CN111924921A - 临海地区水泥生产和海水淡化联合实现系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及能量回收利用领域，旨在解决偏远临海地区淡水缺乏和能源利用率低的问题，提供临海地区水泥生产和海水淡化联合实现系统及方法。临海地区水泥生产和海水淡化联合实现方法为，水泥系统的余热通过AQC锅炉、SP锅炉和BP锅炉换热用于海水淡化。本发明的有益效果是非常适用于偏远临海地区，能实现水泥生产和海水淡化的有机结合，能源利用率高且能够同时生产淡水和水泥。

Description

临海地区水泥生产和海水淡化联合实现系统及方法
技术领域
本发明涉及能量回收利用领域，具体而言，涉及临海地区水泥生产和 海水淡化联合实现系统及方法。
背景技术
水大约覆盖了地球表面的70％，但是作为生命生存和发展的重要条件， 其中仅2.5％为淡水，在这极少的淡水比例中，能够被直接取用的部分又仅 占0.3％。水资源短缺问题席卷全球。
中东、北非以及西亚沿海地带，经济相对落后，水泥等资源严重缺乏的同时淡水资源更加匮乏。而水资源短缺影响着社会各方面的发展，不仅限于生活用水，农业生产与工业生产也受到水资源分布和成本的限制，随着经济的发展，这一问题将更加突出。像水泥厂通常建立在相对偏僻的地方，这些如“孤岛”的地方往往淡水资源更加缺乏，再加上用水量大，引进淡水需要花巨资修建管网，水价高，造成与淡水引进地区争水的矛盾，而且存在断供的风险。
沿海有海水充足巨大优势，海水淡化是一种由来已久，且能够开发新 的淡水来源的措施。其最基本的原理就是将海水中的溶剂(即水)与其他 组分(尤其是盐)分离。海水淡化过程主要分为热法和膜法，其中热法中 又以多级闪蒸，低温多效蒸馏为代表，而膜法则以反渗透法为代表。可以 看出海水淡化是一种蓬勃发展的工艺，但是能源消耗仍然是遏制其发展的 核心因素。
由于水泥生产工艺本身就需要消耗大量的能源加之水泥生产系统中存 在着大量的能源浪费，使得水泥生产成为众所周知的能耗大户，需要消耗 大量的电能，为了降低能耗以及解决电能供应，常规的水泥窑建设有余热 发电项目，但由于余热发电项目通常采用低参数，余热发电的总体效率仅 为20％左右，余热回收利用率很低，所以水泥工业中存在能源浪费以及余热 回收利用率很低问题。
发明内容
本发明旨在提供临海地区水泥生产和海水淡化联合实现系统及方法， 以解决偏远临海地区淡水缺乏和能源利用率低的问题。
本发明的实施例是这样实现的：
本方案提供一种临海地区水泥生产和海水淡化联合实现方法，在水泥 系统的篦冷机中部和尾部分别设置中部抽气口和尾部抽气口；中部抽气口 连通入AQC锅炉，以从篦冷机中部抽气口抽取温度较高的热空气进入AQC 锅炉；进入的热空气在AQC锅炉换热后经过除尘器除尘后的气体，通过引 风机从烟囱排入大气；水泥系统的回转窑的窑尾烟气从水泥系统的预热器 出口进入SP锅炉，在SP锅炉中换热后通过风机送回水泥系统；水泥系统的旁路放风气体从水泥系统的回转窑和分解炉之间的烟室抽出，在BP锅炉 中换热后进入除尘器再通过烟囱排入大气；
来自海水淡化系统的冷凝水通过水泵分别送入AQC锅炉、SP锅炉和BP 锅炉，通过和各锅炉内的烟气换热，产生与海水淡化需求耦合的蒸汽热源， 将低品位余热烟气的热量转变成高品位蒸汽，送入海水淡化系统；
海水淡化系统包括淡水收集输送系统、浓盐水输送系统、凝汽器以及 多级蒸发器；所述高品位蒸汽送入海水淡化系统的蒸发器的第一级；
预处理后的海水经凝汽器后，进入蒸发器第一级中，与所述高品位蒸 汽进行热交换，高品位蒸汽在蒸发器第一级中被冷凝成水，通过水泵分别 送入AQC锅炉、SP锅炉和BP锅炉，进行下一循环；部分海水在蒸发器内因 吸热而汽化，被浓缩的海水依次进入串联于第一级蒸发器之后的各蒸发器 中重复蒸发，前一级蒸发器蒸发出来的蒸汽作为下一级蒸发器的热源，并 在下一级蒸发器中放热部分冷凝成为淡水，进入淡水收集输送系统，而在 最后一级蒸发器中浓缩后的浓盐水进入浓盐水输送系统。
