CN105408718A - 用于回收内部隔热反应器中产生的废热的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于回收由内部隔热式回转窑排放的热量的系统和方法。所述系统包括包封所述窑的外壳体(102)的一部分的一个或多个模块(202)。所述模块(202)包括限定所述模块(202)内的空间的内壳体(308)和外壳体(306)。所述模块(202)设置有被配置来将水接收到所述模块(202)中的入口(302)。通过所述入口(302)接收的所述水使用布水器(312)在所述内壳体(308)中更靠近所述外壳体(308)的表面上以膜的形式散开。每个所述模块(202)还包括压力调节装置，其被配置来确保所述模块(202)内的压力接近周围压力；以及出口(304)，其被配置来允许热水从所述模块(202)离开。

Description

用于回收内部隔热反应器中产生的废热的系统和方法

相关申请的交叉引用

这个完整的专利申请要求于2013年7月26日提交的印度临时专利申请3349/CHE/2013和2013年10月02日提交的印度临时专利申请4474/CHE/2013的优先权，这些申请以引用的方式整体并入本文。

背景

领域

公开的主题涉及废热管理领域，并且更具体地但非排他地涉及回收内部隔热反应器(诸如回转窑)中产生的废热。

相关领域的讨论

通常，回转窑用于生产水泥、石灰和海绵铁以及其他应用。窑内的温度可为1000℃或更高。因此，窑通过提供内部耐火炉衬来隔热以避免窑的壳体过热。

已观察到，呈补料形式的耐火炉衬有时会从炉衬中脱离。此类补料的形成导致壳体的对应部分的直接加热，从而导致热点。如果早期未检测到此类热点，那么部分壳体会得到直接加热，从而导致壳体变形，并且可能会使窑不起作用。即使在耐火炉衬存在的情况下，也已观察到，窑的壳体的温度处于200℃至300℃或更高的水平，这会导致相对较高的热量因辐射和对流损失而损失到周围环境。

在一段时间内，已经做出努力以避免热量损失到周围环境。所提出的理论技术中的一些包括增加内部隔热体的厚度或质量，利用轻质材料包封壳体并且外壳体提供包围窑的壳体的外部隔热体，而使外壳体与窑壳体之间存在小的空间。

增加内部隔热体的厚度或质量增加了隔热体的成本和/或重量和体积，从而使其难以实施。

利用轻质隔热材料(诸如，矿物棉)包封壳体的方法解决一些上述问题。然而，此类包封体限制了确定热点的可能性，并且在热点发生时会增加损坏，因为输入到壳体的附加的热输入因附加的隔热体而无法散发出来。如前所述，在早期无法确定热点具有严重后果。

相似地，提供在包围但不接触窑的壳体的外侧上隔热的外壳体可减少热量损失到周围环境。然而，这种系统也限制热点的确定，并且大大地增加了热点形成的速度。

前述技术具有如所强调的缺点，因此尚未被广泛采用。

此外，已经做出尝试来利用由窑的壳体排放的热量。已在编号为PCT/US2010/020116的PCT申请和美国专利4238187中公开了尝试利用由窑的壳体排放的热量的几项技术。

PCT/US2010/020116公开了用于通过在窑的壳体上方提供包封体来从窑的壳体回收热量的技术。在本技术中，窑的燃烧空气穿过包封体，从而降低燃料的特定消耗。此项技术的一个严重缺点是，其通过与正加热的空气进行热交换而不可避免地冷却了包封体，并且因此增加正通过壳体传递出去的热量。因此，只要所有空气可被用作燃烧空气，就将对热损失具有积极效果。此外，在石灰厂和水泥厂两者中，在此项技术可使用的情况下，已存在大量的低温热量，可以比建立如所建议的结构低得多的成本将低温热量用于简单的燃烧空气预热器中。因此，所建议的技术可能在经济上不可行。

美国4238187公开了用于回收材料在回转窑中锻烧时产生的废热的技术。在前述技术中，通过预热穿过多个模块元件的冷却剂来回收热量，模块元件遵循壳体的外部形式。虽然这种方法解决了利用废热并观察窑表面的可能的热点的问题，但是它具有缺点。已观察到，如果人们仍希望能够检查窑，前述方法只从窑回收部分热量。此外，一般来说不可能将回收的废热用于除了区域供热之外的任何有用目的，如果窑位于使用区域供热的城市附近的话。然而，此项技术尚未被视为是有意思的还可能归因于另一个主要缺点，即与可被回收的热量的价值相比，系统成本昂贵。

根据前述讨论，需要用于能够成本有效地利用来自内部隔热的高温反应器(诸如回转窑)的废热的技术。此外，该技术应允许早期检测反应器的壳体中的热点。

另外，应当注意到，此类内部隔热反应器的壳体温度是其寿命和维护需求的决定因素。非常高的壳体温度会不利地影响反应器的机械强度并且可能会导致完全崩溃。因此，在有能力控制和调节反应器壳体的温度的情况下，实施废热回收措施是非常重要的。

