CN204100212U - 一种水泥窑余热回收发电用旁路放风锅炉 - Google Patents

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汪宁
刘大柱
周健
唐文芳
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Abstract

本实用新型提供一种水泥窑余热回收发电用旁路放风锅炉，应用于水泥窑余热回收利用设备技术领域。所述的放风锅炉的锅炉本体(1)与传送水泥窑产生的高温烟气的回转窑尾部(3)连通，锅炉本体(1)内设置蒸发器(4)，过热器(5)，汽包(2)一端与水源(6)连通，汽包(2)另一端与锅炉本体(1)内的蒸发器(4)连通，蒸发器(4)与汽包(2)内的汽水分离部件(7)连通，汽水分离部件(7)与过热器(5)连通，过热器(5)与蒸汽发电的汽轮机(8)连通，本实用新型的放风锅炉，结构简单，能够将旁路放风产生的余热有效回收，对高温烟气进行有效降温，同时将高温烟气的热量充分利用，提高了能源的有效利用。

Description

一种水泥窑余热回收发电用旁路放风锅炉
技术领域
本实用新型属于水泥窑余热回收利用设备技术领域，更具体地说，是涉及一种水泥窑余热回收发电用旁路放风锅炉。 
背景技术
水泥熟料生产线原料成份中含碱量超标，工艺操作上需要将部分富含高浓度的氯离子粉尘从水泥窑系统中旁路放出，以降低氯离子浓度，减少系统结皮现象。为充分回收利用水泥回转窑窑尾旁路放风中的余热，在窑尾设置旁路放风锅炉。旁路放出约30％风量、温度约970℃的高温风，因烟风温度高容易造成取风口及管道粘结堵塞，需降温处理，将烟温降到750℃后再进入旁路放风锅炉进行余热回收发电。但是现有技术中的设备，无法实现高温烟气的热量充分有效利用。 
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种结构简单，能够将旁路放风产生的余热有效回收，对高温烟气进行有效降温，同时将高温烟气的热量充分利用，实现将水转化为发电用的蒸汽的水泥窑余热回收发电用旁路放风锅炉。 
要解决以上所述的技术问题，本实用新型采取的技术方案为： 
本实用新型为一种水泥窑余热回收发电用旁路放风锅炉，包括锅炉本体，汽包，锅炉本体与传送水泥窑产生的高温烟气的回转窑尾部连通，所述的锅炉本体内设置蒸发器，过热器，所述的汽包一端与水源连通，汽包另一端与锅炉本体内的蒸发器连通，蒸发器与汽包内的汽水分离部件连通，所述的汽水分离部件与过热器连通，过热器与蒸汽发电的汽轮机连通。 
所述的锅炉本体设置为中空结构，锅炉本体包括本体前段和本体后端，所述的本体前段侧面位置设置烟气进口，烟气进口与回转窑尾部连通，本体后段上端位置设置烟气出口。 
所述的汽包与水源之间通过供水管连通，供水管上设置供水泵，汽包另一端与蒸发器之间通过进水管路连通，进水管路上设置能够加大水流循环的强力循环水泵。 
所述的过热器设置在本体后端位置，蒸发器和过热器均设置为垂直布置的结构，蒸发器包括多个串联连接的过热器组件。 
所述的本体前段的内壁上设置能够吸收从烟气进口进入锅炉本体的高温烟气热量的全膜水冷壁，全膜水冷壁包括沿本体前段内壁分布的管件，管件一端端头安装能够从水源内泵水的冷却水泵连接，管件另一端也与水源连通。 
采用本实用新型的技术方案，能得到以下的有益效果： 
本实用新型所述的水泥窑余热回收发电用旁路放风锅炉，1)通过在锅炉本体的本体前段设置全膜水冷壁，从而降低烟气温度，回收烟气粉尘及有害杂质碱、氯等，而且锅炉本体的本体后段墙体只需用保温材料，而不用耐火材料，使炉墙厚度、重量都大为减小，简化了炉墙结构，减轻了锅炉总重量；膜式水冷壁具有气密性好，不易积灰、漏风少，减少排烟热损失，提高锅炉热效率；2)流经锅炉本体内的高温烟气的流动方向为水平方向，本体前段内的蒸发器和本体后段内的过热器均设置为垂直布置的结构，这样可以使高温烟气与传热管件(蒸发器和过热器)充分接触进行热交换，并且传热管不易结灰，高温烟气的热量可以得到充分利用；3)本实用新型所述的水泥窑余热回收发电用旁路放风锅炉，能够将水泥窑的高温烟气产生的热量通过回转窑尾部传输到锅炉本体内，首先对高温烟气进行有效降温，然后将高温烟气的热量充分利用，对蒸发器管路内的水进行汽化，形成水汽混合物，再通过过热器进行水汽分离，形成过热水蒸气，实现以高温烟气产生的热量将水转化为发电用的过热水蒸气，再传送到汽轮机进行发电。 
附图说明
下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明： 
图1为本实用新型的水泥窑余热回收发电用旁路放风锅炉的结构示意图。 
附图标记：1、锅炉本体；2、汽包；3、回转窑尾部；4、蒸发器；5、过热器；6、水源；7、汽水分离部件；8、汽轮机；9、本体前段；10、本体后段；11、烟气进口；12、烟气出口；13、供水管；14、供水泵；15、进水管路；16、强力循环水泵；17、过热器组件；18、全模水冷壁；19、管件；20、冷却水泵。 
