CN105890391A - 一种水泥窑余热回收装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种水泥窑余热回收装置，包括辐射换热器、第一管路系统以及第二管路系统，第一管路系统包括第一管道、给水泵、第一调节阀和流量计，辐射换热器的进水管上设有泄压阀、第一温度传感器和第一压力传感器；第二管路系统包括第二管道、第三管道以及第四管道，第三管道和或第四管道上设有第二调节阀，辐射换热器的出水管上设有第二温度传感器和第二压力传感器。整体结构精简；通过辐射换热器、第一管路系统以及第二管路系统的组合实现回转炉的辐射热直接将水加热送到锅炉汽包，不通过余热锅炉省煤器，增加余热锅炉的发电量的同时不影响排烟温度，充分有效利用辐射热。

Description

一种水泥窑余热回收装置
技术领域
本发明涉及水泥加工技术领域，具体涉及一种水泥窑余热回收装置。
背景技术
水泥是国民经济建设的重要基础原材料。目前，国内外尚无一种材料可以替代它的地位。据统计：2006年我国水泥产量达12.4亿吨，占世界水泥产量的45.23％左右。现如今已占世界水泥总产量的48％左右。
水泥行业是典型的高污染高能耗行业，且在国民生产中占有举足轻重的地位，对水泥行业采取行之有效的节能减排措施已经到了刻不容缓的地步。水泥回转窑筒体表面温度高，绝大部分热量以辐射的形式散失到环境中，散热量大。目前，此部分热量大部分没有回收仅在北方有少量回收用以冬天采暖。因水泥厂余热锅炉的特殊性，用水泥窑辐射热增加了余热锅炉的给水温度，势必会使窑头余热锅炉的排烟温度升高，导致余热热回收效率降低，因此，目前的技术还无有效的方式用来增加锅炉的发电量。
发明内容
本发明目的在于提供一种结构精简、能有效回收余热且能够提高锅炉发电量且不影响排烟温度的装置，具体技术方案如下：
一种水泥窑余热回收装置，包括设置在回转窑外围的辐射换热器、第一管路系统以及第二管路系统；
所述第一管路系统包括第一管道以及设置在所述第一管道上的给水泵、第一调节阀和流量计，所述辐射换热器的进水管通过所述第一管道与锅炉给水管连通；所述辐射换热器的进水管上设有泄压阀、第一温度传感器和第一压力传感器；
所述第二管路系统包括第二管道、第三管道以及第四管道，所述第二管道与所述第三管道串联设置，且所述第二管道与所述辐射换热器的出水管连通，所述第三管道与窑头锅炉的汽包连通；所述第四管道连通所述第二管道和窑尾锅炉的汽包；所述第三管道和/或所述第四管道上设有第二调节阀，所述辐射换热器的出水管上设有第二温度传感器和第二压力传感器；
所述第一调节阀的开度根据第二温度传感器读取的温度的高低进行调节。
为了达到更好的技术效果，还包括控制器，所述给水泵、第一调节阀、泄压阀、第一温度传感器和第一压力传感器、第二调节阀、第二温度传感器以及第二压力传感器均与所述控制器连接。
以上技术方案中优选的，所述控制器为PLC控制器。
以上技术方案中优选的，所述第一管道、第二管道、第三管道以及第四管道的材质均为铜管。
以上技术方案中优选的，所述辐射换热器的进水管和出水管上均设有与所述控制器连接的阀门。
以上技术方案中优选的，所述第一调节阀、所述第二调节阀以及所述阀门均为电动调节阀。
应用本发明的技术方案，具有以下有益效果：
(1)本发明的水泥窑余热回收装置包括辐射换热器、第一管路系统以及第二管路系统，第一管路系统包括第一管道、给水泵、第一调节阀和流量计，辐射换热器的进水管上设有泄压阀、第一温度传感器和第一压力传感器；第二管路系统包括第二管道、第三管道以及第四管道，第三管道和或第四管道上设有第二调节阀，辐射换热器的出水管上设有第二温度传感器和第二压力传感器。整体结构精简；通过辐射换热器、第一管路系统以及第二管路系统的组合实现回转炉的辐射热直接将水加热送到锅炉汽包，不通过余热锅炉省煤器，增加余热锅炉的发电量的同时不影响排烟温度，充分有效利用辐射热。