已观察到，提供在包围但不接触回转窑的壳体的外侧上隔热的包封体，同时在某种程度上成功减少由反应器排放到周围环境的热量，可不利地影响反应器的壳体的温度。不利影响可归因于以下各项：(a)当壳体由具有高于周围环境的温度的包封体围绕时，借助于辐射而从壳体带走的热量减少，以及(b)包封体限制了绕过壳体的空气的量和速度，从而减少了借助于对流(即，与周围空气进行热交换)而从壳体带走的热量。这两个因素的总体影响是壳体的温度将增加。

因此，需要不仅能够成本有效地利用来自内部隔热的高温反应器的废热，而且提供控制此类反应器的壳体温度的可能性的技术。

概述

在一个实施方案中，提供了一种用于回收由内部隔热式回转窑排放的热量的系统。系统可包括包封窑的外壳体的一部分的一个或多个模块。每个模块可包括限定模块内的空间的内壳体和外壳体。可提供用于将水接收到模块中的入口。通过入口接收的水使用布水器在面向模块的外壳体的内壳体的表面上方以膜的形式散开。每个模块还可包括压力调节装置，其被配置来调节模块内的压力，以使得确保模块内的压力接近于周围压力。出口可被配置来允许热水离开模块。

在另一个实施方案中，提供了一种用于检测回转窑上的热点形成的系统。系统可包括沿着窑的长度包封窑的外壳体的一个或多个模块。每个模块可包括被配置来将水接收到模块中的入口。通过入口接收的水使用布水器在面向模块的外壳体的内壳体的表面上方以膜的形式散开。至少一个孔或压力释放装置可被配置来允许模块中产生的蒸汽离开。出口可被配置来允许热水从模块离开。根据离开压力释放装置的蒸汽的一个或多个特征，可确定热点的形成。

在又另一个实施方案中，提供了一种用于回收由回转窑排放的热量的方法。该方法包括提供被配置来包封外壳体的至少一部分的一个或多个模块。可将水接收到模块中，并且可允许热水离开模块。可至少基于离开模块的水的温度来调节进入模块的水流。可调节模块与窑的接近性以调节窑的外壳体的温度或正离开模块的水的温度。

附图说明

在附图的图示中以举例而非限制的方式示出了各个实施方案，其中相同附图标记指示相同元件，并且其中：

图1示出根据一个实施方案的回转窑100的简化截面图；

图1A示出图1的回转窑100的简化透视图；

图2A提供根据一个实施方案的包封外壳体102的一部分的一对模块202的剖视图；

图2B是根据实施方案的沿着回转窑100的长度提供的多个模块202的简化侧视图；

图2C是沿着回转窑100的长度提供的多个模块202的透视图；

图3是根据一个实施方案的示例性模块202的截面透视图；

图3A是图3的示例性模块202的透视图；

图4是根据一个实施方案的包括温度传感器402的示例性模块202的截面透视图；

图5是根据一个实施方案的示例性模块202的截面透视图，该示例性模块202包括配备成将模块202内的压力维持在所需范围内的第一翼片502和第二翼片504；

图5A是图5的示例性模块202的透视图；

图6是根据一个实施方案的用于利用从模块202收集的热水来产生电力的系统600的框图；

图7A是根据一个实施方案的用于控制模块202与外壳体102之间的距离的系统700的透视图；

图7B是根据一个实施方案的系统700的透视图，其中模块202与外壳体102之间的距离已增加；

图7C是根据一个实施方案的用于使用可选布置控制模块202与外壳体102之间的距离的系统700的透视图；

图7D是系统700的透视图，其中已使用图7C的布置来使模块202与外壳体102之间的距离增加；

图8是根据一个实施方案的内置于模块202的窗口或狭缝802的透视图；

图9是根据实施方案的适于与盖板902一起限定隔室的多个模块202的透视图，其中多个模块202沿着回转窑100的长度提供；

图10A是根据实施方案的适配有覆盖构件1002的多个模块202的透视图，该覆盖构件1002适于配置使模块202对之间的间隙暴露的程度；以及

图10B是图10A的正视图。

详述

I.概述

II.示例性系统

III.第一示例性模块

IV.第二示例性模块

V.第三示例性模块

VI.示例性应用

VII.实施例

VIII.第四示例性模块

IX.第五示例性模块

X.第六示例性模块

XI.第七示例性模块

XII.第八示例性模块

XIII.结论

I.概述

实施方案涉及废热管理领域。更具体地但非排他地涉及回收内部隔热反应器内产生的废热。

在一个实施方案中，多个模块包封回转窑的外壳体。模块被配置来吸收由外壳体排放的热量，从而避免热量损失到周围环境。模块大体上包围窑的外壳体，并且在外壳体与模块之间维持了间隙。每个模块具有入口和出口。水通过模块顶部存在的入口引入到模块中。保持入口流速，以使得通过出口离开模块的水的温度正好低于100℃。离开模块的热水可用于区域供热或用作低温热力循环的热输入，并且进一步用于发电。

