CN203572248U - 用于新型干法水泥窑余热电站的旁路放风余热回收系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及用于新型干法水泥窑余热电站的旁路放风余热回收系统。目的是提供的系统应能经济、高效地利用旁路放风废气余热、提高余热电站发电能力、降低旁路放风废气余热回收系统投资、减少旁路放风系统粉尘排放量。技术方案是：用于新型干法水泥窑余热电站的旁路放风余热回收系统，包括回转窑的窑尾烟室以及窑尾SP余热锅炉；其特征在于所述窑尾烟室还通过引风管依次经过旁路放风降尘器、装有废气阀门的废气联接管后接入所述的窑尾SP余热锅炉或者接入窑尾高温风机。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于新型干法水泥窑余热电站的旁路放风余热回收系统，尤其是配套新型干法水泥窑中低温余热发电系统，属于水泥生产及余热回收利用领域。
背景技术
在新型干法水泥生产过程中，原料和燃料中钾、钠、氯、硫等的含量高低对回转窑的稳定生产和产品质量有着很大的影响,其过量存在将会对水泥生产系统的运行稳定性带来严重的影响，并造成熟料含碱量超标。主要表现为:这些挥发性组分易在窑尾烟室、分解炉、第四（或第五）及第五（或第六）级预热器（见附图中标号2、20、21、22）等合适温度区域内形成闭路循环富集,引起窑尾烟室或分解炉、第四（或第五）及第五（或第六）级预热器相应位置出现结皮、堵塞,严重时影响烧成系统的稳定和正常运行；过量的钾、钠、氯成份进入熟料,一方面易发生碱集料反应,缩短混凝土的使用寿命，另一方面还会腐蚀混凝土中的钢筋,影响其结构强度。因此国内外有部分水泥企业将窑尾烟室中部分废气（温度在900度以上）直接排放出来（通常称为“旁路放风”），利用窑尾烟室排放出来的废气及废气带出来的粉尘将过量钾、钠、氯等排出生产系统,从而达到保证系统运行的稳定和产品质量的目的。
单纯采用旁路放风系统，由于窑尾烟室排出来的高温废气及粉尘直接排放，其大量的热量没有回收利用，使得熟料生产热耗、电耗、料耗均有所增加，造成浪费与环境污染。因此目前已有一部分水泥企业利用旁路放风的废气设置旁路放风余热锅炉来回收这部分热量。
目前新型干法水泥窑旁路放风废气余热回收系统废气流程是：窑尾烟室2---挡灰装置11---混冷风装置12----取风管道3----引风管废气阀门10----旁路放风余热锅炉15---旁路放风废气收尘器16----旁路放风废气引风机17、旁路放风废气烟囱18（见图1）。
目前新型干法水泥窑旁路放风废气余热回收系统存在以下几个问题：1）由于旁路放风的废气中含有大量碱性挥发成份及粉尘，很容易堵塞旁路放风余热锅炉且很难清除，虽然采用了挡灰装置及混冷风装置，由于大量粉尘进入旁路放风余热锅炉，对余热锅炉的换热效率造成很大影响；2）在水泥实际生产过程中，工况波动变化范围较大，根据生产需要随时调整旁路放风系统，这就要求旁路放风系统中的各个设备有较高适应能力并能满足不同生产工况的需求，而旁路放风余热锅炉如果设计、制造、运行管理不到位很难做到这一点，这就增加了工厂生产运行管理难度；3）由于旁路放风废气带出来的无论碱性挥发成份高或低的粉尘都排出了水泥生产系统，使其排出的粉尘量大、回收利用困难；4）由于增加了旁路放风余热锅炉、除尘器、引风机等设备，工程投资、占地面积、运行及维护费用也相应大大增加，降低了企业收益，使很多企业不得不放弃采用现有的新型干法水泥窑旁路放风废气余热回收系统，造成能源浪费及环境污染。
