，该余热利用装置的换热效率低，更重要的是由于密封中空外壳外包有保温层(否则散热严重，更难产生蒸汽)，在换热效率低的情况下，影响回转窑筒体的散热，必然引起窑筒体的超温，这是回转窑设备不允许出现的情况。进一步的，按照发明说明书，该利用装置不能检测包裹在中空外壳内部的回转窑筒体表面温度，进而不能间接监视窑内工况变化(如主窑皮长度等)，更无法发现“掉砖”等原因引起的回转窑“红窑”事故，因此该余热利用装置客观上存在诸多不足。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种水泥回转窑筒体散热回收利用装置，可以有效解决目前水泥行业对回转窑筒体的余热利用效率低的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种水泥回转窑筒体散热回收利用装置，包括回转窑筒体上分段设置的换热罩，换热罩外表面设有保温层，换热罩两端与回转窑筒体之间设有密封装置，换热罩内表面与回转窑筒体外表面通过密封装置形成密封的换热腔，换热罩底部设有与换热腔相通的进口，换热罩顶部设有与换热腔相通的出口，换热罩底部连接滑动装置实现换热罩轴向位移，密封装置包括回转窑筒体外表面上的固定座，固定座一侧设有动密封环，动密封环底部通过耐温橡胶I密封连接回转窑筒体，动密封环与换热罩端面之间设有自动推进静密封环，自动推进静密封环顶部通过耐温橡胶II密封连接换热罩端面，自动推进静密封环连接弹性静密封环，弹性静密封环与动密封环之间设有密封盘根。
更进一步的，自动推进静密封环通过上下水平分布的两个螺栓固定于换热罩端面上，自动推进静密封环和螺栓之间设有滑套，滑套宽度大于静密封环宽度，滑套两侧通过调整螺母固定于螺栓上。
更进一步的，弹性静密封环呈上下分布的两个圆弧状凸起，凸起上设有沟槽I，动密封环上设有与沟槽I对应的沟槽II，密封盘根夹于沟槽I和沟槽II之间。
进一步的，滑动装置包括设置在换热罩底部的滑轮和支撑于地面上的固定架，固定架上设有与滑轮对应的滑轨，固定架两侧通过螺栓设有滑轮的限位块。
进一步的，换热罩上设有与回转窑筒体外自动扫描测温仪方向对应的测温窗。
进一步的，测温窗连接自动清垢器，自动清垢器包括移动架，移动架底部连接丝杆进行水平移动，移动架顶部连接定位导向杆，移动架一侧连接擦窗器，擦窗器通过设在移动架内的弹簧抵住测温窗，擦窗器两侧连接定位弹簧。
本发明由于采用了上述技术方案，具有以下效果：
在采用水作为换热介质时，在回转窑筒体表面直接充满水或汽水混合物对回转窑筒体进行换热，利用回转窑的旋转和装设在回转窑筒体上的螺旋叶片，加强对流和扰流作用，增大换热面积，在此情况下，水对回转窑筒体表面主要以相变换热方式换热，同时对流和传导换热的效果好，换热效率高，除了换热罩外表面隔热层和两端密封造成的散热损失外，可全部吸收利用回转窑筒体表面散热，预计其对换热罩内回转窑筒体表面的换热效率可达到90％以上，对回转窑筒体表面的冷却效果好于原依靠自然风冷的方式。在生产低温低压蒸汽的蒸发段部位，回转窑筒体表面温度可低于200℃，在蒸汽过热段部位的回转窑筒体表面温度可控制在300℃以内，对回转窑筒体钢板强度有利，同时可免除因原自然风冷效果差使用风机强制风冷的做法，节约电能。且可直接生产低温低压蒸汽作为补汽用于水泥厂余热发电，热利用效率高。经估算，70％左右的回转窑筒体表面散热可转化为电能，仍以2500t/d窑外分解窑为例，每年可发电700×104kwh左右，节约标准煤约2800吨/年。