以下详细描述包括对附图的参考，该附图形成详细描述的部分。附图示出根据示例实施方案的例证。以足够的细节对这些示例实施方案进行描述，以使得本领域技术人员能够实施本主题。然而，本领域的普通技术人员将明白，可以在脱离这些具体细节的情况下实践本发明。在其他情况下，众所周知的方法、程序以及部件并未进行详细描述，以便不会不必要地混淆实施方案的方面。实施方案可加以组合，可利用其他实施方案，或者可在不背离本发明范围的情况下做出结构和逻辑改变。因此，以下详细描述不视为具有限制意义。

在本文件中，术语“一个”或“一种”像通常专利文件中一样用于包括一个(种)或多于一个(种)。在本文件中，除非另有说明，术语“或”用于指代非唯一的“或”，，以使得“A或B”包括“A但非B”、“B但非A”以及“A和B”。

II.示例性系统

在一个实施方案中，提供一种用于回收内部隔热反应器(诸如回转窑)内产生的废热的系统。图1-1A示出根据一个实施方案的回转窑100。回转窑100可用于生产水泥、石灰和海绵铁以及其他应用。回转窑100包括外壳体102和耐火炉衬104。外壳体102由铁或铁合金制成，并且耐火炉衬104由特殊的砖制成。耐火炉衬104使外壳体102隔热，从而限制外壳体102在回转窑100内的热中的暴露。尽管有隔热体，但外壳体102仍得到加热，并且外壳体排放热量。通过提供大体上包封外壳体102的多个模块来回收由外壳体102排放的热量。

参考图2A至图2C，其中图2A提供根据一个实施方案的包封外壳体102的一部分的一对模块202的剖视图。间隙204与207被维持在模块202之间。此外，间隙206被维持在外壳体102与模块202之间。虽然实施方案例示出彼此相反设置的模块对，但是可沿着窑100的长度提供一个或多个模块。

应当注意到，这种模块202对是沿着回转窑100的轴向长度提供的。图2B是根据实施方案的沿着回转窑100的长度提供的多个模块202的简化侧视图。在这个实施方案中，间隙208被维持在邻近模块202之间。这个间隙使得能够在将其他模块保持在适当位置时移除每个模块202，从而能够检查并接触每个单一模块202之后的窑100的表面。

间隙204和207允许在视觉上和借助技术(诸如，红外窑扫描仪)两者来检查外壳体102。应当注意，间隙204和207的准确位置和大小可取决于所使用的红外扫描仪的类型(序号未加粗)。

应当注意，模块202的形状可基于必需从其吸收热量的反应器的形状而变化。

III.第一示例性模块

每个模块202被配置成回收由外壳体102排放的热量。参考图3至图3A，模块202包括入口302和出口304。模块202包括隔室开以在模块202内限定空的空间的内壳体308和外壳体306。入口302被配置来将水接收到模块202中。在入口302处，提供了布水器312。布水器312根据一个实施方案被配置来形成水的薄膜，该水的薄膜可在模块202的内部弯曲部分308或内壳体的表面上方流动。布水器312可例如呈具有锯齿状开口的屏障的形式，该锯齿状开口朝向内部弯曲部分308的表面提供。通过入口302引入的水穿过锯齿状开口，以使得水的薄膜在模块202的内部弯曲部分308的表面上方流动。由于这种规定，将更有效地将热传递到水。

应当注意，模块202，并且更具体地说，暴露于外壳体102的内部弯曲部分308的表面得到加热。由于模块202的加热，在模块202内流动的水也将得到加热，并且随后通过出口304离开模块202。

还应当注意，由于维持薄膜水流，以使得水的薄膜在内部弯曲部分308的表面上方流动，因此将更有效地将热传递到水，即，有可能将大部分水加热到靠近100℃的温度，同时维持元件以及其中含有的水的非常低的重量。

IV.第二示例性模块

在一个实施方案中，提供了温度传感器以控制模块202中的水的流速。图4是根据一个实施方案的包括温度传感器402的示例性模块202的透视截面图。靠近出口304提供温度传感器402(可以是恒温器)。还可将温度传感器402提供在从模块202引出的出口管中。温度传感器402确定离开模块202的水的温度。温度传感器402将反馈提供到阀403，该阀403位于通向入口302的管道404中。应当注意，基于温度传感器402提供的反馈，入口流速被控制，从而将离开模块202的水的温度维持在可能正好低于100℃的期望水平上。