利用新型干法水泥窑窑头熟料冷却机排出的废气余热及窑尾预热器排出的废气余热进行发电的水泥窑余热发电技术已十分成熟。国内外大部分新型干法水泥窑利用窑头熟料冷却机排出的废气余热设置窑头余热锅炉（窑头AQC余热锅炉）、窑尾一级预热器排出的废气余热设置窑尾余热锅炉（窑尾SP余热锅炉—见图中标号6）的方式配置余热发电系统，而旁路放风技术也将大范围的推广，将现有的新型干法水泥窑余热发电系统与旁路放风废气余热回收系统高效的、经济的、合理的结合起来，是水泥生产及余热回收利用重要的发展趋势。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种用于新型干法水泥窑余热电站的旁路放风余热回收系统，以在利用新型干法水泥窑窑头熟料冷却机、窑尾一级预热器排出的废气进行余热发电的同时，经济、高效地利用旁路放风废气余热、提高余热电站发电能力、降低旁路放风废气余热回收系统投资、减少旁路放风系统粉尘排放量。
本实用新型提供的技术方案是：用于新型干法水泥窑余热电站的旁路放风余热回收系统，包括回转窑的窑尾烟室以及窑尾SP余热锅炉；其特征在于所述窑尾烟室还通过引风管依次经过旁路放风降尘器、装有废气阀门的废气联接管后接入所述的窑尾SP余热锅炉或者接入窑尾高温风机。
所述废气联接管经过窑尾一级预热器出口废气管道后接入窑尾SP余热锅炉。
所述废气联接管经过窑尾一级预热器出口废气进SP炉管道后接入窑尾SP余热锅炉。
所述废气联接管经过窑尾一级预热器出口废气管道后接入窑尾高温风机。
所述窑尾烟室上与引风管相接的取废气开孔位于窑尾烟室顶部或上侧部。
所述引风管以大于15°的倾斜角向下或向上接入旁路放风降尘器；前述倾斜角是指引风管轴线与水平面之间的夹角。
所述废气联接管垂直布置或以大于15°的倾斜角向下或向上与窑尾一级预热器出口废气管道相通或窑尾一级预热器出口废气进SP炉管道相通；前述倾斜角是指废气联接管轴线与水平面之间的夹角。
所述窑尾烟室取废气开孔部位设有挡灰装置。
所述引风管上设有混冷风装置及混冷风风机。
所述引风管安装有控制放风量的引风管废气阀门。
本实用新型能够取得的效果是：
在不影响水泥窑生产以及与单纯旁路放风相同效果（相同放风量）的条件下，先采用降尘降温技术处理旁路放风废气，减少余热锅炉换热面的积灰、堵塞；系统简单、可靠、易于调整，不单独安装旁路放风余热锅炉，与窑尾废气共用一台余热锅炉，大大降低工程投资、占地面积及运行维护费用；回收旁路放风废气的余热用于发电系统，大幅度增加水泥窑余热电站的发电能力，每吨熟料可提高发电量4kWh～20kWh；对于配套有余热发电装置的水泥生产企业，当电站装机能力较大时，采用本实用新型可大大提高实际发电能力以及窑尾余热锅炉及发电系统的利用效率；可为水泥生产企业拓宽原燃料来源，降低生产成本；随着水泥产量的过剩及生产水泥用的优质原燃料越来越少、不同用户对水泥质量要求的提高，本实用新型可普遍用于已投产或新建的水泥生产线。
附图说明
图1是新型干法水泥窑现有旁路放风废气余热回收系统工艺流程图。
图2是本实用新型的新型干法水泥窑旁路放风废气余热回收系统简图之一。
图3是本实用新型的新型干法水泥窑旁路放风废气余热回收系统简图之二。
图4是本实用新型的新型干法水泥窑旁路放风废气余热回收系统简图之三。
图中标号说明：1－回转窑，2－窑尾烟室，3－引风管，4－旁路放风降尘器，5－废气联接管，6－窑尾SP余热锅炉，7－窑尾一级预热器，8－窑尾一级预热器出口废气进SP炉管道，9－废气阀门，10－引风管废气阀门，11－挡灰装置，12-混冷风装置，13-混冷风风机，14-窑尾高温风机，15-旁路放风余热锅炉，16-旁路放风废气收尘器，17-旁路放风废气引风机，18-旁路放风废气烟囱，19-窑尾一级预热器出口废气管道,20-分解炉，21-五级或六级预热器，22-四级或五级预热器。