本发明针对水泥回转窑工况进行原理设计，换热罩内回转窑筒体表面温度可得到有效控制且低于原有自然风冷情况下的表面温度；换热罩可跟随窑的“上下行”滑移且有限位块、密封盘根可快速更换、换热罩上设有对回转窑筒体表面测温用的测温窗，动密封环以“柔性联接”方式安装在回转窑筒体上，解决了焊接在回转窑筒体上时对回转窑筒体正常工况变形的约束，从而避免了可能引起窑内易掉耐火砖和回转窑筒体“缩颈”应力集中的问题，过热段换热腔内的回转窑筒体设有自动清垢装置，蒸发段不易积垢，此外通过在回转窑筒体上分段装设换热罩，避开了回转窑筒体的轮带、托轮等措施，在装设换热罩后对水泥回转窑设备及运行无不良影响。换热腔内除了使用水作为换热介质外，还可使用导热油等其它换热介质，在使用导热油时，通过强制循环对回转窑筒体表面直接换热，换热后的热油可使用蒸汽发生器生产蒸汽用于发电或直接供换热器用于采暖等。
综上，本发明的实用性强，节能和经济效益明显。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1为现有水泥回转窑筒体结构示意图；
图2为图1中A-A断面图；
图3为本发明一种水泥回转窑筒体散热回收利用装置的结构示意图；
图4为图3中B-B阶梯剖视图；
图5为图3中I处结构放大示意图；
图6为图3中II处结构放大示意图；
图7为图4中III处结构放大示意图；
图8为本发明中自动清垢器的工作原理图；
图9为本发明中实施例一的工作流程图；
图10为本发明实施例二中回转窑筒体的剖视图；
图11为本发明中实施例二的工作流程图。
具体实施方式
实施例一：
用软化水或除盐水作为换热介质，通过换热罩后直接生产带有一定过热度的低温低压(0.2～0.3Mpa、150～170℃)蒸汽，该蒸汽作为水泥厂纯低温余热发电用的补汽进入汽轮机补汽口，推动汽轮机旋转并带动发电机发电；或全部生产低温低压饱和蒸汽，该饱和蒸汽进入水泥厂纯低温余热发电锅炉低温低压蒸汽段，再经锅炉过热后用于发电。在换热腔内生产低温低压蒸汽，是回转窑筒体强度允许承受的。
水泥回转窑筒体散热回收利用装置，包括回转窑筒体1上分段设置的换热罩2，换热罩2由钢板制成的两个半圆筒体通过法兰连接后将回转窑筒体1包住。换热罩2外表面设有保温层21，以防止热量散失。换热罩2两端与回转窑筒体1之间设有密封装置，换热罩2内表面与回转窑筒体1外表面通过密封装置形成密封的换热腔3，换热腔3内充满换热介质，换热介质采用软化水或除盐水。换热腔3内的回转窑筒体1外表面焊接有螺旋叶片18，可以增加换热面积，同时利用回转窑筒体1的旋转通过螺旋叶片18对换热腔3内的换热介质产生扰流作用，增强换热效果。
如图9所示，换热罩2包括1#，2#，3#，4#，5#和6#换热罩。6#换热罩位于回转窑筒体尾部12，用于给水预热；1#、2#、3#换热罩位于回转窑筒体1烧成带，5#换热罩位于回转窑筒体1过渡带，其中1#换热罩所在位置含少量回转窑筒体1的冷却带，这四个换热罩作蒸发器使用，用于产生蒸汽；4#换热罩位于回转窑筒体1过渡带，作为过热器使用。
如图3和图5所示，换热罩2两端与回转窑筒体1之间设有密封装置，密封装置包括焊接在回转窑筒体1外表面上的固定座47，固定座47一侧设有动密封环41，动密封环41由钢板制成，动密封环41底部通过耐温橡胶I42密封连接回转窑筒体1，可以解决动密封环41和回转窑筒体1之间的密封，同时当回转窑筒体1在工况下发生“失圆”等变形时，允许动密封环41与回转窑筒体1产生相对微量位移。动密封环41与换热罩端面24之间设有自动推进静密封环44，自动推进静密封环44由钢板制成，自动推进静密封环44顶部通过耐温橡胶II45密封连接换热罩端面24，可以解决自动推进静密封环44与换热罩端面24之间的密封，且在自动推进静密封环44移动时耐温橡胶II45可沿回转窑筒体1轴向产生伸缩，保证密封效果。自动推进静密封环44通过上下水平分布的两个螺栓441固定于换热罩端面24上，自动推进静密封环44和螺栓441之间设有滑套442，滑套442宽度大于自动推进静密封环44宽度，滑套442两侧通过调整螺母444固定于螺栓441上，同时上方的螺栓441通过拉杆443进一步固定，自动推进静密封环44可以在两侧调整螺母444之间的滑套442上滑动。