V.第三示例性模块

在一个实施方案中，在模块202中提供规定以使模块202内的压力维持在接近大气压力的所需范围内。

参考图5至图5A，模块202根据一个实施方案可包括装配成将模块202内的压力维持在所需范围内的第一翼片502或压力调节装置或压力释放装置，以及第二翼片504或压力调节装置或真空释放装置。第一翼片502被提供来释放模块202内产生的过大压力，从而避免模块202被分类为加压装置或锅炉。如果模块202内产生真空，那么第二翼片504被提供来使空气进入。

应当注意，如果模块202的内表面的温度增加，那么模块202内可能会产生过大压力。温度的增加可能是已经在外壳体102中形成热点的结果。这造成水膜的一部分沸腾。当压力超出预定压力，仅仅高于大气压力时，如箭头506所示，第一翼片502打开。可视觉观察到用于标志热点形成的通过第一翼片502离开的蒸汽烟羽。应当注意，当压力减小时，第一翼片502关闭，如箭头506所示，从而允许进行正常操作。

在一个实施方案中，第一翼片502的压力控制可借助于附接于第一翼片502的轻巧重物(simpleweight)实行。

在一个实施方案中，第一翼片502配备有使得能够将对应于第一翼片502的状态的信号发送到控制室的开关。

在一个实施方案中，由于模块502内产生真空，第二翼片504打开，如箭头508所示。当进入空气已使得真空消失时，第二翼片504关闭，如箭头508所示，从而保护模块202免于变形。

在一个实施方案中，第二翼片504借助于附接于第二翼片504的轻巧重物来实行。

在一个实施方案中，模块202可包括一个或多个孔，该一个或多个孔使得能够在使用或不使用上述翼片的情况下将模块202内的压力维持在期望水平内。

VI.示例性应用

图6是根据一个实施方案的用于利用从模块202收集的热水以产生电力的系统600的框图。系统600配置有模块202。系统600包括第一泵602、热交换器604、膨胀装置606、发电机608、冷凝器610、贮存槽612以及第二泵614。

在一个实施方案中，泵602被配置来从包封回转窑100的外壳体102的模块202接收热水，并且将水泵送到热交换器604，热交换器604可包括在其中蒸发制冷剂的3个热交换器，即，预热器、锅炉以及过热器。

在一个实施方案中，将在热交换器中蒸发的蒸发冷却剂用于膨胀装置606，诸如，涡轮或螺杆膨胀机。

在一个实施方案中，膨胀装置606配置有发电机608，从而产生电力。

在一个实施方案中，离开膨胀装置606的低压蒸发冷却剂在冷凝器610中冷凝。将冷凝的制冷剂存储在贮存槽612中。为了再利用和增加压力，使用泵614来泵送贮存槽612中的流体。

在一个实施方案中，可将离开模块202的热水用于在热交换器中加热区域供热水。

在一个实施方案中，可将热水用作区域供冷系统中的吸收式制冷单元的热源。

在一个实施方案中，可将热水整合作为热力循环的热输入的一部分，该热力循环针对其热输入的其余部分还使用更热的热源。

根据前述说明，本领域的技术人员将很好地了解，将智能地利用存在于热水中的废热，从而提高使用系统的工厂的利润率。

VII.实施例

用于利用从内部隔热反应器的外侧辐射的废热的系统和方法被用于水泥生产厂中。在这个工厂中，回转窑100由模块202沿着窑100的长度包封。包封窑100的外壳体102的模块202为圆柱形形状并且以距离回转窑100的外壳体102的一定径向距离(可为10cm到20cm)沿着窑100的长度并排放置。应当注意，模块202不像轴承那样覆盖关键物品。

存在于每个模块202的顶部的入口302将水接收到模块中。穿过布水器312的水在模块202的内部弯曲部分308的表面上以薄膜的形式散开。

应当注意，被送到每个模块202的水的量由恒温器控制。可将恒温器的传感器放置在每个模块202中邻近于模块202的出口304的底部处。还可将传感器放置在从模块202引出的出口管中。此外，被带出每个模块202的出口304的水的温度被维持在95℃-100℃。

将通过每个模块202的底部处的出口304收集的具有靠近100℃的温度的水用于热交换器604以加热区域供热水或促进电力的产生，或用作区域供冷系统中的吸收式制冷的热源。此后，将冷却至例如75℃的温度的水返回并且通过每个模块202的入口302引入。

应当注意，在窑100中形成热点的情况下，模块202中面向热点的水膜将进入到核沸腾区中。此外，由于1cm³的液态水在大气条件下蒸发时具有大约1600cm³的体积，所以将发展成形成大量蒸汽。由于蒸汽的产生，第一翼片502将上升，并且可通过观察蒸汽烟羽或通过对应于第一翼片502的开关而容易地诊断出热点。