具体实施方式
以下结合附图详细介绍本实用新型。
用于水泥窑余热电站的旁路放风余热回收系统包括引风管3、旁路放风降尘器4、废气联接管5、窑尾SP余热锅炉6、窑尾一级预热器7、窑尾一级预热器出口废气进SP炉管道8、带有废气阀门9的引风管废气阀门10、挡灰装置11、混冷风装置12、混冷风风机13、窑尾高温风机14、窑尾一级预热器出口废气管道19。其工艺流程为：从窑尾烟室2通过引风管3将旁路放风废气引出，经挡灰装置11、混冷风装置12（包括混冷风风机）调整旁路放风废气温度、含尘量后送到降尘器4，由降尘器将废气中碱性挥发成份高的粉尘分离排出后，再通过联接管5送入窑尾一级预热器出口废气进SP炉管道8，旁路放风废气与窑尾一级预热器排出的废气在窑尾一级预热器出口废气进SP炉管道8内混合后进入窑尾余热锅炉6（或者，部分或全部的旁路放风废气通过窑尾高温风机用于物料烘干），余热锅炉产生的蒸汽送入汽轮机发电机组进行发电。
根据窑尾烟室2的位置及结构尺寸在其上侧部开设取废气开孔与引风管3连接，并在取废气开孔处设置挡灰装置11，在挡灰装置后设置防堵型混冷风装置12并配套混冷风风机13，引风管3以水平面向下（或者向上）大于15°的倾斜角（优选大于45°倾斜角）与降尘器4废气入口连通；引风管3可由单段管体或多段管体组成，管道内废气流速为大于4m/s；旁路放风降尘器4采用高风速单筒或双筒的旋风分离器、或重力室沉降室结构，降尘效率为大于50%。降尘器废气进口设在降尘器顶部或侧部、降尘器废气出口设在降尘器顶部或侧部，降尘器出口废气通过废气联接管5连通窑尾一级预热器出口废气进SP炉管道8，旁路放风废气与窑尾一级预热器排出的废气在窑尾一级预热器出口废气进SP炉管道8内混合后进入窑尾SP余热锅炉6（（或者，部分或全部的旁路放风废气通过窑尾高温风机用于物料烘干）。在引风管3设置用于控制最大放风量的引风管废气阀门10，废气联接管上还设置用于调节旁路放风量的废气阀门9（控制旁路放风废气量以及废气系统阻力平衡）；为保证热能的最大化利用及安全性，引风管、降尘器和废气联接管均在管内设置耐磨耐温保温材料。
以上所述挡灰装置、防堵型混冷风装置、混冷风风机、旋风分离器以及、重力室沉降室均为现有技术。
上述系统与现有旁路放风废气余热回收系统相比，取消了旁路放风余热锅炉15、旁路放风废气收尘器16、旁路放风废气引风机17及旁路放风废气烟囱18。
具体实施例有如下三种：
实施例1：旁路放风废气从窑尾烟室2引出，经挡灰装置11、配有引风管废气阀门10的引风管3、混冷风装置12（配套混冷风风机13）接至旁路放风降尘器4，出旁路放风降尘器的废气再经配有废气阀门9的废气联接管5，与窑尾一级预热器7排出的废气在窑尾一级预热器出口废气进SP炉管道8内混合后送至窑尾SP余热锅炉6，SP余热锅炉6生产蒸汽，蒸汽通入汽轮发电机组发电（见图2；图中两个A点表示这两点部位相通）。
实施例2：旁路放风废气从窑尾烟室2引出，经挡灰装置11、配有引风管废气阀门10的引风管3、混冷风装置12（配套混冷风风机13）接至旁路放风降尘器4，出旁路放风降尘器的废气再经配有废气阀门9的废气联接管5，与窑尾一级预热器7排出的废气在窑尾一级预热器出口废气管道19内混合后经窑尾一级预热器出口废气进SP炉管道8送至窑尾SP余热锅炉6，SP余热锅炉6生产蒸汽，蒸汽通入汽轮发电机组发电（见图3）。