本方案中的临海地区水泥生产和海水淡化联合实现方法，具有以下有 益效果：
1.针对建立在相对偏僻地方的临海水泥厂，这些“孤岛”地方往往淡 水资源更加缺乏，再加上用水量大，引进淡水需要花巨资修建管网，水价 高，造成与淡水引进地区争水的矛盾，而且存在断供的风险。沿海有海水 充足巨大优势，水泥厂各类余热资源和海水淡化对能源的需求存在互补性， 通过系统的耦合，产生淡水，不仅解决了水泥企业生活生产用水问题，还 可以将富余的淡水出售，增加企业的经济效益。
2.由于水泥生产工艺本身就需要消耗大量的能源加之水泥生产系统中 存在着能源浪费，若产生的废气直接排放，造成大量的能源浪费，现有技 术中余热发电的总体效率仅为20％左右，申请人研究发现，这主要是因为汽 轮机排出的乏汽含有大量的潜热不能被利用，余热回收利用率很低。而本 实施例中，通过系统地耦合实现海水淡化，既可以将能源利用率大大提高， 解决了余热回收利用率很低的问题，又解决了海水淡化能源消耗问题，不 需要单独的去建立海水淡化热源装置。
综上，本方案提供的临海地区水泥生产和海水淡化联合实现方法有机 结合水泥生产和海水淡化，具有能量利用率高、且能够同时生产淡水和水 泥，尤其适合缺水的偏远临海地区，降低了海水淡化和水泥生产的综合成 本，具有重要的经济效益和环保效益。
在一种实施方式中：
最后一级蒸发器中浓缩后的浓盐水进入浓盐水输送系统后用于制取盐 或者提取溴元素。
本方案还提供一种临海地区水泥生产和海水淡化联合实现方法，在水 泥系统的篦冷机中部和尾部分别设置中部抽气口和尾部抽气口；中部抽气 口连通入AQC锅炉，以从篦冷机中部抽气口抽取温度较高的热空气进入AQC 锅炉；进入的热空气在AQC锅炉换热后经过除尘器除尘后的气体，通过引 风机从烟囱排入大气；水泥系统的回转窑的窑尾烟气从水泥系统的预热器 出口进入SP锅炉，在SP锅炉中换热后通过风机送回水泥系统；水泥系统的旁路放风气体从水泥系统的回转窑和分解炉之间的烟室抽出，在BP锅炉 中换热后进入除尘器再通过烟囱排入大气；
来自海水淡化系统的冷凝水通过水泵分别送入AQC锅炉、SP锅炉和BP 锅炉，通过和各锅炉内的烟气换热，产生与海水淡化需求耦合的蒸汽热源， 将低品位余热烟气的热量转变成高品位蒸汽，送入海水淡化系统；
海水淡化系统包括盐水加热器、热回收段、排热段、淡水收集输送系 统和浓盐水输送系统，所述热回收段具有多级串联的蒸发室；所述高品位 蒸汽送入海水淡化系统的盐水加热器；
经过预处理的海水，首先送入排热段作为冷却水，离开排热段的大部 分冷却海水又排回海中，小部分作为进料海水，经除氧预处理后，进入排 热段，然后从排热段中通过水泵将循环盐水送入热回收段回收闪蒸淡水蒸 气的热量后，再经过盐水加热器被所述高品位蒸汽加热，在这里盐水达到 工艺要求的最高温度；加热后的循环盐水进入热回收段第一级的蒸发室， 该蒸发室中的压力控制在低于热盐水温度所对应的饱和蒸汽压的条件，使热盐水进入蒸发室后即成为过热水而急速地部分汽化，从而使热盐水自身 的温度降低，所产生的蒸汽冷凝后即为所需的淡水，进入淡水收集输送系 统；同时盐水也逐级增浓，直到其温度向下接近天然海水温度；浓盐水从 排热段中排出，进入浓盐水输送系统，用于制取盐或者提取溴元素。
本方案还提供一种临海地区水泥生产和海水淡化联合实现系统，其包 括水泥系统和海水淡化系统；
所述水泥系统包括篦冷机、回转窑和预热器；其中，篦冷机连接回转 窑、回转窑通过烟室连通于预热器的分解炉；
篦冷机中部和尾部分别设置中部抽气口和尾部抽气口，中部抽气口连 通入AQC锅炉，AQC锅炉通过除尘器连通风机；
回转窑的窑尾烟气出口从预热器出口连通SP锅炉，SP锅炉通过风机连 通回水泥系统；回转窑和分解炉之间的烟室连通入BP锅炉，BP锅炉通过除 尘器连通于大气；
所述海水淡化系统包括淡水收集输送系统、浓盐水输送系统、凝汽器 以及多级蒸发器；海水供水口通过凝汽器的冷却管后分别进入各级蒸发器； 各级蒸发器分别在下部开设浓盐水出口、在上部设置水蒸气出口；