VIII.第四示例性模块

应当注意，在一些情况下可改变外壳体102的温度，并且希望将外壳体102的温度保持在规定限制内。为了控制外壳体102的温度，每个模块202对基于外壳体102的温度而远离或朝向外部壳体102移动。参考图7A至图7B，可提供用于控制模块202与外壳体102之间的距离的系统700。

通过辐射和对流两者从外壳体102进行热传递。辐射热量从外壳体102传递到模块202，并且通过模块与外壳体之间的距离的微小调整实际是未改变的，并且对流热量通过与外壳体102的表面接触的空气传递。

维持在模块202之间的间隙204和207允许空气进入和离开外壳体102与模块202之间维持的间隙206。此外，进入和离开间隙206的空气的量和速度取决于间隙204和207的大小。因此，通过改变间隙204和207的大小，可控制外壳体102的温度。

模块202对之间的间隙204和207的大小可通过将模块202朝向或远离外壳体102移动来改变。可通过将每个模块202安装在至少一个支腿702上来实现模块202的移动。支腿702在一端与模块202接合，而在另一端其与处在第一位置的枢转机构708接合，从而使得支腿702能够围绕点210枢转。此外，可缩回臂与支腿702接合。可缩回臂例如可以是液压或气动伸缩气缸中提供的臂。支腿702的枢转运动，以及因此间隙204与207的大小将基于臂延伸或缩回的程度而变化。在本配置中，可将臂缩回以增加间隙204和207的大小，从而允许更多的空气绕过外壳体102(其导致更多的热量被从外壳体102移除)，并且从而降低外壳体温度。相似地，可将臂延伸以减小间隙204和207的大小，从而减小模块202与外壳体102之间的间隙206(其导致略微更多的辐射热量被模块202吸收，但借助于对流而将更少量的热量从外壳体102移除)，并且从而增加外壳体温度。图7B是根据一个实施方案的系统700的示例性图示，其中模块202与外壳体102之间的距离已增加。

在一个实施方案中，可省去附接于枢转机构的支腿。

在一个实施方案中，可使用替代布置来实现模块202的移动。

在一个实施方案中，移动模块202以基于外壳体102的温度而增加或减少间隙204和207的大小。

在一个实施方案中，借助于红外行扫描仪或红外温度传感器来获得外壳体102的温度读数。

IX.第五示例性模块

参考图7C至图7D，可提供用于使用替代布置控制模块202与外壳体102之间的距离的系统700。在这个实施方案中，液压伸缩式气缸组件708在第二位置与支腿702接合，其中伸缩臂的缩回减小模块202与外壳体102之间的间隙，并且类似地延伸伸缩臂增加模块202与外壳体102之间的间隙。此外，液压伸缩式气缸组件708被接收在包封体710中(示出了包封体的一部分以使得能够说明其他细节)。将液压伸缩式气缸组件708提供在包封体710中保护组件708不受外壳体102辐射的热量的影响。此外，包封体保护伸缩臂免受灰尘的影响，从而保护组件708免于暴露于灰尘所致的故障。

此外，在一个实施方案中，组件708通过提供热交换器712来冷却，以使得组件708中用于使得伸缩臂能够移动的流体被维持在所需温度范围内。

此外，在一个实施方案中，适当放置的温度测量装置714使得能够测量外壳体102的温度。基于外壳体102的温度，使模块202朝向或远离外壳体102移动。

X.第六示例性模块

在一个实施方案中，模块202限定至少一个狭缝或窗口。参考图8，窗口或狭缝802可根据一个实施方案内置于模块202内。狭缝802允许红外行扫描仪804测量外壳体102的温度。将红外行扫描仪804适当地放置在距离模块202的一定距离之处。红外行扫描仪804通过提供在模块202中的狭缝802来监测外壳体102的温度。在一个实施方案中，可使用由红外行扫描仪804收集的数据来决定应该是将模块202远离还是朝向外壳体102移动。

在一个实施方案中，总体热回收借助于利用在红外波长中具有高发射率的涂层处理模块202中面向外壳体102的表面和外壳体102的外表面来增加。

在一个实施方案中，提供了具有无光饰面的黑漆涂层。

在一个实施方案中，可在模块202中面向外壳体102的表面以及外壳体102的外表面上提供具有高发射率值的涂层。

在一个实施方案中，在0.95与1之间选择发射率值。总发射率可具有0.90与1之间的值，后者可能是优选的。

在一个实施方案中，利用针对波长处在1000纳米与10000纳米之间的辐射具有高发射率的涂料涂刷窑的外壳体的外表面和模块的内壳体的外表面。

XI.第七示例性模块

在一个实施方案中，每个模块202可配置有一对盖板902。参考图9A至图9B，可在模块202与窑100的外壳体102之间的空间中提供盖板902以限定隔室，从而增强热回收。盖板902可包括单个板或多个板。盖板902可从模块202朝向窑100的外壳体102径向地延伸。一对盖板902可配置有每个模块202。可在模块202的纵向相反侧上提供一对盖板902以限定“隔室”。可在盖板902的边缘与窑100的外壳体102之间维持间隙。