(2)本发明中还包括控制器的设计，给水泵、第一调节阀、泄压阀、第一温度传感器和第一压力传感器、第二调节阀、第二温度传感器以及第二压力传感器均与所述控制器连接，能够实现：a、根据第二温度传感器读取的温度的高低自动调节第一调节阀的开度，确保辐射换热器出水管中的水温；b、合理调节第二调节阀的开度，满足对窑头和窑尾供应相同或不同的热水量；控制器对给水泵的控制，为了确保流经辐射换热器的水量适中，满足不同需求；c、控制器同时连接第一温度传感器和第二温度传感器，实现温度的监控，便于计算余热回收量；d、通过控制器对第一调节阀、泄压阀以及第二调节阀的控制，确保第一管路系统和第二管路系统压力正常，维持正常运行，确保安全。
(3)本发明中控制器采用PLC控制器，使用者可以根据实际需求编写程序，实现整个系统的全自动化控制，提高控制精准度和效率。
(4)本发明中第一管道、第二管道、第三管道以及第四管道的材质均为20G钢管，满足使用寿命长等需求，且成本低。
(5)本发明中所述辐射换热器的进水管和出水管上均设有与所述控制器连接的阀门，便于随时对辐射换热器的进水量和出水量进行调节，满足检修等不同的需求。
(6)本发明中所述第一调节阀、所述第二调节阀以及所述阀门均为电动调节阀，灵敏度高，且便于调节。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例1的水泥窑余热回收装置的结构示意图；
其中，11、辐射换热器，111、进水管，112、出水管，12、第一管路系统，121、第一管道，122、给水泵，123、第一调节阀，124、流量计，125、泄压阀，126、第一温度传感器，127、第一压力传感器，13、第二管路系统，131、第二管道，132、第三管道，133、第四管道，134、第二调节阀，135、第二温度传感器，136、第二压力传感器，14、阀门；2、回转炉，3、窑头锅炉，4、窑尾锅炉，5、锅炉给水管，6、省煤器，7、汽包。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1：
参见图1，一种水泥窑余热回收装置，包括设置在回转窑2外围的辐射换热器11、第一管路系统12以及第二管路系统13。
所述第一管路系统12包括连通辐射换热器11的进水管111与锅炉给水管5的第一管道121以及设置在所述第一管道121上的给水泵122、第一调节阀123和流量计124，所述辐射换热器11的进水管111上设有泄压阀125、第一温度传感器126和第一压力传感器127。
所述第二管路系统13包括第二管道131、第三管道132以及第四管道133，所述第二管道131与所述第三管道132串联设置，且所述第二管道131与所述辐射换热器11的出水管112连通，所述第三管道132与窑头锅炉3中汽包7连通；所述第四管道133连通所述第二管道131和窑尾锅炉4中的汽包7；所述第三管道132(可以根据实际需要在所述第三管道132和所述第四管道133上同时设置第二调节阀134，也可以仅仅在第四管道133上设置第二调节阀134)上设有第二调节阀134，所述辐射换热器11的出水管112上设有第二温度传感器135和第二压力传感器136。
上述窑头锅炉3和窑尾锅炉4上均设有与锅炉给水管5连通的省煤器6。
所述辐射换热器11的进水管111和出水管112上最好均设有阀门14。
上述回收装置还可以包括控制器(未图示)，上述控制器可以采用PLC控制器。当采用控制器时，所述给水泵122、第一调节阀123、泄压阀125、第一温度传感器126和第一压力传感器127、第二调节阀134、第二温度传感器135、第二压力传感器136以及阀门14均与所述控制器连接。
上述第一管道121、第二管道131、第三管道132以及第四管道133的材质均为20G钢管。
上述第一调节阀123、所述第二调节阀134以及所述阀门14均为电动调节阀。
应用本发明的技术方案，详情如下：
锅炉给水管5分别给省煤器6以及本发明的水泥窑余热回收装置输水。
进入本发明水泥窑余热回收装置的水进入第一管路系统12中的第一管道121，后依次经过给水泵122、第一调节阀123以及流量计124后进入辐射换热器11的进水管111后加热。进水管11上设有监测水温的第一温度传感器126、监测水压的第一压力传感器127，泄压阀125用于整个系统压力高于设定值时进行泄压。