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明： 
如附图1所示，本实用新型为一种水泥窑余热回收发电用旁路放风锅炉，包括锅炉本体1，汽包2，锅炉本体1与传送水泥窑产生的高温烟气的回转窑尾 部3连通，所述的锅炉本体1内设置蒸发器4，过热器5，所述的汽包2一端与水源6连通，汽包2另一端与锅炉本体1内的蒸发器4连通，蒸发器4与汽包2内的汽水分离部件7连通，汽水分离部件7与过热器5连通，过热器5与蒸汽发电的汽轮机8连通。通过上述结构设置，能够将水泥窑的高温烟气产生的热量通过回转窑尾部传输到锅炉本体内，将高温烟气的热量充分利用，对蒸发器管路内的水进行汽化，形成水汽混合物，再通过过热器，进行水汽分离，形成过热水蒸气，实现以高温烟气产生的热量将水转化为过热水蒸气，再传送到汽轮机发电。从而实现了对水泥窑的高温烟气产生的热量的再利用，节约了资源。 
所述的锅炉本体1设置为中空结构，锅炉本体1包括本体前段9和本体后端10，所述的本体前段9侧面位置设置烟气进口11，烟气进口11与回转窑尾部3连通，本体后段10上端位置设置烟气出口12。烟气进口进入的是传送水泥窑产生的高温烟气，烟气出口排出的是已经回收了热量，且有害物质被去除的烟气，从而排除外界对自然环境的损害得到有效减小，起到了环保作用。 
所述的汽包2与水源6之间通过供水管13连通，供水管13上设置供水泵14，汽包2另一端与蒸发器4之间通过进水管路15连通，进水管路15上设置能够加大水流循环的强力循环水泵16。强力循环水泵用于实现泵水及水的循环。 
所述的过热器5设置在本体后端10位置，蒸发器4和过热器5均设置为垂直布置的结构，蒸发器4包括多个串联连接的过热器组件17。由于高温烟气为水平方向流动，这样蒸发器4和过热器5均设置为垂直布置，确保换热效果最佳。 
所述的本体前段9的内壁上设置能够吸收从烟气进口11进入锅炉本体1的高温烟气热量的全膜水冷壁18，全膜水冷壁18包括沿本体前段9内壁分布的管件19，管件19一端端头安装能够从水源6内泵水的冷却水泵20连接，管件19另一端也与水源6连通。这样，通过全膜水冷壁18，能够对进入锅炉本体的本体前端的高温烟气进行降温，通过降低烟气温度，起到回收烟气中的粉尘及有害杂质碱、氯等的目的，确保高温烟气降温到最佳工作温度，同时起到环保效果。 
本实用新型的水泥窑余热回收发电用旁路放风锅炉，工作原理如下所示： 
高温烟气由水泥窑的回转窑窑尾放出，高温烟气通过烟气进口进入锅炉本体的本体前段，这时由于高温烟气过高，因此在本体前段设置全模水冷壁，全模水冷壁的管件内存储通过冷却水泵实现循环的冷却水，这样，对从烟气进口进入本体前段的高温烟气进行降温，将其降温到最佳工作温度。然后，降温后的烟气沿水平方向流动通过锅炉本体内部，到达到蒸发器位置，对蒸发器内的循环水进行加温。蒸发器内的水来自水源，通过汽包，进入蒸发器内，汽包与蒸发器之间设置强力循环水泵，确保蒸发器与汽包之间的水实现不断循环。这样，经过蒸发器的烟气与蒸发器内的水进行热量交换，蒸发器内的水此时形成水汽混合物，再通过过热器，进行水汽分离，形成过热水蒸气，过热水蒸汽进入汽轮机发电，这样就实现以高温烟气产生的热量将水转化为发电用的蒸汽，再进行发电的目的。 
通过本实用新型的结构，能够将高温烟气产生的热量转化为发电用的过热蒸汽，实现水泥窑余热的有效回收，从而提高了能源的有效利用，同时对高温烟气的降温过程中，能够回收烟气粉尘及有害杂质碱、氯等，达到了降低污染的目的。 
本实用新型所述的水泥窑余热回收发电用旁路放风锅炉，1)通过在锅炉本体的本体前段设置全膜水冷壁，从而降低烟气温度，回收烟气粉尘及有害杂质碱、氯等，而且锅炉本体的本体后段墙体只需用保温材料，而不用耐火材料，使炉墙厚度、重量都大为减小，简化了炉墙结构，减轻了锅炉总重量；膜式水冷壁具有气密性好，不易积灰、漏风少，减少排烟热损失，提高锅炉热效率；2)流经锅炉本体内的高温烟气的流动方向为水平方向，本体前段内的蒸发器和本体后段内的过热器均设置为垂直布置的结构，这样可以使高温烟气与传热管件(蒸发器和过热器)充分接触进行热交换，并且传热管不易结灰，高温烟气的热量可以得到充分利用；3)本实用新型所述的水泥窑余热回收发电用旁路放风锅炉，能够将水泥窑的高温烟气产生的热量通过回转窑尾部传输到锅炉本体内，首先对高温烟气进行有效降温，然后将高温烟气的热量充分利用，对蒸发器管路内的水进行汽化，形成水汽混合物，再通过过热器，进行水汽分离，形成过热蒸汽，实现以高温烟气产生的热量将水转化为发电用的蒸汽，再传送到汽轮机进行发电。 
上面结合附图对本实用新型进行了示例性的描述，显然本实用新型具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进 行的各种改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本实用新型的保护范围内。 

