CN108036654A - 一种梁式石灰窑余热发电系统及其发电方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种梁式石灰窑余热发电系统及其发电方法，包括蒸发器和烟气换热器，所述蒸发器与梁式石灰窑的油冷却器并联，所述蒸发器内包括导热油通道和蒸汽通道，所述蒸汽通道的出汽端通过管道连接发电机组，发电机组连接凝汽器，所述凝汽器与烟气换热器的冷凝水通道连接，冷凝水通道另一端连接蒸汽通道的进液端，所述蒸汽通道的进液端还连接补水系统，所述烟气换热器内还设置烟气通道，所述烟气通道两端分辨连接梁式石灰窑烟气出口和布袋除尘器，所述梁式石灰窑余热发电系统利用导热油和烟气的余热发电，节约生产成本，且结构紧凑、占地小、机组投入快、发电效率高，可广泛应用于各种梁式石灰窑余热回收和余热发电场合。

Description

一种梁式石灰窑余热发电系统及其发电方法
技术领域
本发明涉及余热回收装置，尤其涉及一种梁式石灰窑余热发电系统及其发电方法。
背景技术
梁式石灰窑是一种新型石灰窑生产技术，主要包括窑体、供料系统、燃烧系统、出料系统、供风系统和控制系统。其窑体的冷却带装有上、下两层燃烧梁。为了保证上下燃烧梁的不变形和寿命，带空腔的燃烧梁设有导热油冷却系统，包括连接管路、导热油泵和油冷却器等。从燃烧梁出来的高温导热油虽然经助燃空气或燃气等的热量回收，回收了部分热量，但大部分热量还需要通过油冷却器(风冷器)风机冷却，降温后的导热油再进入上、下燃烧梁冷却，如此反复循环，不仅白白浪费了大量的热量，还造成了环境热污染。而石灰窑的烟气原来直接经过预热器后，烟气温度仍有200℃左右，进入布袋除尘器除尘后，经风机排入烟囱排放，浪费了大量的余热。
发明内容
本申请人针对以上缺点，进行了研究改进，提供一种梁式石灰窑余热发电系统。
本发明所采用的技术方案如下：
一种梁式石灰窑余热发电系统，包括蒸发器和烟气换热器，所述蒸发器与梁式石灰窑的油冷却器并联，所述蒸发器内包括导热油通道和蒸汽通道，所述蒸汽通道的出汽端通过管道连接发电机组，发电机组连接凝汽器，所述凝汽器与烟气换热器的冷凝水通道连接，冷凝水通道另一端连接蒸发器蒸汽通道的进液端，所述蒸汽通道的进液端还连接补水系统，所述烟气换热器内还设置烟气通道，所述烟气通道两端分别连接梁式石灰窑烟气出口和布袋除尘器。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述凝汽器还连接抽真空装置。
所述补水系统包括依次连接的软水处理装置和软水箱。
所述软水箱可连接除氧器，烟气换热器冷凝水通道也连接除氧器，蒸发器蒸汽通道的出汽端和进液端均通过管道连接除氧器。
所述梁式石灰窑烟气出口和布袋除尘器可通过支管直接连接。
一种梁式石灰窑余热发电方法，包括以下步骤：
1)蒸汽发生：将导热油切换通入蒸发器内，蒸发器利用导热油的热量，将水蒸发成具有一定压力的饱和蒸汽；
2)蒸汽发电：蒸汽通入发电机组做功，进行发电，做功后蒸汽变成气液两相的乏汽；
3)形成冷凝水：将气液两相的乏汽通入凝汽器，形成冷凝水；
4)烟气余热回收：梁式石灰窑产生的烟气通入烟气换热器，冷凝水也通入烟气换热器，冷凝水与烟气换热，提高冷凝水的温度，最后将冷凝水循环送入蒸发器内，继续产生蒸汽；
5)系统补水：系统运行时会有一部分水损耗，可通过补水系统补充水。
本发明的有益效果如下：所述梁式石灰窑余热发电系统及其发电方法，利用梁式石灰窑导热油以及烟气的余热产生蒸汽发电，热能转换成电能并入工厂电网，不但节约了电能消耗的生产成本，而且节省了原来的导热油冷却器的电机耗电量，且结构紧凑、占地小、机组投入快、发电效率高，可广泛应用于各种梁式石灰窑余热回收和余热发电场合。
附图说明
图1为本发明提供的梁式石灰窑余热发电系统的结构示意图。
图中：1、蒸发器；2、烟气换热器；3、梁式石灰窑；4、油冷却器；5、发电机组；6、凝汽器；7、布袋除尘器；8、抽真空装置；9、软水处理装置；10、软水箱；11、除氧器。
具体实施方式
下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，本实施例的梁式石灰窑余热发电系统，包括蒸发器1和烟气换热器2，蒸发器1与梁式石灰窑3的油冷却器4并联，蒸发器1内包括导热油通道和蒸汽通道，蒸汽通道的出汽端通过管道连接发电机组5，发电机组5连接凝汽器6，凝汽器6还连接抽真空装置8，凝汽器6与烟气换热器2的冷凝水通道连接，冷凝水通道另一端连接除氧器11，除氧器11连接补水系统，补水系统包括依次连接的软水处理装置9和软水箱10，蒸发器1蒸汽通道的出汽端和进液端均通过管道连接除氧器11，烟气换热器2内还设置烟气通道，烟气通道两端分别连接梁式石灰窑3烟气出口和布袋除尘器7，梁式石灰窑3烟气出口和布袋除尘器7可通过支管直接连接。
本实施例的梁式石灰窑余热发电方法，包括以下步骤：
1)蒸汽发生：将导热油切换通入蒸发器1内，蒸发器1利用导热油的热量，将水蒸发成具有一定压力的饱和蒸汽；
2)蒸汽发电：蒸汽通入发电机组5做功，进行发电，做功后蒸汽变成气液两相的乏汽；
3)形成冷凝水：将气液两相的乏汽通入凝汽器6，形成冷凝水，同时抽真空装置8，用于建立凝汽器6的真空，抽出凝汽器中的不凝结气体，降低排汽背压，增大蒸汽的有效焓降，提高机组效率，同时降低排汽压力和温度；
4)烟气余热回收：梁式石灰窑3产生的烟气通入烟气换热器2，冷凝水也通入烟气换热器2，冷凝水与烟气换热，提高冷凝水的温度；
5)冷凝水除氧：冷凝水进入除氧器11，并将小部分蒸汽也通入除氧器11，进行热力除氧，最后将除氧后的冷凝水通入蒸发器1继续产生蒸汽。
6)系统补水：系统运行时会有一部分水损耗，可先通过软水处理装置9产生软水，储存在软水箱10内，需要补水时，将水送入除氧器11，进行除氧后，再送入蒸发器1产生蒸汽。
如果梁式石灰窑余热发电系统故障不能使用时，也可将导热油切回油冷却器4，进行冷却，烟气通过支管直接进入布袋除尘器7除尘后排放。
发电机组5可以是透平膨胀发电机组、ORC发电机组、汽轮机发电机组或者螺杆发电机组任意一种。
凝汽器6可以是蒸发式凝汽器、水冷凝汽器或者空冷凝汽器任意一种。
抽真空装置8可以是射水抽气器、真空泵或射汽抽气器任意一种。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明的基本结构的情况下，本发明可以作任何形式的修改。