实施例3：旁路放风废气从窑尾烟室2引出，经挡灰装置11、配有引风管废气阀门10的引风管3、混冷风装置12（配套混冷风风机13）接至旁路放风降尘器4，出旁路放风降尘器的废气再经配有废气阀门9的废气联接管5，与窑尾一级预热器7排出的废气在窑尾一级预热器出口废气管道19内混合后不经窑尾SP余热锅炉6直接进入窑尾高温风机14，窑尾高温风机14出口废气再用于物料烘干或用于其它（见图4）。
Claims (10)
1.用于新型干法水泥窑余热电站的旁路放风余热回收系统，包括回转窑（1）的窑尾烟室（2）以及窑尾SP余热锅炉（6）；其特征在于所述窑尾烟室还通过引风管（3）依次经过旁路放风降尘器（4）、装有废气阀门（9）的废气联接管（5）后接入所述的窑尾SP余热锅炉或者接入窑尾高温风机（14）。
2.根据权利要求1所述的用于新型干法水泥窑余热电站的旁路放风余热回收系统，其特征在于：所述废气联接管经过窑尾一级预热器出口废气管道（19）后接入窑尾SP余热锅炉。
3.根据权利要求1所述的用于新型干法水泥窑余热电站的旁路放风余热回收系统，其特征在于：所述废气联接管经过窑尾一级预热器出口废气进SP炉管道（8）后接入窑尾SP余热锅炉。
4.根据权利要求1所述的用于新型干法水泥窑余热电站的旁路放风余热回收系统，其特征在于：所述废气联接管经过窑尾一级预热器出口废气管道后接入窑尾高温风机（14）。
5.根据权利要求2或3或4所述的用于新型干法水泥窑余热电站的旁路放风余热回收系统，其特征在于：所述窑尾烟室上与引风管相接的窑尾烟室取废气开孔位于窑尾烟室顶部或上侧部。
6.根据权利要求5所述的用于新型干法水泥窑余热电站的旁路放风余热回收系统，其特征在于：所述引风管以大于15°的倾斜角向下或向上接入旁路放风降尘器；前述倾斜角是指引风管轴线与水平面之间的夹角。
7.根据权利要求6所述的用于新型干法水泥窑余热电站的旁路放风余热回收系统，其特征在于：所述废气联接管垂直布置或以大于15°的倾斜角向下或向上与窑尾一级预热器出口废气管道相通或窑尾一级预热器出口废气进SP炉管道相通；前述倾斜角是指废气联接管轴线与水平面之间的夹角。
8.根据权利要求7所述的用于新型干法水泥窑余热电站的旁路放风余热回收系统，其特征在于：所述窑尾烟室取废气开孔部位设有挡灰装置（11）。
9.根据权利要求8所述的用于新型干法水泥窑余热电站的旁路放风余热回收系统，其特征在于：所述引风管上设有混冷风装置（12）及混冷风风机（13）。
10.根据权利要求9所述的用于新型干法水泥窑余热电站的旁路放风余热回收系统，其特征在于：所述引风管安装有控制放风量的引风管废气阀门（10）。
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| GR01 | Patent grant | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20160524 Address after: 301802 Baodi District, Datang Town, Pan Qing Road, No. 18 Patentee after: TIANJIN JIANWEIZE SAVING AND ENVIRONMENTAL TECH. DEVELOPMENT CO.,LTD. Address before: 310015 room 360, 906 space building, Huzhou street, Hangzhou, Zhejiang, Gongshu District Patentee before: Yang Yijun |
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