当密封盘根43磨损时，由于换热腔3内换热介质的压力大于外界大气压，因此推动自动推进静密封环44向动密封环41方向移动，补偿密封盘根43的磨损，保持密封间隙不变。自动推进静密封环44上设有弹性静密封环46，弹性静密封环46与动密封环41之间设有密封盘根43。弹性静密封环46由耐温橡胶制成，弹性静密封环46呈上下分布的两个圆弧状凸起，凸起上均设有沟槽I，动密封环上设有与沟槽I对应的沟槽II48，密封盘根43夹于沟槽I和沟槽II48之间。弹性静密封环46内充有液压油，其油压高于换热腔3内换热介质的压力，在工况下，当动密封环41因回转窑筒体1各种变形引起微量变形时，弹性静密封环46会跟随其微量变形，由此确保密封盘根43的密封作用。沟槽II48的加工利用动密封环41安装后回转窑筒体的旋转(线速度0.7m/s左右)进行现场车削使得动密封环41端面平整、车出环状沟槽II48，同时对沟槽II48内与密封盘根43的接触面给予车光和磨光处理。当密封盘根43磨损严重时，只要释放弹性静密封环46内的液压油，即可快速更换密封盘根43，减少对窑运转率的影响。
如图3和图6所示，换热罩2底部连接滑动装置，滑动装置包括设置在换热罩2底部的四个滑轮51和支撑于地面上的四个固定架52，固定架52上设有与滑轮51对应的滑轨53，滑轨53与回转窑筒体1的斜度一致，固定架52两侧通过螺栓54设有滑轮51的限位块55，限位块55固定于螺栓54一端，调整螺栓54即可限定滑轮51的位移。回转窑筒体1在工况中需“上行”或“下行”时，换热罩2可跟随回转窑筒体1滑移，同时换热罩2两端的密封装置能产生位移，对密封间隙无影响。
换热罩2上设有与回转窑筒体1外自动扫描测温仪81方向对应的测温窗17。测温窗17对位于换热腔3内的换热介质是密封的，自动扫描测温仪81测温用的红外线透过测温窗17及换热罩2与回转窑筒体1之间的换热介质对回转窑筒体1进行测温；由换热介质引起的测温误差可通过自动扫描测温仪81的数据调整进行修正，也可使用手提式测温仪通过测温窗17测量回转窑筒体1温度。
如图4和图7所示，为了防止测温窗17积垢对测温的影响，在测温窗17内装设有自动清垢器6，自动清垢器6包括移动架61，移动架61底部连接丝杆62进行水平移动，移动架61顶部连接定位导向杆63，丝杆62旋转带动移动架61移动，定位导向杆63可防止移动架61发生转动，从而保证移动架61水平移动，移动架61一侧连接擦窗器64，擦窗器64通过设在移动架61内的弹簧65抵住测温窗17，擦窗器64两侧连接定位弹簧66，可以防止擦窗器64位置发生偏移。自动清垢器6上还可以装设回转窑筒体清垢器，回转窑筒体清垢器包括设置在移动架61另一侧的清垢片67，清垢片67通过设在移动架61内的弹簧II68抵住回转窑筒体1外表面，清垢片67下部连接支撑弹簧69，可以防止清垢片67位置发生偏移。
如图8所示，丝杆62的一端通过密封支座75穿出换热罩2连接传动皮带轮71，传动皮带轮71由电机74带动，电机74连接自动计数和正反转控制器73，自动计数和正反转控制器73连接转数检测器72，转数检测器72检测丝杆62转动次数，由自动计数和正反转控制器73进行自动计数，当自动计数的数值到达某一数值，表明自动清垢器6到达单向行程满程时，自动计数和正反转控制器73控制电机74反转，使自动清垢器6实现反向移动对测温窗17进行反复擦洗，设置回转窑筒体清垢器则清垢片67可以对回转窑筒体1外表面进行清垢。
在作为蒸发器使用的1#、2#、3#和5#这四个换热罩中的自动清垢器6不装设回转窑筒体清垢器，4#换热罩作为过热器使用中装设回转窑筒体清垢器。