Claims (6)

1.一种梁式石灰窑余热发电系统，其特征在于：包括蒸发器(1)和烟气换热器(2)，所述蒸发器(1)与梁式石灰窑(3)的油冷却器(4)并联，所述蒸发器(1)内包括导热油通道和蒸汽通道，所述蒸汽通道的出汽端通过管道连接发电机组(5)，发电机组(5)连接凝汽器(6)，所述凝汽器(6)与烟气换热器(2)的冷凝水通道连接，冷凝水通道另一端连接蒸发器(1)蒸汽通道的进液端，所述蒸汽通道的进液端还连接补水系统，所述烟气换热器(2)内还设置烟气通道，所述烟气通道两端分别连接梁式石灰窑(3)烟气出口和布袋除尘器(7)。
2.根据权利要求1所述的梁式石灰窑余热发电系统，其特征在于：所述凝汽器(6)还连接抽真空装置(8)。
3.根据权利要求1所述的梁式石灰窑余热发电系统，其特征在于：所述补水系统包括依次连接的软水处理装置(9)和软水箱(10)。
4.根据权利要求3所述的梁式石灰窑余热发电系统，其特征在于：所述软水箱(10)可连接除氧器(11)，烟气换热器(2)冷凝水通道也连接除氧器(11)，蒸发器(1)蒸汽通道的出汽端和进液端均通过管道连接除氧器(11)。
5.根据权利要求1所述的梁式石灰窑余热发电系统，其特征在于：所述梁式石灰窑(3)烟气出口和布袋除尘器(7)可通过支管直接连接。
6.一种梁式石灰窑余热发电方法，包括以下步骤：
1)蒸汽发生：将导热油切换通入蒸发器(1)内，蒸发器(1)利用导热油的热量，将水蒸发成具有一定压力的饱和蒸汽；
2)蒸汽发电：蒸汽通入发电机组(5)做功，进行发电，做功后蒸汽变成气液两相的乏汽；
3)形成冷凝水：将气液两相的乏汽通入凝汽器(6)，形成冷凝水；
4)烟气余热回收：梁式石灰窑(3)产生的烟气通入烟气换热器(2)，冷凝水也通入烟气换热器(2)，冷凝水与烟气换热，提高冷凝水的温度，最后将冷凝水循环送入蒸发器(1)内，继续产生蒸汽；
5)系统补水：系统运行时会有一部分水损耗，可通过补水系统补充水。
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