盖板902可限定“C”形构型。“C”形构型的较大弯曲部分可接合至模块202，例如，接合至模块202的内壳体308。“C”弯曲部分的较小弯曲部分可暴露于窑100的外壳体102。

XII.第八示例性模块

参考图10A、图10B和图2A，模块202对之间的间隙204和207允许空气进入和离开间隙206。此外，进入和离开间隙206的空气的量和速度取决于间隙204和207的大小。因此，通过改变间隙204和207的大小或间隙204和207的暴露程度，可控制外壳体102的温度。

可通过在间隙204和207处提供覆盖构件1002来改变间隙204和207的暴露程度。覆盖构件1002可以是放置在间隙204和207处的铰接板。

在一个实施方案中，通过控制间隙204和207处的铰接板1002的对准，可控制通过间隙204或207进入或离开空间206的空气的量。

在一个实施方案中，覆盖构件1002可位于间隙204和207中的任一个内。

在一个实施方案中，可手动操作覆盖构件1002以调整间隙204和207的暴露程度。可替代地，覆盖构件1002可由自动化技术诸如通过使用由IR温度测量控制的液压操作式伸缩杆来操作。

XIII.结论

实施方案提供一种通过调整模块之间的距离来控制内部隔热反应器中的温度的技术，其被设计来利用从内部隔热反应器排放的热量。

以上描述的方法被描述为一系列步骤，但这仅仅是为了说明。因此，预期可以增加一些步骤，可以省略一些步骤，可以重排各步骤的顺序，或者可以同时执行一些步骤。

本文描述的示例实施方案可在包括安装在计算机上的软件的操作环境中、硬件中、或软件和硬件的组合中实施。

虽然已参照特定示例实施方案描述了实施方案，但是在不背离本文所述的系统和方法的较宽泛的精神和范围的情况下，将明显的是，可对这些实施方案做出各种修改和变化。因此，本说明书和附图将视为是说明性的，而非限制性的。

在阅读了前述说明之后，本发明的许多变化和修改对本领域的普通技术人员来说无疑是显而易见的。应当理解，本文中所采用的措辞或术语是出于描述而不是限制的目的。应当理解，以上说明包含许多具体说明，这些具体说明不应被解释为限制本发明的范围，而仅仅是提供本发明的一些个别优选的实施方案的说明。因此，本发明的范围应当由所附权利要求书及其法定等同物而非给出的实施例确定。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种用于回收由内部隔热式回转窑排放的热量的系统，所述系统包括：

一个或多个模块，其中所述模块包封所述窑的外壳体的一部分，其中每个所述模块包括：

内壳体和外壳体，所述内壳体和所述外壳体限定所述模块内的空间；

入口，其被配置来将水接收到所述模块中；

布水器，其被配置来将进入所述模块的水以膜的形式散开，所述膜被配置来在所述内壳体的内表面上方流动；

压力调节装置，其被配置来调节所述模块内的压力，以使得确保所述模块内的所述压力接近周围压力；以及

出口，其被配置来允许所述水从所述模块离开。

2.如权利要求1所述的系统，其还包括温度调节器，所述温度调节器用于测量离开每个模块的水的温度，并且调节通过所述入口进入所述模块的水流以维持离开所述模块的水的所述温度。

3.如权利要求1和2中任一项所述的系统，其还包括枢转机构，其中所述枢转机构使得所述模块能够围绕枢转轴线枢转。

4.如权利要求1和2中任一项所述的系统，其还包括用于调整所述窑与所述模块之间的距离的机构。

5.如权利要求3所述的系统，其中所述枢转机构使得所述模块能够朝向和远离所述窑的所述外壳体移动，其中所述枢转机构包括被配置来在第一位置或第二位置与支腿接合的可缩回臂，其中，

在所述第一位置，所述可缩回臂的延伸导致所述模块朝向所述窑的所述外壳体移动，并且所述臂的缩回导致所述模块远离所述外壳体移动；以及

在所述第二位置，所述臂的延伸导致所述模块远离所述外壳体移动，并且所述臂的缩回导致所述模块朝向所述外壳体移动。

6.如权利要求1和2中任一项所述的系统，其还包括沿着所述窑的纵向轴线设置的多个模块或多对模块。

7.如权利要求1和2中任一项所述的系统，其中所述模块或模块对被设置成使得至少一个间隙被限定在由所述模块对限定的圆周内，或者一个间隙被限定在所述模块与所述窑的所述外壳体之间，