以生产带有一定过热度的低温低压蒸汽为例：4#换热罩作为过热器使用，考虑过热带易产生水垢，4#换热罩内的回转窑筒体上不设置螺旋叶片18，自动清垢器6上装设回转窑筒体清垢器，工况时可连续自动清除回转窑筒体1上的积垢；当采用化学方法除垢时，该换热罩仍可加装焊接于回转窑筒体上的螺旋叶片，以增加换热效果。如图9所示，给水及通过汽包82分离后的水引至6#换热罩，从换热罩2底部的进口22注入，与温度较高的回转窑筒体1表面(大于100℃)对流换热后从该换热罩2顶部的出口23引出。通过汽水管线和调节阀I84分别引到作为蒸发器使用的1#、2#、3#和5#四个换热罩中，四个换热罩的工作原理相同：通过6#换热罩预热后的水从底部进口22注入换热腔3，水与温度较高的回转窑筒体1表面(大于150℃)直接接触发生自然对流沸腾或核态沸腾，汽泡上升至换热腔3上部的集气区，集气区的饱和蒸汽或汽水混合物通过换热腔3顶部出口23的蒸汽管道引至汽包82。通过汽包82分离后的饱和蒸汽引至4#换热罩，饱和蒸汽从4#换热罩底部进口22引入，与温度较高的回转窑筒体1表面(大于200℃)换热后，形成过热蒸汽(过热度30℃左右)，通过换热腔3顶部的集气区和蒸汽管道引至发电用低温低压蒸汽集气箱用于汽轮机的补汽，推动汽轮机旋转并带动发电机发电。
汽包与蒸发器之间根据需要可设计为自然循环，也可采用多次强制循环方式。采用多次强制循环方式时，需要连接循环泵83用于强制循环。
在全部生产低温低压饱和蒸汽时，4#换热罩作为蒸发器使用。
实施例二：
本实施例使用导热油为换热介质，导热油以强制循环的方式通过换热罩对回转窑筒体表面换热，换热升温后的导热油通过蒸汽发生器产生蒸汽用于发电，也可将换热升温后的导热油直接引至换能装置用于采暖等。
水泥回转窑筒体散热回收利用装置，包括回转窑筒体1，回转窑筒体1上分段设有换热罩2，换热罩2由钢板制成的两个半圆筒体通过法兰联接后将回转窑筒体1包住。换热罩2外表面设有保温层21，以防止热量散失。换热罩2两端与回转窑筒体1之间设有密封装置，换热罩2内表面与回转窑筒体1外表面通过密封装置形成密封的换热腔3，换热腔3内充满换热介质，换热介质采用热传导性能较好的导热油，国产WD-350导热油在200℃时的导热系数为0.452KJ/m·hr·℃，使用温度可达到300℃。如图10和图11所示，换热腔3内的回转窑筒体1外表面设置螺旋叶片18。换热罩2包括7#，8#，9#和10#换热罩。窑尾12部位因回转窑筒体1温度较低(150℃左右)不装设换热罩。
如图3和图5所示，换热罩2两端与回转窑筒体1之间的密封装置，包括焊接在回转窑筒体1外表面上的固定座47，固定座47一侧设有动密封环41，动密封环41由钢板制成，动密封环41底部通过耐温橡胶I42密封连接回转窑筒体1，可以解决动密封环41和回转窑筒体1之间的密封，同时当回转窑筒体1在工况下发生“失圆”等变形时，允许动密封环41与回转窑筒体1产生相对微量位移。动密封环41与换热罩端面24之间设有自动推进静密封环44，自动推进静密封环44由钢板制成，自动推进静密封环44顶部通过耐温橡胶II45密封连接换热罩端面24，可以解决自动推进静密封环44与换热罩端面24之间的密封，且在自动推进静密封环44移动时耐温橡胶II45可沿回转窑筒体1轴向产生伸缩，保证密封效果。自动推进静密封环44通过上下水平分布的两个螺栓441固定于换热罩端面24上，自动推进静密封环44和螺栓441之间设有滑套442，滑套442宽度大于自动推进静密封环44宽度，滑套442两侧通过调整螺母444固定于螺栓441上，同时上方的螺栓441通过拉杆443进一步固定，自动推进静密封环44可以在两侧调整螺母444之间的滑套442上滑动。当密封盘根43磨损时，由于换热腔3内换热介质的压力大于外界大气压，因此推动自动推进静密封环44向动密封环41方向移动，补偿密封盘根43的磨损，保持密封间隙不变。自动推进静密封环44上设有弹性静密封环46，弹性静密封环46与动密封环41之间设有密封盘根43。