其中，前一级蒸发器的浓盐水出口连通入下一级蒸发器内，前一级蒸 发器的水蒸气出口连通下一级蒸发器的换热管，用作下一级蒸发器的热源， 并在放热后通过下一级蒸发器的换热管的出口端连通至淡水收集输送系 统；最后一级蒸发器的浓盐水出口连通至浓盐水输送系统、最后一集蒸发 器的水蒸气出口连通入凝汽器内对凝汽器内的海水放热后液化流入淡水收 集输送系统；
AQC锅炉、SP锅炉和BP锅炉的换热管的出口分别连通至第一级蒸发器 的换热管的入口，第一级蒸发器的换热管的出口通过水泵分别连通AQC锅 炉、SP锅炉和BP锅炉的换热管的入口。
本方案还提供一种临海地区水泥生产和海水淡化联合实现系统，其包 括水泥系统和海水淡化系统；
所述水泥系统包括篦冷机、回转窑和预热器；其中，篦冷机连接回转 窑、回转窑通过烟室连通于预热器的分解炉；
篦冷机中部和尾部分别设置中部抽气口和尾部抽气口，中部抽气口连 通入AQC锅炉，AQC锅炉通过除尘器连通风机；
回转窑的窑尾烟气出口从预热器出口连通SP锅炉，SP锅炉通过风机连 通回水泥系统；回转窑和分解炉之间的烟室连通入BP锅炉，BP锅炉通过除 尘器连通于大气；
所述海水淡化系统包括盐水加热器、热回收段、排热段、淡水收集输 送系统和浓盐水输送系统，所述热回收段具有多级串联的蒸发室；
海水供水口连通于排热段内的冷却管，排热段内的冷却管的出口一路 连通外界以排出海水、另一路连通回排热段内部，排热段的出水口连通热 回收段的各级蒸发室串联的冷却管后通入盐水加热器内；盐水加热器的出 口依次连通进各级蒸发室内，最后一级蒸发室的出口连通回排热段后，由 排热段连通至浓盐水输送系统；而排热段和各级蒸发室内蒸发的水蒸气受 其内冷却管的冷却后的淡水分别连通至淡水收集输送系统。
AQC锅炉、SP锅炉和BP锅炉的换热管的出口分别连通至盐水加热器的 换热管的入口，盐水加热器的换热管的出口通过水泵分别连通AQC锅炉、 SP锅炉和BP锅炉的换热管的入口。
在一种实施方式中：
排热段包括多级串联的蒸发室。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中提及 之附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例， 因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付 出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1中示出了本发明实施例一中的临海地区水泥生产和海水淡化联合 实现系统的示意图(其中线路上的箭头示意气体或海水或淡水的流动方 向)；
图2中示出了本发明实施例二中的临海地区水泥生产和海水淡化联合 实现系统的示意图(其中线路上的箭头示意气体或海水或淡水的流动方 向)；
图标：
图1中：水泥系统10、海水淡化系统20、篦冷机11、回转窑12、预 热器13、烟室14、分解炉15、中部抽气口16、尾部抽气口17、除尘器18、 风机19、海水供水口21、浓盐水出口22、水蒸气出口23、海水添加口24、 冷却管27、换热管28、水泵33、AQC锅炉1a、SP锅炉2a、BP锅炉3a、蒸 发器6a、凝汽器7a、淡水收集输送系统8a、浓盐水输送系统9a；
图2中：水泥系统10、海水淡化系统20、篦冷机11、回转窑12、预 热器13、烟室14、分解炉15、中部抽气口16、尾部抽气口17、除尘器18、 风机19、海水供水口21、冷却管27、换热管28、排热段的出水口29、水 泵33、AQC锅炉1b、SP锅炉2b、BP锅炉3b、盐水加热器6b、热回收段7b、 排热段8b、淡水收集输送系统9b、浓盐水输送系统10b、蒸发室11b。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本 发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描 述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。 