CN202793039U

CN202793039U - 一种用于水泥窑旁路放风烟气余热发电的取风系统

Info

Publication number: CN202793039U
Application number: CN2012203676101U
Authority: CN
Inventors: 唐金泉; 金万金; 孙明朗; 刘笑言; 林晓东
Original assignee: DALIAN EAST NEW ENERGY DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: Lida Group Co ltd
Priority date: 2012-07-27
Filing date: 2012-07-27
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2022-07-27

Abstract

一种用于水泥窑旁路放风烟气余热发电的取风系统，包括回转窑、预热器、上升烟道、窑尾烟室、取风管、烟风阀以及窑尾旁路放风余热锅炉，在窑尾烟室侧壁或顶部或上升烟道侧壁开设取风口，取风口与旋风分离器入口之间连接取风管Ⅰ；旋风分离器的出风口与窑尾旁路放风余热锅炉之间通过取风管Ⅱ与连接；在取风管Ⅰ与取风口的连接端或旋风分离器连接端均可安装夹套装置；所述夹套装置与风机连接。本实用新型具有拆装方便、安全性高、容易清理等优点。

Description

一种用于水泥窑旁路放风烟气余热发电的取风系统

技术领域 本实用新型涉及一种水泥窑旁路放风的取风设备，尤其是一种应用于水泥窑旁路放风余热发电过程中的烟气取风装置。

背景技术 已知，在采用新型干法水泥窑生产工艺中，生产所需的原料和燃料中通常都含有碱、氯和硫等高挥发性成分，这些高挥发物质严重影响水泥产品的质量。另外在水泥生产过程中，高挥发性物质会在系统高温烟气中富集，导致系统内产生结皮堵塞等问题，甚至会影响正常生产。

目前，对于这种水泥生产线，一般采用旁路放风系统来降低有害成分在高温烟气中的浓度，进而减小对水泥品质和生产设备的影响。现有的旁路放风技术手段，主要是通过研究放风位置和放风量对生产线整体热耗的影响，然后配置专门的旁路放风工艺装备进行放风和收尘处理以减少旁路放风对环境的影响。此类旁路放风技术虽能改善水泥生产工艺，但是从经济角度分析，其代价过于高昂。分析其中原因，主要归于以下几个方面：1）旁路放风会增加整个生产线的热耗、料耗；2）由于窑尾烟室的高温烟气中含有大量的高挥发性成分，其烟尘粘性大，容易附着于旁路放风管道和设备上，造成结皮堵塞等情况，影响系统的正常运行，甚至导致旁路放风系统瘫痪失效；3）旁路放风的高温烟气未能充分考虑回收利用，造成了能源浪费和环境污染。综上所述，为了降低高温烟气的含尘量，充分利用旁路放风的烟气热能已成为现代水泥行业中亟待解决的技术问题。

为此，人们也在不断追求更加环保、节能的烟气回收利用的技术。例如：本司先期就水泥窑窑尾余热发电工艺问题申请的专利号为201120020994.5的《水泥窑窑尾旁路放风余热锅炉》专利，主要结构是：在支架内设有前对流竖井和尾对流竖井，两对流竖井上端设转向通道，下端设沉降室和除灰口，在前对流竖井沉降室上部的壳体上设有烟气入口，在尾对流竖井沉降室上部壳体上设有烟气出口，在前对流竖井内由下至上依次设有吊挂在其内的凝渣管束和高温过热器，他们通过设在支架上的锅筒，与尾对流竖井内由上至下依次所设的低温过热器、蒸发器和省煤器相连。其功能是将水泥回转窑窑尾旁路放风高温烟气的热量有效地回收，产生饱和或过热蒸汽，用于生产工艺或应用于水泥窑余热发电系统，提高发电量。但是，在国内某水泥厂进行工业实验过程中发现，旁路放风高温烟气中烟尘含量高且粘性大，容易直接附着于取风管路上，造成管路结皮、堵塞，并且大量烟尘随高温烟气进入旁路放风余热锅炉，沉积在换热管表面难以清除，以上问题均导致旁路放风余热锅炉工作效率降低，甚至不能正常工作。因此，为了保证旁路放风余热锅炉的正常工作，增加该设备的发电量和使用效率，必然要对旁路放风的取风工艺和装置进行相应的改进。

发明内容 本实用新型的目的是提供一种在生产过程中避免堵灰、方便清理、提高利用率的用于水泥窑旁路放风烟气余热发电的取风系统。

本实用新型包括回转窑、预热器、上升烟道、窑尾烟室、取风管、烟风阀以及窑尾旁路放风余热锅炉，在窑尾烟室侧壁或顶部或上升烟道侧壁开设取风口，取风口与旋风分离器入口之间连接取风管Ⅰ；旋风分离器的出风口与窑尾旁路放风余热锅炉之间通过取风管Ⅱ与连接；在取风管Ⅰ与取风口的连接端或旋风分离器连接端均可安装夹套装置；所述夹套装置与风机连接。