弹性静密封环46由耐温橡胶制成，弹性静密封环46呈上下分布的两个圆弧状凸起，凸起上均设有沟槽I，动密封环上设有与沟槽I对应的沟槽II48，密封盘根43夹于沟槽I和沟槽II48之间。弹性静密封环46内充有液压油，其油压高于换热腔3内换热介质的压力，在工况下，当动密封环41因回转窑筒体1各种变形引起微量变形时，弹性静密封环46会跟随其微量变形，由此确保密封盘根43的密封作用。沟槽II48的加工利用动密封环41安装后回转窑筒体的旋转(线速度0.7m/s左右)进行现场车削使得动密封环41端面平整、车出环状沟槽II48，同时对沟槽II48内与密封盘根43的接触面给予车光和磨光处理。当密封盘根43磨损严重时，只要释放弹性静密封环46内的液压油，即可快速更换密封盘根43，减少对窑运转率的影响。根据本实施例的实际密封要求，可以只使用一个密封盘根。
如图3和图6所示，换热罩2底部连接滑动装置，滑动装置包括设置在换热罩2底部的四个滑轮51和支撑于地面上的四个固定架52，固定架52上设有与滑轮51对应的滑轨53，滑轨53与回转窑筒体1的斜度一致，固定架52两侧通过螺栓54设有滑轮51的限位块55，限位块55固定于螺栓54一端，调整螺栓54即可限定滑轮51的位移。回转窑筒体1在工况中需“上行”或“下行”时，换热罩2可跟随回转窑筒体1滑移，同时换热罩2两端的密封装置能产生位移，对密封间隙无影响。
换热罩2上设有与回转窑筒体1外自动扫描测温仪81方向对应的测温窗17。测温窗17对位于换热腔3内的换热介质是密封的，自动扫描测温仪81测温用的红外线透过测温窗17及换热腔3内导热油层实现测温；因导热油层引起的测温误差可通过自动扫描测温仪81的数据调整进行修正，也可使用手提式测温仪通过测温窗17测量回转窑筒体1温度。
为了防止测温窗17积垢对测温的影响，在测温窗17内装设有自动清垢器6，自动清垢器6包括移动架61，移动架61底部连接丝杆62进行水平移动，移动架61顶部连接定位导向杆63，丝杆62旋转带动移动架61移动，定位导向杆63可防止移动架61发生转动，从而保证移动架61水平移动，移动架61一侧连接擦窗器64，擦窗器64通过设在移动架61内的弹簧65抵住测温窗17，擦窗器64两侧连接定位弹簧66，可以防止擦窗器64位置发生偏移。
丝杆62的一端通过密封支座75穿出换热罩2连接传动皮带轮71，传动皮带轮71由电机74带动，电机74连接自动计数和正反转控制器73，自动计数和正反转控制器73连接转数检测器72，转数检测器72检测丝杆62转动次数，由自动计数和正反转控制器73进行自动计数，当自动计数的数值到达某一数值，标明自动清垢器6到达单向行程满程时，自动计数和正反转控制器73控制电机74反转，使自动清垢器6实现反向移动对测温窗17进行反复擦洗。
如图10和图11所示，以导热油通过蒸汽发生器85产生蒸汽用于发电为例：经蒸汽发生器85换热后的回油或冷油，由循环油泵86从换热罩2底部的进口22注入，在换热腔3内与温度较高(平均300℃左右)的回转窑筒体1直接接触，以对流和传导换热方式吸收回转窑筒体1表面热量，换热升温后的热油(200℃左右)引到蒸汽发生器85产生蒸汽用于发电。蒸汽发生器可设计为生产带有一定过热度的低温低压(0.2～0.3Mpa.150～170℃)蒸汽用于汽轮机补汽；也可设计为生产1.3Mpa左右的饱和低压蒸汽，并入水泥厂余热发电锅炉生产的饱和蒸汽，经过热后用于发电。经蒸汽发生器85换热降温后的导热油经油气分离、过滤等措施后由循环油泵86送入换热装置，完成一个热力循环。循环系统中设置储油箱，各段换热罩密闭换热腔内设置应急喷水冷却装置。当换热用热力循环系统发生故障时，将故障段或全部换热罩内的导热油引至储油箱，从回转窑筒体底部应急进水口25临时喷水冷却。