加热后的热水经过辐射换热器11的出水管112进入第二管路系统13中的第二管道131，后分别经过第三管道132进入窑头锅炉3中的汽包7以及经过第四管道133进入窑尾锅炉4中的汽包7。第三管道132上设有第二调节阀134(第二调节阀也可以设置在第四管道上，或者第三管道和第四管道上均设有第二调节阀)。辐射换热器11的出水管112上还设有第二温度传感器135、第二压力传感器136以及阀门14。
最好是：应用过程中，控制器确保辐射换热器的出水温度和压力与锅炉(窑头锅炉和窑尾锅炉)的省煤器的出口的温度压力一致，具体调节方式是：所述第一调节阀123的开度根据第二温度传感器135读取的温度的高低进行调节，如当第二温度传感器135检测的温度值低于省煤器的出口的温度时，控制器控制第一调节阀123的开度变小(减小水流量)，从而确保辐射换热器的出水温度与锅炉(窑头锅炉和窑尾锅炉)的省煤器的出口的温度尽量一致。当第二温度传感器135检测的温度值高于省煤器的出口的温度时，控制器控制第一调节阀123的开度变大。整个系统的压力调节方式与水流量的控制方式相似。
本发明通过辐射换热器、第一管路系统以及第二管路系统的组合实现回转炉的辐射热直接将水加热送到锅炉汽包，不通过余热锅炉省煤器，增加余热锅炉的发电量的同时不影响排烟温度，充分有效利用辐射热。
本发明和现有技术比较，数据如表1：
表1本发明技术与现有技术的效果对比表
从表1可知，本发明在最大化利用余热的基础上使得辐射换热器出水管水温达到180℃，能很好地将辐射热回收用于发电，可见，本发明技术与现有技术效果相比较，余热回收后的应用更具有价值，实用性更强，具有显著的进步。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种水泥窑余热回收装置，其特征在于，包括设置在回转窑外围的辐射换热器(11)、第一管路系统(12)以及第二管路系统(13)；
所述第一管路系统(12)包括第一管道(121)以及设置在所述第一管道(121)上的给水泵(122)、第一调节阀(123)和流量计(124)，所述辐射换热器(11)的进水管(111)通过所述第一管道(121)与锅炉给水管连通；所述辐射换热器(11)的进水管(111)上设有泄压阀(125)、第一温度传感器(126)和第一压力传感器(127)；
所述第二管路系统(13)包括第二管道(131)、第三管道(132)以及第四管道(133)，所述第二管道(131)与所述第三管道(132)串联设置，且所述第二管道(131)与所述辐射换热器(11)的出水管(112)连通，所述第三管道(132)与窑头锅炉的汽包连通；所述第四管道(133)连通所述第二管道(131)和窑尾锅炉的汽包；所述第三管道(132)和/或所述第四管道(133)上设有第二调节阀(134)，所述辐射换热器(11)的出水管(112)上设有第二温度传感器(135)和第二压力传感器(136)；
所述第一调节阀(123)的开度根据第二温度传感器(135)读取的温度的高低进行调节。
2.根据权利要求1所述的水泥窑余热回收装置，其特征在于，还包括控制器，所述给水泵(122)、第一调节阀(123)、泄压阀(125)、第一温度传感器(126)和第一压力传感器(127)、第二调节阀(134)、第二温度传感器(135)以及第二压力传感器(136)均与所述控制器连接。
3.根据权利要求2所述的水泥窑余热回收装置，其特征在于，所述控制器为PLC控制器。
4.根据权利要求2-3任意一项所述的水泥窑余热回收装置，其特征在于，所述第一管道(121)、第二管道(131)、第三管道(132)以及第四管道(133)的材质均为20G钢管。
5.根据权利要求4所述的水泥窑余热回收装置，其特征在于，所述辐射换热器(11)的进水管(111)和出水管(112)上均设有与所述控制器连接的阀门(14)。
6.根据权利要求5所述的水泥窑余热回收装置，其特征在于，所述第一调节阀(123)、所述第二调节阀(134)以及所述阀门(14)均为电动调节阀。
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