8.如权利要求7所述的系统，其还包括至少一个覆盖构件，所述至少一个覆盖构件被配置成可操作来限制所述间隙在所述模块对之间或者在所述模块与所述窑的所述外壳体之间的暴露程度。

9.如权利要求1和2中任一项所述的系统，其中所述模块适配有至少一个盖板，其中所述盖板从所述模块朝向所述窑的所述外壳体径向地延伸。

10.如权利要求1和2中任一项所述的系统，其中所述模块限定窗口，其中所述窗口有助于所述窑的所述外壳体的温度的测量，其中所述窑的所述外壳体的所述温度通过调整所述模块与所述窑的所述外壳体的接近性来调节。

11.如权利要求1和2中任一项所述的系统，其还包括限定在所述模块中的至少一个孔，其中所述孔被配置来允许所述模块内形成的蒸汽离开并且在所述模块内形成真空的情况下促进空气进入。

12.如权利要求1和2中任一项所述的系统，其中利用针对波长处在1000纳米与10000纳米之间的辐射具有发射率的涂料涂刷所述窑的所述外壳体的外表面和所述模块的所述内壳体的外表面。

13.一种用于检测回转窑上热点形成的系统，其中所述系统包括：

一个或多个模块，所述一个或多个模块沿着所述窑的长度包封所述窑的外壳体，其中一个或多个模块包括：

入口，其用于将水接收到所述模块中；

布水器，所述布水器被配置来使进入所述模块的水以膜的形式散开，所述膜被配置来在所述模块的内壳体的内表面上方流动；

出口，其用于允许水从所述模块离开；以及

至少一个孔或压力释放装置，所述至少一个孔或压力释放装置被配置来允许所述模块中产生的蒸汽离开，其中所述热点的形成是基于离开所述压力调节装置的所述蒸汽的一个或多个特征来确定。

14.如权利要求13所述的系统，其中所述压力释放装置被配置成一旦所述模块内的压力超过预定压力就允许蒸汽离开，从而释放蒸汽烟羽，其中所述蒸汽烟羽的出现是所述热点的所述形成的指示。

15.如权利要求13所述的系统，其还包括真空释放装置，其中所述真空释放装置被配置成一旦所述模块内产生的真空超过预定限值就将空气接收到所述模块中。

16.一种用于回收由回转窑排放的热量的方法，所述方法包括：

利用一个或多个模块包封所述窑的外壳体的至少一部分；

通过入口将水接收到所述模块中；

将进入所述模块的水以膜的形式散开，所述膜被配置来在所述模块的内壳体的内表面上方流动，并且允许热水通过出口离开；以及

调节所述模块内的压力，以使得确保所述模块内的所述压力接近于周围压力。

17.如权利要求16所述的方法，其还包括至少基于离开所述模块的水的温度来调节进入所述模块的水流。

18.如权利要求16所述的方法，其还包括控制所述模块与所述外壳体之间的距离以调节所述窑的所述外壳体的温度或离开所述模块的所述水的所述温度。

19.如权利要求16所述的方法，其还包括向所述模块中的至少一个配置一对盖板，其中所述盖板从所述模块朝向所述窑在所述模块与所述窑之间限定的空间中径向地延伸。

20.如权利要求16所述的方法，其还包括在设置在所述窑的直径相对侧中的一对模块之间或在所述模块与所述窑之间限定至少一个圆周间隙。

21.如权利要求20所述的方法，其还包括当所述模块对静止时改变所述间隙的暴露程度。

22.如权利要求20所述的方法，其还包括通过使所述模块对中的至少一个朝向或远离所述窑枢转来改变所述间隙的尺寸。

Claims (22)

1.一种用于回收由内部隔热式回转窑排放的热量的系统，所述系统包括：

一个或多个模块，其中所述模块包封所述窑的外壳体的一部分，其中每个所述模块包括：

内壳体和外壳体，所述内壳体和所述外壳体限定所述模块内的空间；

入口，其被配置来将水接收到所述模块中；

布水器，其被配置来将进入所述模块的水以膜的形式散开，所述膜被配置来大体上在所述内壳体的内表面上方流动；

压力调节装置，其被配置来调节所述模块内的压力，以使得确保所述模块内的所述压力接近周围压力；以及

出口，其被配置来允许所述水从所述模块离开。

2.如权利要求1所述的系统，其还包括温度调节器，所述温度调节器用于测量离开每个模块的水的温度，并且调节通过所述入口进入所述模块的水流以维持离开所述模块的水的所述温度。