通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配 置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限 制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本 发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获 得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
参见图1，本实施例提供一种临海地区水泥生产和海水淡化联合实现系 统，其包括水泥系统10和海水淡化系统20。
其中，所述水泥系统10包括篦冷机11、回转窑12和预热器13；其中， 篦冷机11连接回转窑12、回转窑12通过烟室14连通于预热器13的分解 炉15。
篦冷机11中部和尾部分别设置中部抽气口16和尾部抽气口17，中部 抽气口16连通入AQC锅炉1a，AQC锅炉1a通过除尘器18连通风机19。
回转窑12的窑尾烟气出口从预热器13出口连通SP锅炉2a，SP锅炉 2a通过风机19连通回水泥系统10(图中未示出连通回水泥系统10的管道)； 回转窑12和分解炉15之间的烟室14连通入BP锅炉3a，BP锅炉3a通过 除尘器18连通于大气。
所述海水淡化系统20包括淡水收集输送系统8a、浓盐水输送系统9a、 凝汽器7a以及多级蒸发器6a(图中仅示出了前两级和最后一级，而未示出 中间的其他级，且各级蒸发器6a从右到左依次为第一级、第二级…)；海 水供水口21通过凝汽器7a的冷却管27后分别进入各级蒸发器6a；各级蒸 发器6a分别在下部开设浓盐水出口22、在上部设置水蒸气出口23。其中， 前一级蒸发器6a的浓盐水出口22连通入下一级蒸发器6a内，前一级蒸发 器6a的水蒸气出口23连通下一级蒸发器6a的换热管28，用作下一级蒸发 器6a的热源，并在放热后通过下一级蒸发器6a的换热管28的出口端连通 至淡水收集输送系统8a；最后一级蒸发器6a的浓盐水出口22连通至浓盐 水输送系统9a、最后一集蒸发器6a的水蒸气出口23连通入凝汽器7a内对 凝汽器7a内的海水放热后液化流入淡水收集输送系统8a。AQC锅炉、SP锅 炉和BP锅炉的换热管的出口分别连通至第一级蒸发器6a的换热管28的入 口，作为第一级蒸发器6a的热源；第一级蒸发器6a的换热管28的出口通 过水泵33分别连通AQC锅炉1a、SP锅炉2a和BP锅炉3a的换热管28的 入口。
基于本实施例中的临海地区水泥生产和海水淡化联合实现系统的临海 地区水泥生产和海水淡化联合实现方法为：在水泥系统10的篦冷机11中 部和尾部分别设置中部抽气口16和尾部抽气口17；中部抽气口16连通入 AQC锅炉1a，以从篦冷机11中部抽气口16抽取温度较高的热空气进入AQC 锅炉1a；进入的热空气在AQC锅炉1a换热后经过除尘器18除尘后的气体， 通过引风机19从烟囱排入大气；水泥系统10的回转窑12的窑尾烟气从水 泥系统10的预热器13出口进入SP锅炉2a，在SP锅炉2a中换热后通过风 机19送回水泥系统10；水泥系统10的旁路放风气体从水泥系统10的回转 窑12和分解炉15之间的烟室14抽出，在BP锅炉3a中换热后进入除尘器 18再通过烟囱排入大气；
来自海水淡化系统20的冷凝水通过水泵33分别送入AQC锅炉1a、SP 锅炉2a和BP锅炉3a，通过和各锅炉内的烟气换热，产生与海水淡化需求 耦合的蒸汽热源，将低品位余热烟气的热量转变成高品位蒸汽，送入海水 淡化系统；
海水淡化系统20包括淡水收集输送系统8a、浓盐水输送系统9a、凝 汽器7a以及多级蒸发器6a；经锅炉换热后的高品位蒸汽送入海水淡化系统 20的蒸发器6a的第一级；