Claims (5)

1.一种水泥窑余热回收发电用旁路放风锅炉，包括锅炉本体(1)，汽包(2)，锅炉本体(1)与传送水泥窑产生的高温烟气的回转窑尾部(3)连通，其特征在于：所述的锅炉本体(1)内设置蒸发器(4)，过热器(5)，所述的汽包(2)一端与水源(6)连通，汽包(2)另一端与锅炉本体(1)内的蒸发器(4)连通，蒸发器(4)与汽包(2)内的汽水分离部件(7)连通，所述的汽水分离部件(7)与过热器(5)连通，过热器(5)与蒸汽发电的汽轮机(8)连通。
2.根据权利要求1所述的水泥窑余热回收发电用旁路放风锅炉，其特征在于：所述的锅炉本体(1)设置为中空结构，锅炉本体(1)包括本体前段(9)和本体后端(10)，所述的本体前段(9)侧面位置设置烟气进口(11)，烟气进口(11)与回转窑尾部(3)连通，本体后段(10)上端位置设置烟气出口(12)。
3.根据权利要求1或2所述的水泥窑余热回收发电用旁路放风锅炉，其特征在于：所述的汽包(2)与水源(6)之间通过供水管(13)连通，供水管(13)上设置供水泵(14)，汽包(2)另一端与蒸发器(4)之间通过进水管路(15)连通，进水管路(15)上设置能够加大水流循环的强力循环水泵(16)。
4.根据权利要求3所述的水泥窑余热回收发电用旁路放风锅炉，其特征在于：所述的过热器(5)设置在本体后端(10)位置，蒸发器(4)和过热器(5)均设置为垂直布置的结构，蒸发器(4)包括多个串联连接的过热器组件(17)。
5.根据权利要求4所述的水泥窑余热回收发电用旁路放风锅炉，其特征在于：所述的本体前段(9)的内壁上设置能够吸收从烟气进口(11)进入锅炉本体(1)的高温烟气热量的全膜水冷壁(18)，所述的全膜水冷壁(18)包括沿本体前段(9)内壁分布的管件(19)，管件(19)一端端头安装能够从水源(6)内泵水的冷却水泵(20)连接，管件(19)另一端也与水源(6)连通。
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