3.如权利要求1和2中任一项所述的系统，其还包括枢转机构，其中所述枢转机构使得所述模块能够围绕枢转轴线枢转。

4.如权利要求1和2中任一项所述的系统，其还包括用于调整所述窑与所述模块之间的距离的机构。

5.如权利要求3所述的系统，其中所述枢转机构使得所述模块能够朝向和远离所述窑的所述外壳体移动，其中所述枢转机构包括被配置来在第一位置或第二位置与支腿接合的可缩回臂，其中，

在所述第一位置，所述可缩回臂的延伸导致所述模块朝向所述窑的所述外壳体移动，并且所述臂的缩回导致所述模块远离所述外壳体移动；以及

在所述第二位置，所述臂的延伸导致所述模块远离所述外壳体移动，并且所述臂的缩回导致所述模块朝向所述外壳体移动。

6.如权利要求1和2中任一项所述的系统，其还包括沿着所述窑的纵向轴线设置的多个模块或多对模块。

7.如权利要求1和2中任一项所述的系统，其中所述模块或模块对被设置成使得至少一个间隙被限定在由所述模块对限定的圆周内，或者一个间隙被限定在所述模块与所述窑的所述外壳体之间，

8.如权利要求7所述的系统，其还包括至少一个覆盖构件，所述至少一个覆盖构件被配置成可操作来限制所述间隙在所述模块对之间或者在所述模块与所述窑的所述外壳体之间的暴露程度。

9.如权利要求1和2中任一项所述的系统，其中所述模块适配有至少一个盖板，其中所述盖板从所述模块朝向所述窑的所述外壳体径向地延伸。

10.如权利要求1和2中任一项所述的系统，其中所述模块限定窗口，其中所述窗口有助于所述窑的所述外壳体的温度的测量，其中所述窑的所述外壳体的所述温度通过调整所述模块与所述窑的所述外壳体的接近性来调节。

11.如权利要求1和2中任一项所述的系统，其还包括限定在所述模块中的至少一个孔，其中所述孔被配置来允许所述模块内形成的蒸汽离开并且在所述模块内形成真空的情况下促进空气进入。

12.如权利要求1和2中任一项所述的系统，其中利用针对波长处在1000纳米与10000纳米之间的辐射具有发射率的涂料涂刷所述窑的所述外壳体的外表面和所述模块的所述内壳体的外表面。

13.一种用于检测回转窑上热点形成的系统，其中所述系统包括：

一个或多个模块，所述一个或多个模块沿着所述窑的长度包封所述窑的外壳体，其中一个或多个模块包括：

入口，其用于将水接收到所述模块中；

布水器，所述布水器被配置来使进入所述模块的水以膜的形式散开，所述膜被配置来大体上在所述模块的内壳体的内表面上方流动；

出口，其用于允许水从所述模块离开；以及

至少一个孔或压力释放装置，所述至少一个孔或压力释放装置被配置来允许所述模块中产生的蒸汽离开，其中所述热点的形成是基于离开所述压力调节装置的所述蒸汽的一个或多个特征来确定。

14.如权利要求13所述的系统，其中所述压力释放装置被配置成一旦所述模块内的压力超过预定压力就允许蒸汽离开，从而释放蒸汽烟羽，其中所述蒸汽烟羽的出现是所述热点的所述形成的指示。

15.如权利要求13所述的系统，其还包括真空释放装置，其中所述真空释放装置被配置成一旦所述模块内产生的真空超过预定限值就将空气接收到所述模块中。

16.一种用于回收由回转窑排放的热量的方法，所述方法包括：

利用一个或多个模块包封所述窑的外壳体的至少一部分；

通过入口将水接收到所述模块中；

将进入所述模块的水以膜的形式散开，所述膜被配置来大体上在所述模块的内壳体的内表面上方流动，并且允许热水通过出口离开；以及

调节所述模块内的压力，以使得确保所述模块内的所述压力接近于周围压力。

17.如权利要求16所述的方法，其还包括至少基于离开所述模块的水的温度来调节进入所述模块的水流。

18.如权利要求16所述的方法，其还包括控制所述模块与所述外壳体之间的距离以调节所述窑的所述外壳体的温度或离开所述模块的所述水的所述温度。

19.如权利要求16所述的方法，其还包括向所述模块中的至少一个配置一对盖板，其中所述盖板从所述模块朝向所述窑在所述模块与所述窑之间限定的空间中径向地延伸。

20.如权利要求16所述的方法，其还包括在设置在所述窑的直径相对侧中的一对模块之间或在所述模块与所述窑之间限定至少一个圆周间隙。

21.如权利要求20所述的方法，其还包括当所述模块对静止时改变所述间隙的暴露程度。

22.如权利要求20所述的方法，其还包括通过使所述模块对中的至少一个朝向或远离所述窑枢转来改变所述间隙的尺寸。