预处理后的海水由抽水泵抽入经凝汽器7a后，进入蒸发器6a第一级 中，与前述高品位蒸汽进行热交换，高品位蒸汽在蒸发器6a第一级中被冷 凝成水，通过水泵33分别送入AQC锅炉1a、SP锅炉2a和BP锅炉3a，进 行下一循环；部分海水在蒸发器6a内因吸热而汽化，被浓缩的海水依次进 入串联于第一级蒸发器6a之后的各蒸发器6a中重复蒸发，前一级蒸发器 6a蒸发出来的蒸汽作为下一级蒸发器6a的热源，并在下一级蒸发器6a中 放热部分冷凝成为淡水，进入淡水收集输送系统8a，而在最后一级蒸发器 6a中浓缩后的浓盐水进入浓盐水输送系统9a。
本方案中的临海地区水泥生产和海水淡化联合实现系统及方法，具有 以下有益效果：
1.针对建立在相对偏僻地方的临海水泥厂，这些“孤岛”地方往往淡 水资源更加缺乏，再加上用水量大，引进淡水需要花巨资修建管网，水价 高，造成与淡水引进地区争水的矛盾，而且存在断供的风险。沿海有海水 充足巨大优势，水泥厂各类余热资源和海水淡化对能源的需求存在互补性， 通过系统的耦合，实现淡水生产，不仅解决了水泥企业生活生产用水问题， 还可以将富余的淡水出售，增加企业的经济效益。
2.由于水泥生产工艺本身就需要消耗大量的能源加之水泥生产系统中 存在着能源浪费，若产生的废气直接排放，造成大量的能源浪费，现有技 术中余热发电的总体效率仅为20％左右，申请人研究发现，这主要是因为汽 轮机4a排出的乏汽含有大量的潜热不能被利用，余热回收利用率很低。而 本实施例中，通过系统地耦合实现淡水生产，既可以将能源利用率大大提 高，解决了余热回收利用率很低的问题，又解决了海水淡化能源消耗问题， 不需要单独的去建立海水淡化热源装置。
综上，本方案提供的临海地区水泥生产和海水淡化联合实现方法有机 结合水泥生产和海水淡化，具有能量利用率高、且能够同时生产淡水和水 泥，尤其适合缺水的偏远临海地区，降低了海水淡化和水泥生产的综合成 本，具有重要的经济效益和环保效益。
本实施例中，可选地，最后一级蒸发器6a中浓缩后的浓盐水进入浓盐 水输送系统9a后用于制取盐或者提取溴元素。如此，可进一步充分地利用 该系统产生的产品。
本实施例中，预处理后的海水通过海水添加口24额外进入第一级蒸发 器6a后的各级蒸发器6a中，以对后续各级蒸发器6a额外供应海水。如此， 可避免后级蒸发器6a内无海水造成的能量浪费。最后一级的蒸发器6a蒸 发的水蒸气进入凝汽器7a内向经过凝汽器7a的海水放热后冷凝为淡水进 入淡水收集输送系统8a。
本实施例中，余热回收的锅炉可以是AQC锅炉、SP锅炉、BP锅炉其中 的任意一种或者任意两种或者三种，余热回收的锅炉可以是单压锅炉或者 双压锅炉。
实施例二
本实施例提供一种临海地区水泥生产和海水淡化联合实现系统，其包 括水泥系统10和海水淡化系统20；
所述水泥系统10包括篦冷机11、回转窑12和预热器13；其中，篦冷 机11连接回转窑12、回转窑12通过烟室14连通于预热器13的分解炉15；
篦冷机11中部和尾部分别设置中部抽气口16和尾部抽气口17，中部 抽气口16连通入AQC锅炉1b，AQC锅炉1b通过除尘器18连通风机19；
回转窑12的窑尾烟气出口从预热器13出口连通SP锅炉2b，SP锅炉 2b通过风机19连通回水泥系统10；回转窑12和分解炉15之间的烟室14 连通入BP锅炉3b，BP锅炉3b通过除尘器18连通于大气；
所述海水淡化系统20包括盐水加热器6b、热回收段7b、排热段8b、 淡水收集输送系统9b和浓盐水输送系统10b，所述热回收段7b具有多级串 联的蒸发室11b；
海水供水口21连通于排热段8b内的冷却管27，排热段8b内的冷却管 27的出口一路通过排海水通道连通外界以排出海水、另一路连通回排热段 8b内部，排热段8b的出水口29连通热回收段7b的各级蒸发室11b串联的 冷却管27后通入盐水加热器6b内；盐水加热器6b的出口依次连通进各级 蒸发室11b内，最后一级蒸发室11b的出口连通回排热段8b后，由排热段 8b连通至浓盐水输送系统10b；而排热段8b和各级蒸发室11b内蒸发的水 蒸气受其内冷却管27的冷却后的淡水分别连通至淡水收集输送系统9b。
