CN201531861U - 双进风再过热逆向换热双压余热锅炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双进风再过热逆向换热双压余热锅炉，其构成包括一侧设置为具有高压过热器和公共高压过热器的高压区、另一侧设置为具有低压过热器的低压区、顶部设置为平行过渡区的锅炉本体；高压区的上部设置有高压蒸发器，高压蒸发器的两端分别连接高压汽包的进、出口；高压区的底部设置为粉尘沉降区，粉尘沉降区的两侧设置有进气口；低压区的中部设置有低压蒸发器，低压蒸发器的两端分别连接低压汽包的进、出口，低压区的下部设置有省煤器，省煤器的底部一侧设置有排气口。本实用新型的优点是：适于安装在面积有限的空余场地，可在160℃～455℃的废气温度呈梯级分布的情况下回收余热并利用该余热生产高压、低压两种过热蒸汽。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种利用水泥窑余热发电技术的关键设备，更具体的说，本实用新型涉及一种适用于安装场地有限、且水泥窑废气在160℃～455℃之间梯级分布的中低温工业余热回收的设备。
背景技术
我国水泥窑余热发电技术的研究应用起始于二十世纪五十年代，该研究经历了高温余热发电、带补燃炉的中低温余热发电、以及纯低温余热发电三个发展阶段。其中的高温余热发电只适用于中空窑产生的800℃～900℃的高温废气。
目前，随着水泥工业结构调整步伐的加快及节能降耗、环境保护等产业政策的大力实施，水泥生产过程中的废气温度逐步降到350℃以下。为了充分利用这部分中低温余热，本技术领域相继研发了带补燃炉的中低温余热发电技术和纯低温余热发电技术。其中的纯低温余热发电技术，由于投资少且生产过程中不增加粉尘、废渣、氮氧化物和二氧化硫等废弃物的排放，更具有节能环保效益，因此，成为当今新型干法水泥熟料线余热发电系统的首选。
在现有的新型干法水泥熟料生产线余热发电系统中，窑头余热废气回收部分普遍采用的布置形式为：由冷却机中部取余热废气，经分离器降尘后，由窑头余热锅炉顶部进入生产过热蒸汽及高温热水。以5000t/d水泥熟料生产线为例，它的占地面积共约182m2。然而，对于水泥生产线的实际情况来说，由于冷却机车间空余场地有限，所以，对设置该发电系统存在两个方面的问题：一是对窑头余热废气回收部分的建设造成了较大的施工难度；二是为防止管道积灰，采用分离器与余热锅炉的分散布置形式，必须使烟风管道与水平方向保持一定的倾斜角度，从而造成管道过长，散热损失增大，实际发电量降低，影响余热资源有效回收利用的情况。
实用新型内容
本实用新型的目的，就是为克服以上现有技术的不足，提供一种将分离器与余热锅炉合并布置的双进风再过热逆向换热双压余热锅炉。该锅炉适于安装在面积有限的空余场地，可在160℃～455℃的废气温度呈梯级分布的情况下回收余热并利用该余热生产高压、低压两种过热蒸汽。
本实用新型的技术方案是：
一种双进风再过热逆向换热双压余热锅炉，包括锅炉本体，所述锅炉本体的一侧设置为具有高压过热器和公共高压过热器的高压区，所述锅炉本体的另一侧设置为具有低压过热器的低压区，所述锅炉本体的顶部设置为平行过渡区；所述高压区的上部设置有高压蒸发器，所述高压蒸发器的两端分别连接高压汽包的进口和出口；所述高压区的底部设置为粉尘沉降区，所述粉尘沉降区的两侧设置有进气口；所述低压区的中部设置有低压蒸发器，所述低压蒸发器的两端分别连接低压汽包的进口和出口，所述低压区的下部设置有省煤器，所述省煤器的底部一侧设置有排气口。
本实用新型的有益效果是：
(1)将现有技术的分离器与余热锅炉合并设计，从而做到装备一体化，简化了余热锅炉的布置形式，使设备的占地面积由原来的182m2减少到133.32m2；
(2)首次将双进风、双压技术应用于逆向换热余热锅炉中，同时产生高、低两种参数的过热蒸汽，配合补汽凝汽式汽轮发电机做功发电，发电效率提高；
(3)相对于现有技术，本实用新型在余热废气条件同等情况下，可将蒸汽参数由原来的1.35MPa-340℃提高至1.55MPa-380℃，同时，汽轮机进汽参数的提高也使发电效率获得提高分离器与余热锅炉合并；
(4)分离器与余热锅炉的一体化设计方式，使原来余热废气的管道长度(以5000t/d水泥熟料生产线中φ3820的管道为例)从常规布置方式中需要的30-50m减小到仅仅需要10m或小于10m。
(5)设备得到简化，减少了表面散热损失，降低了废气出口温度，与原有的窑头余热回收系统相比，本实用新型的锅炉效率提高了约10％。