如图11所示，在换热罩的进出油路设计上，针对回转窑筒体表面温度分布不均匀和变动较大的特点，导流油分多路进出换热油腔，各分路设有油温-进油量自动调节系统，可根据温度检测器I91测出的出油温度自动调节调节阀II92来控制对应的进油量。各换热罩的循环油量分配可根据温度检测器II94测出的出油温度自动调节调节阀III93来控制对应的进油量。与上述单个换热罩内所设计的分路油温-进油量自动调节回路一起，形成换热系统各换热罩“内部”的油温-进油量多个“内环”调节控制和换热罩的油温-进油量总体“外环”调节控制，以实现对回转窑筒体表面的均衡换热和冷却，使换热后的油温处于最佳值，提高换热效率，保证回转窑筒体的安全运转。上述自动控制系统可使用可编程控制器(PLC)控制。还可利用回转窑筒体自动测温仪测得的筒体轴线方向各测点温度，实现对回转窑筒体温度-换热用油量多闭环嵌套“精准”自动控制。
Claims (6)
1.一种水泥回转窑筒体散热回收利用装置，包括回转窑筒体(1)上分段设置的换热罩(2)，换热罩(2)外表面设有保温层(21)，所述换热罩(2)两端与所述回转窑筒体(1)之间设有密封装置，所述换热罩(2)内表面与所述回转窑筒体(1)外表面通过所述密封装置形成密封的换热腔(3)，所述换热罩(2)底部设有与所述换热腔(3)相通的进口(22)，所述换热罩(2)顶部设有与所述换热腔(3)相通的出口(23)，所述换热罩(2)底部连接滑动装置实现轴向移动，其特征在于：所述密封装置包括回转窑筒体(1)外表面上的固定座(47)，固定座(47)一侧设有动密封环(41)，动密封环(41)底部通过耐温橡胶Ⅰ(42)密封连接所述回转窑筒体(1)，所述动密封环(41)与所述换热罩端面(24)之间设有自动推进静密封环(44)，自动推进静密封环(44)顶部通过耐温橡胶Ⅱ(45)密封连接所述换热罩端面(24)，所述自动推进静密封环(44)连接弹性静密封环(46)，弹性静密封环(46)与所述动密封环(41)之间设有密封盘根(43)。
2.根据权利要求1所述的水泥回转窑筒体散热回收利用装置，其特征在于：所述自动推进静密封环(44)通过上下的水平形式分布的两个螺栓(441)固定于所述换热罩端面(24)上，所述自动推进静密封环(44)和所述螺栓(441)之间设有滑套(442)，所述滑套(442)宽度大于所述自动推进静密封环(44)宽度，所述滑套(442)两侧通过调整螺母(444)固定于所述螺栓(441)上。
3.根据权利要求1所述的水泥回转窑筒体散热回收利用装置，其特征在于：所述弹性静密封环(46)呈上下分布的两个圆弧状凸起，凸起上设有沟槽Ⅰ，所述动密封环(41)上设有与所述沟槽Ⅰ对应的沟槽Ⅱ(48)，所述密封盘根(43)夹于所述沟槽Ⅰ和沟槽Ⅱ(48)之间。
4.根据权利要求1所述的水泥回转窑筒体散热回收利用装置，其特征在于：所述滑动装置包括设置在所述换热罩(2)底部的滑轮(51)和支撑于地面上的固定架(52)，固定架(52)上设有与所述滑轮(51)对应的滑轨(53)，所述固定架(52)两侧通过螺栓(54)设有所述滑轮(51)的限位块(55)。
5.根据权利要求1所述的水泥回转窑筒体散热回收利用装置，其特征在于：所述换热罩(2)上设有与回转窑筒体(1)外自动扫描测温仪方向对应的测温窗(17)。
6.根据权利要求5所述的水泥回转窑筒体散热回收利用装置，其特征在于：所述测温窗(17)连接自动清垢器(6)，自动清垢器(6)包括移动架(61)，移动架(61)底部连接丝杆(62)进行水平移动，所述移动架(61)顶部连接定位导向杆(63)，所述移动架(61)一侧连接擦窗器(64)，擦窗器(64)通过设在所述移动架(61)内的弹簧(65)抵住所述测温窗(17)，所述擦窗器(64)两侧连接定位弹簧(66)。
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