AQC锅炉、SP锅炉和BP锅炉的换热管的出口分别连通至盐水加热器6b 的换热管28，作为盐水加热器6b的热源；盐水加热器6b的换热管28的出 口通过水泵33分别连通AQC锅炉1b、SP锅炉2b和BP锅炉3b的换热管28 的入口。
可选地，排热段8b包括多级串联的蒸发室11b。
基于本实施例中的临海地区水泥生产和海水淡化联合实现系统的临海 地区水泥生产和海水淡化联合实现方法为：在水泥系统10的篦冷机11中 部和尾部分别设置中部抽气口16和尾部抽气口17；中部抽气口16连通入 AQC锅炉1b，以从篦冷机11中部抽气口16抽取温度较高的热空气进入AQC 锅炉1b；进入的热空气在AQC锅炉1b换热后经过除尘器18除尘后的气体， 通过引风机19从烟囱排入大气；水泥系统10的回转窑12的窑尾烟气从水 泥系统10的预热器13出口进入SP锅炉2b，在SP锅炉2b中换热后通过风 机19送回水泥系统10；水泥系统10的旁路放风气体从水泥系统10的回转 窑12和分解炉15之间的烟室14抽出，在BP锅炉3b中换热后进入除尘器 18再通过烟囱排入大气；
来自海水淡化系统20的冷凝水通过水泵33分别送入AQC锅炉1b、SP 锅炉2b和BP锅炉3b，通过和各锅炉内的烟气换热，产生与海水淡化需求 耦合的蒸汽热源，将低品位余热烟气的热量转变成高品位蒸汽，送入海水 淡化系统；；海水淡化系统20包括盐水加热器6b、热回收段7b、排热段8b、 淡水收集输送系统9b和浓盐水输送系统10b，所述热回收段7b具有多级串 联的蒸发室11b；
经过预处理的海水，首先送入排热段8b作为冷却水，离开排热段8b 的大部分冷却海水又排回海中，小部分作为进料海水，经除氧预处理后， 进入排热段8b，然后从排热段8b中通过水泵33将循环盐水送入热回收段 7b回收闪蒸淡水蒸气的热量后，再经过盐水加热器6b加热，在这里盐水达 到工艺要求的最高温度；加热后的循环盐水进入热回收段7b第一级的蒸发 室11b，该蒸发室11b中的压力控制在低于热盐水温度所对应的饱和蒸汽压 的条件，使热盐水进入蒸发室11b后即成为过热水而急速地部分汽化，从 而使热盐水自身的温度降低，所产生的蒸汽冷凝后即为所需的淡水，进入 淡水收集输送系统9b；同时盐水也逐级增浓，直到其温度向下接近天然海 水温度；浓盐水从排热段8b中排出，进入浓盐水输送系统10b，用于制取 盐或者提取溴元素。
本实施例中，余热回收的锅炉可以是AQC锅炉、SP锅炉、BP锅炉其中 的任意一种或者任意两种或者三种，余热回收的锅炉可以是单压锅炉或者 双压锅炉。
综合上述实施例，本方案提出的临海地区水泥生产和海水淡化联合实 现系统及对应的临海地区水泥生产和海水淡化联合实现方法充分适用于偏 远临海地区，尤其是缺淡水的地区的实施，具有能源利用率高，能够满足 或至少部分满足这些地区对淡水的利用的有益效果。
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)

1.一种临海地区水泥生产和海水淡化联合实现方法，其特征在于：
在水泥系统的篦冷机中部和尾部分别设置中部抽气口和尾部抽气口；中部抽气口连通入AQC锅炉，以从篦冷机中部抽气口抽取温度较高的热空气进入AQC锅炉；进入的热空气在AQC锅炉换热后经过除尘器除尘后的气体，通过引风机从烟囱排入大气；水泥系统的回转窑的窑尾烟气从水泥系统的预热器出口进入SP锅炉，在SP锅炉中换热后通过风机送回水泥系统；水泥系统的旁路放风气体从水泥系统的回转窑和分解炉之间的烟室抽出，在BP锅炉中换热后进入除尘器再通过烟囱排入大气；
来自海水淡化系统的冷凝水通过水泵分别送入AQC锅炉、SP锅炉和BP锅炉，通过和各锅炉内的烟气换热，产生与海水淡化需求耦合的蒸汽热源，将低品位余热烟气的热量转变成高品位蒸汽，送入海水淡化系统；
海水淡化系统包括淡水收集输送系统、浓盐水输送系统、凝汽器以及多级蒸发器；所述高品位蒸汽送入海水淡化系统的蒸发器的第一级；