所述取风管Ⅰ的一端与取风口连接，另一端与旋风分离器接口连接，整体呈倒“V”型式安装结构。

所述取风管Ⅱ的一端与旋风分离器出风口连接，另一端与窑尾旁路放风余热锅炉连接，整体呈倒“V”型式安装结构。

所述夹套装置由内筒和外筒两部分组成，在内筒和外筒的连接端与取风口或旋风分离器相连处设有开口，风机的风管与夹套装置的外筒接通；内外套筒一端通过圆环封头封闭，另一端敞开，敞开端的外筒在出口端缩口。

在各取风管与其上下级连接端口处分别安装膨胀装置。

在取风管Ⅰ上设有烟风阀。

在取风口处及取风管Ⅰ的入口段设有空气炮。

在任意取风管内壁敷设保温层和浇注料。

所述的取风口处可以安装柔性挡灰装置；所述柔性挡灰装置为链幕或弹簧幕或簧片百叶窗。

本系统的工作过程是：

1、开启烟风阀，保证取风管的顺畅。

2、来自窑尾烟室内的旁路放风烟气通过取风口进入取风管Ⅰ内，开启风机，风机将冷空气吹入取风管Ⅰ上夹套装置的外筒内，冷空气在夹套装置内筒与外筒连接开口端与烟气混合，一起经过取风管Ⅰ进入旋风分离器（当夹套装置在旋风分离器入口时，直接进入旋风分离器）。

3、来自窑尾烟室的旁路放风高温烟气中所含有的高挥发性物质遇冷空气后，开始凝结并附着于粉尘表面，由于混合后烟气温度降低，烟气中粉尘的粘性降低，大部分粉尘通过旋风分离器被分离出来，通过旋风分离器后烟气含尘量显著降低，烟气中的高挥发性物质也显著降低。

4、除尘后的烟气经取风管Ⅱ进入窑尾旁路放风余热锅炉，最终烟气与水换热并产生过热蒸汽用于发电。

在系统工作过程中，空气炮可用于吹起取风口上设置的柔性挡灰装置上附着的粘性灰尘和取风管Ⅰ内部的灰尘，避免该部位的堵塞问题。

与已有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、风机将冷空气吹入取风管，增加烟气流速，并能使高挥发性物质凝结在粉尘表面，同时使温度高、粘性大的粉尘转变成粘性低易处理的粉尘，降低取风口、取风管的结皮堵塞几率。

2、取风口和取风管Ⅰ上的设空气炮，可快速、顺畅的清除管内壁上的沉降烟尘。

3、有助于回转窑中碱性气体的顺利排出，提高水泥品质。

4、有效减少余热锅炉的管束积灰，增加换热效率。

5、整套系统拆装方便、安全性高、容易清理。

附图说明

图1为本实用新型的一种结构简图。

图2为本实用新型的另一种结构简图。

图3为本实用新型在窑尾烟室的顶部取风结构简图。

图4为本实用新型在上升烟道的侧壁取风结构简图。

图中标号说明：1：回转窑、2：预热器、3：上升烟道、4：窑尾烟室、5：取风口、6：空气炮、7：取风管Ⅰ、8：夹套装置、9：风机、10：烟风阀、11：膨胀装置、12：旋风分离器、13：取风管Ⅱ、14：窑尾旁路放风余热锅炉、15柔性挡灰装置。

具体实施方式 在图1所示的本实用新型的结构简图中，包括回转窑1、预热器2、上升烟道3、窑尾烟室4、取风管、烟风阀10以及窑尾旁路放风余热锅炉14，在窑尾烟室侧壁或顶部或上升烟道侧壁开设取风口5，取风口与旋风分离器12入口之间连接取风管Ⅰ7；旋风分离器的出风口与窑尾旁路放风余热锅炉之间通过取风管Ⅱ13与连接；在取风管Ⅰ与取风口的连接端或旋风分离器连接端均可安装夹套装置8；所述夹套装置与风机9连接。所述取风管Ⅰ的一端与取风口连接，另一端与旋风分离器接口连接，整体呈倒“V”型式安装结构。所述取风管Ⅱ的一端与旋风分离器出风口连接，另一端与窑尾旁路放风余热锅炉连接，整体呈倒“V”型式安装结构。所述夹套装置由内筒和外筒两部分组成，在内筒和外筒的连接端与取风口或旋风分离器相连处设有开口，风机的风管与夹套装置的外筒接通；内外套筒一端通过圆环封头封闭，另一端敞开，敞开端的外筒在出口端缩口。在各取风管与其上下级连接端口处分别安装膨胀装置11。在取风管Ⅰ上设有烟风阀。在取风口处及取风管Ⅰ的入口段设有空气炮6。在任意取风管内壁敷设保温层和浇注料。所述的取风口处可以安装柔性挡灰装置15；所述柔性挡灰装置为链幕或弹簧幕或簧片百叶窗。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作详细说明。