附图说明
附图为本实用新型的结构示意。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细描述。
由图可见，本实用新型的双进风再过热逆向换热双压余热锅炉，包括锅炉本体，所述锅炉本体的一侧设置为具有高压过热器1和公共高压过热器2的高压区，所述锅炉本体的另一侧设置为具有低压过热器6的低压区，所述锅炉本体的顶部设置为平行过渡区；所述高压区的上部设置有高压蒸发器3，所述高压蒸发器3的两端分别连接高压汽包4的进口和出口，所述高压区的底部设置为粉尘沉降区，所述粉尘沉降区的两侧设置有进气口；所述低压区的中部设置有低压蒸发器7，所述低压蒸发器7的两端分别连接低压汽包5的进口和出口，所述低压区的下部设置有省煤器9，所述低压区的底部一侧设置有通向水泥生产线废气总管的排气口。
本实用新型的双进风再过热逆向换热双压余热锅炉作为窑头余热锅炉，能够与相关设置配合，生产高、低压两种过热蒸汽。按其在工作工程中的作用，可将其分为废气侧和蒸汽侧两部分。下面描述它的工作过程：
一、废气侧的工作过程：
(1)余热废气首先由位于高压区锅炉底部的的两个进气口进入粉尘沉降区；
(2)从所述的粉尘沉降区分别经过位于高压区的高压过热器1和公共高压过热器2混合并流经高压蒸发器3至位于炉顶的过渡区；
(3)由过渡区行进至低压区的废气，再以由上至下的顺序依次通过位于低压区的低压过热器6、低压蒸发器7及省煤器8到达低压区底部的排气口，并通过所述的排气口进入水泥生产线的废气总管。
二、蒸汽侧的工作过程：
(1)余热锅炉给水首先经过设置于低压区下部的省煤器8预热；
(2)根据余热品质及发电的需要，经优化计算并按一定比例将预热水分流至高压汽包4和低压汽包5及窑尾余热锅炉；
(3)分流至高压汽包4和低压汽包5的热水分别进入高压汽包4和低压汽包5并经过所述高压汽包4和低压汽包5的出口分别进入位于高压区的高压蒸发器3和位于低压区的低压蒸发器7，分别生成高压饱和蒸汽和低压饱和蒸汽；
(4)所述的高压饱和蒸汽通过位于高压区的高压过热器1与来自窑尾余热锅炉的过热蒸汽混合进入位于高压区的公共高压过热器2，并通过公共高压过热器2生产出高压过热蒸汽作为主蒸汽进入补汽凝汽式汽轮发电机组做功发电；与此同时，所述的低压饱和蒸汽通过位于低压区的低压过热器6作为补汽进入补汽凝汽式汽轮发电机组做功发电。
以上描述，采用了4500t/d新型干法水泥熟料生产线为实施例，其整套设施包括1台窑头余热锅炉、1台窑尾余热锅炉、以及9MW补汽凝汽式汽轮发电机组。其中的窑头余热锅炉就是本实用新型的双进风再过热逆向换热双压余热锅炉，该锅炉由窑头熟料冷却机中部的两级取气，余热废气参数分别为：一级：59000Nm3/h，温度：420℃；二级：161000Nm3/h，温度：338℃，生产蒸汽参数：高压段：1.55MPa-380℃；低压段：0.35MPa-180℃，设备的占地面积约130m2，废气管道长度仅仅8m。
相比于技术背景中的现有技术可见：本实用新型的双进风再过热逆向换热双压余热锅炉，降低了窑头余热废气回收部分的施工难度；本实用新型采用分离器与余热锅炉合并布置的形式，缩短了废气管道的长度，从而在减小散热损失的同时提高了实际发电量，使余热资源得到乐更有效的回收利用。
以上结合附图和实施例对本实用新型进行了示意性描述，该描述没有限制性。本领域的技术人员应能理解，在实际应用中，本实用新型中各部件的结构、形状或设置方式均可能根据生产要求和现场安装情况发生某些改变；而在本实用新型的启示下，其他人员也可能作出与本实用新型相似的设计或对本实用新型进行一些添加或改变。特别需要指出的是，只要不脱离本实用新型的设计宗旨，所有显而易见的改变以及具有等同替换的相似设计，均应属于本实用新型的保护范围。
Claims (1)
1.一种双进风再过热逆向换热双压余热锅炉，包括锅炉本体，其特征是，所述锅炉本体的一侧设置为具有高压过热器和公共高压过热器的高压区，所述锅炉本体的另一侧设置为具有低压过热器的低压区，所述锅炉本体的顶部设置为平行过渡区；所述高压区的上部设置有高压蒸发器，所述高压蒸发器的两端分别连接高压汽包的进口和出口；所述高压区的底部设置为粉尘沉降区，所述粉尘沉降区的两侧设置有进气口；所述低压区的中部设置有低压蒸发器，所述低压蒸发器的两端分别连接低压汽包的进口和出口，所述低压区的下部设置有省煤器，所述省煤器的底部一侧设置有排气口。
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