预处理后的海水经凝汽器后，进入蒸发器第一级中，与所述高品位蒸汽进行热交换，高品位蒸汽在蒸发器第一级中被冷凝成水，通过水泵分别送入AQC锅炉、SP锅炉和BP锅炉，进行下一循环；部分海水在蒸发器内因吸热而汽化，被浓缩的海水依次进入串联于第一级蒸发器之后的各蒸发器中重复蒸发，前一级蒸发器蒸发出来的蒸汽作为下一级蒸发器的热源，并在下一级蒸发器中放热部分冷凝成为淡水，进入淡水收集输送系统，而在最后一级蒸发器中浓缩后的浓盐水进入浓盐水输送系统。
2.根据权利要求1所述的临海地区水泥生产和海水淡化联合实现方法，其特征在于：
最后一级蒸发器中浓缩后的浓盐水进入浓盐水输送系统后用于制取盐或者提取溴元素。
3.一种临海地区水泥生产和海水淡化联合实现方法，其特征在于：
在水泥系统的篦冷机中部和尾部分别设置中部抽气口和尾部抽气口；中部抽气口连通入AQC锅炉，以从篦冷机中部抽气口抽取温度较高的热空气进入AQC锅炉；进入的热空气在AQC锅炉换热后经过除尘器除尘后的气体，通过引风机从烟囱排入大气；水泥系统的回转窑的窑尾烟气从水泥系统的预热器出口进入SP锅炉，在SP锅炉中换热后通过风机送回水泥系统；水泥系统的旁路放风气体从水泥系统的回转窑和分解炉之间的烟室抽出，在BP锅炉中换热后进入除尘器再通过烟囱排入大气；
来自海水淡化系统的冷凝水通过水泵分别送入AQC锅炉、SP锅炉和BP锅炉，通过和各锅炉内的烟气换热，产生与海水淡化需求耦合的蒸汽热源，将低品位余热烟气的热量转变成高品位蒸汽，送入海水淡化系统；
海水淡化系统包括盐水加热器、热回收段、排热段、淡水收集输送系统和浓盐水输送系统，所述热回收段具有多级串联的蒸发室；所述高品位蒸汽送入海水淡化系统的盐水加热器；
经过预处理的海水，首先送入排热段作为冷却水，离开排热段的大部分冷却海水又排回海中，小部分作为进料海水，经除氧预处理后，进入排热段，然后从排热段中通过水泵将循环盐水送入热回收段回收闪蒸淡水蒸气的热量后，再经过盐水加热器被所述高品位蒸汽加热，在这里盐水达到工艺要求的最高温度；加热后的循环盐水进入热回收段第一级的蒸发室，该蒸发室中的压力控制在低于热盐水温度所对应的饱和蒸汽压的条件，使热盐水进入蒸发室后即成为过热水而急速地部分汽化，从而使热盐水自身的温度降低，所产生的蒸汽冷凝后即为所需的淡水，进入淡水收集输送系统；同时盐水也逐级增浓，直到其温度向下接近天然海水温度；浓盐水从排热段中排出，进入浓盐水输送系统，用于制取盐或者提取溴元素。
4.一种临海地区水泥生产和海水淡化联合实现系统，其特征在于：
包括水泥系统和海水淡化系统；
所述水泥系统包括篦冷机、回转窑和预热器；其中，篦冷机连接回转窑、回转窑通过烟室连通于预热器的分解炉；
篦冷机中部和尾部分别设置中部抽气口和尾部抽气口，中部抽气口连通入AQC锅炉，AQC锅炉通过除尘器连通风机；
回转窑的窑尾烟气出口从预热器出口连通SP锅炉，SP锅炉通过风机连通回水泥系统；回转窑和分解炉之间的烟室连通入BP锅炉，BP锅炉通过除尘器连通于大气；
所述海水淡化系统包括淡水收集输送系统、浓盐水输送系统、凝汽器以及多级蒸发器；海水供水口通过凝汽器的冷却管后分别进入各级蒸发器；各级蒸发器分别在下部开设浓盐水出口、在上部设置水蒸气出口；
其中，前一级蒸发器的浓盐水出口连通入下一级蒸发器内，前一级蒸发器的水蒸气出口连通下一级蒸发器的换热管，用作下一级蒸发器的热源，并在放热后通过下一级蒸发器的换热管的出口端连通至淡水收集输送系统；最后一级蒸发器的浓盐水出口连通至浓盐水输送系统、最后一集蒸发器的水蒸气出口连通入凝汽器内对凝汽器内的海水放热后液化流入淡水收集输送系统；
AQC锅炉、SP锅炉和BP锅炉的换热管的出口分别连通至第一级蒸发器的换热管的入口，第一级蒸发器的换热管的出口通过水泵分别连通AQC锅炉、SP锅炉和BP锅炉的换热管的入口。
5.一种临海地区水泥生产和海水淡化联合实现系统，其特征在于：
包括水泥系统和海水淡化系统；
所述水泥系统包括篦冷机、回转窑和预热器；其中，篦冷机连接回转窑、回转窑通过烟室连通于预热器的分解炉；
篦冷机中部和尾部分别设置中部抽气口和尾部抽气口，中部抽气口连通入AQC锅炉，AQC锅炉通过除尘器连通风机；
回转窑的窑尾烟气出口从预热器出口连通SP锅炉，SP锅炉通过风机连通回水泥系统；回转窑和分解炉之间的烟室连通入BP锅炉，BP锅炉通过除尘器连通于大气；