实施例一

如图1所示，在窑尾烟室的侧壁面开设取风口，在取风口处取风管Ⅰ上设置夹套装置，所述夹套装置分为内筒和外筒两部分，内筒和外筒连接的一端与取风口相连处开口，风机将冷空气吹入外筒，经过夹套与高温烟气在取风口处一起经过取风管Ⅰ内筒送入旋风分离器。在取风管Ⅰ上设置烟风阀，用于执行旁路放风烟气的开启。在取风管Ⅰ与取风口连接处设置多组空气炮，可清除沉降在取风管Ⅰ壁面的灰尘，使灰尘掉落入回转窑内。取风管Ⅰ的顶端连接旋风分离器，烟气经取风管Ⅰ进入旋风分离器进行除尘，旋风分离器烟气出口与取风管Ⅱ一端相连，取风管Ⅱ的另一端与窑尾旁路放风余热锅炉的进烟口相连，经过旋风分离器除尘后的烟气含尘量大大降低，提高了窑尾旁路放风余热锅炉换热效率。为了最大程度的回收旁路放风烟气中的余热，所有的取风管路内壁敷设保温层和浇注料。另外，出于安全考虑，在取风管Ⅰ和旋风分离器之间设置了膨胀装置，在旋风分离器与取风管Ⅱ和取风管Ⅱ与窑尾旁路放风余热锅炉的进烟口处也设置了膨胀装置，膨胀装置可防止管路膨胀造成破坏。最后，高温的烟气进入窑尾旁路放风余热锅炉内产生蒸汽用于发电。

实施例二

如图2示，在窑尾烟室的侧壁面开设取风口，取风管Ⅰ一端与取风口相连。在取风管Ⅰ上设置烟风阀，用于执行旁路放风烟气的开启。在取风管Ⅰ与取风口连接处设置多组空气炮，可清除沉降在取风管Ⅰ壁面的灰尘，使灰尘掉落入回转窑内。取风管Ⅰ的另一端连接旋风分离器，在取风管Ⅰ与旋风分离器连接端安装夹套装置，所述夹套装置分为内筒和外筒两部分，内筒和外筒连接的一端与旋风分离器入口相连处开口，风机将冷空气吹入外筒，经过夹套装置与高温烟气混合进入旋风分离器。烟气经取风管Ⅰ进入旋风分离器进行除尘，旋风分离器烟气出口与取风管Ⅱ一端相连，取风管Ⅱ的另一端与窑尾旁路放风余热锅炉的进烟口相连，经过旋风分离器除尘后的烟气含尘量大大降低，提高了窑尾旁路放风余热锅炉换热效率。为了最大程度的回收旁路放风烟气中的余热，所有的取风管路内壁敷设保温层和浇注料。另外，出于安全考虑，在取风管Ⅰ和取风口之间设置了膨胀装置，在旋风分离器与取风管Ⅱ和取风管Ⅱ与窑尾旁路放风余热锅炉的进烟口处也设置了膨胀装置，膨胀装置可防止管路膨胀造成破坏。最后，高温的烟气进入窑尾旁路放风余热锅炉内产生蒸汽并用于发电。

Claims

1.一种用于水泥窑旁路放风烟气余热发电的取风系统，包括回转窑、预热器、上升烟道、窑尾烟室、取风管、烟风阀以及窑尾旁路放风余热锅炉，其特征在于：在窑尾烟室侧壁或顶部或上升烟道侧壁开设取风口，取风口与旋风分离器入口之间连接取风管Ⅰ；旋风分离器的出风口与窑尾旁路放风余热锅炉之间通过取风管Ⅱ与连接；在取风管Ⅰ与取风口的连接端或旋风分离器连接端均可安装夹套装置；所述夹套装置与风机连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于水泥窑旁路放风烟气余热发电的取风系统，其特征在于：所述取风管Ⅰ的一端与取风口连接，另一端与旋风分离器接口连接，整体呈倒“V”型式安装结构。

3.根据权利要求1所述的一种用于水泥窑旁路放风烟气余热发电的取风系统，其特征在于：所述取风管Ⅱ的一端与旋风分离器出风口连接，另一端与窑尾旁路放风余热锅炉连接，整体呈倒“V”型式安装结构。

4.根据权利要求1所述的一种用于水泥窑旁路放风烟气余热发电的取风系统，其特征在于：所述夹套装置由内筒和外筒两部分组成，在内筒和外筒的连接端与取风口或旋风分离器相连处设有开口，风机的风管与夹套装置的外筒接通；内外套筒一端通过圆环封头封闭，另一端敞开，敞开端的外筒在出口端缩口。

5.根据权利要求1所述的一种用于水泥窑旁路放风烟气余热发电的取风系统，其特征在于：在各取风管与其上下级连接端口处分别安装膨胀装置。

6.根据权利要求1所述的一种用于水泥窑旁路放风烟气余热发电的取风系统，其特征在于：在取风管Ⅰ上设有烟风阀。

7.根据权利要求1所述的一种用于水泥窑旁路放风烟气余热发电的取风系统，其特征在于：在取风口处及取风管Ⅰ的入口段设有空气炮。

8.根据权利要求1所述的一种用于水泥窑旁路放风烟气余热发电的取风系统，其特征在于：在任意取风管内壁敷设保温层和浇注料。

9.根据权利要求1所述的一种用于水泥窑旁路放风烟气余热发电的取风系统，其特征在于：所述的取风口处可以安装柔性挡灰装置；所述柔性挡灰装置为链幕或弹簧幕或簧片百叶窗。