所述海水淡化系统包括盐水加热器、热回收段、排热段、淡水收集输送系统和浓盐水输送系统，所述热回收段具有多级串联的蒸发室；
海水供水口连通于排热段内的冷却管，排热段内的冷却管的出口一路连通外界以排出海水、另一路连通回排热段内部，排热段的出水口连通热回收段的各级蒸发室串联的冷却管后通入盐水加热器内；盐水加热器的出口依次连通进各级蒸发室内，最后一级蒸发室的出口连通回排热段后，由排热段连通至浓盐水输送系统；而排热段和各级蒸发室内蒸发的水蒸气受其内冷却管的冷却后的淡水分别连通至淡水收集输送系统；
AQC锅炉、SP锅炉和BP锅炉的换热管的出口分别连通至盐水加热器的换热管的入口，盐水加热器的换热管的出口通过水泵分别连通AQC锅炉、SP锅炉和BP锅炉的换热管的入口。
6.根据权利要求5所述的临海地区水泥生产和海水淡化联合实现系统，其特征在于：
排热段包括多级串联的蒸发室。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113428925A (zh) * 2021-07-22 2021-09-24 三门核电有限公司 一种回收滨海电站余热的低温多效海水淡化装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014024498A1 (ja) * 2012-08-08 2014-02-13 川崎重工業株式会社 汚泥の処理設備及び処理方法
CN105692750A (zh) * 2016-03-04 2016-06-22 华北电力大学 一种利用电站余热的多效蒸馏海水淡化系统
CN106830482A (zh) * 2017-02-25 2017-06-13 王良开 一种余热蒸汽利用海水淡化系统
CN107144143A (zh) * 2017-04-27 2017-09-08 福建省民爆化工股份有限公司 通过技改水泥旋窑利用其余热处理ddnp废水的方法
CN108358263A (zh) * 2018-04-04 2018-08-03 泉州市龙行贸易有限公司 一种独立风电驱动海水淡化装置
CN208635581U (zh) * 2018-08-17 2019-03-22 焦作千业水泥有限责任公司 一种纯低温水泥窑余热利用系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014024498A1 (ja) * 2012-08-08 2014-02-13 川崎重工業株式会社 汚泥の処理設備及び処理方法
CN105692750A (zh) * 2016-03-04 2016-06-22 华北电力大学 一种利用电站余热的多效蒸馏海水淡化系统
CN106830482A (zh) * 2017-02-25 2017-06-13 王良开 一种余热蒸汽利用海水淡化系统
CN107144143A (zh) * 2017-04-27 2017-09-08 福建省民爆化工股份有限公司 通过技改水泥旋窑利用其余热处理ddnp废水的方法
CN108358263A (zh) * 2018-04-04 2018-08-03 泉州市龙行贸易有限公司 一种独立风电驱动海水淡化装置
CN208635581U (zh) * 2018-08-17 2019-03-22 焦作千业水泥有限责任公司 一种纯低温水泥窑余热利用系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113428925A (zh) * 2021-07-22 2021-09-24 三门核电有限公司 一种回收滨海电站余热的低温多效海水淡化装置
CN113428925B (zh) * 2021-07-22 2023-08-15 三门核电有限公司 一种回收滨海电站余热的低温多效海水淡化装置

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