CN204313663U - 陶瓷辊道窑余热回收发电装置 - Google Patents

陶瓷辊道窑余热回收发电装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开的陶瓷辊道窑余热回收发电装置,其特征是该余热回收发电装置由辊道窑本体、高温余热引导管、余热交换器、蒸汽包、过热蒸汽管、汽轮发电机组、变电调压站、后烟道、热管式热水锅炉、热水包、水处理器、锅炉热水管、预热热风管、烘干热风管、排烟道、烟囱组成;利用从陶瓷辊道窑摄取的高温余热烟气输送到余热交换器把热水转变成过热蒸汽输送到汽轮发电机组发电,冷凝后的蒸汽还可加温锅炉用水和生活用水,被余热交换器利用过的烟气又通过热管式热水锅炉加温补充水成热水供余热交换器生产过热蒸汽,被利用净化过的余温烟气还可以用来烘干和预热坯件,能发挥燃料的极大热效率,真正起到节能减排的作用。

Description

陶瓷辊道窑余热回收发电装置
技术领域
[0001] 本发明涉及建材领域,具体地涉及陶瓷行业,是一种把陶瓷辊道窑中在产品烧制后期需要降低和排放的高温余热回收利用进行发电的装置。
背景技术
[0002] 众所周知,建材领域是我目前消耗能源最多的领域,而陶瓷行业又是建材领域中消耗能源最多的行业,略少于水泥行业。同时陶瓷行业又是环境污染大户,近年来多数陶瓷辊道窑因为污染禁令的强力推行,使大部份原来用燃煤提供热源的陶瓷厂已改用燃油或燃气来提供热源,虽然在环境污染方面比原来用燃煤做燃料时大大改善,然而燃油、燃气的热能利用率却不高,约有三分之二的热能随着烟气排向大气中。根据陶瓷烧制工艺可知,陶制品在辊道窑内经1100〜1200°C的高温焙烧后才能达到所要求的品质,烧好后又要用风机将制成品从高温降至很低的温度才能出窑,此时只能用风机将很大一部分热量排放到大气中去,以实现快速降温的目的,这样又加重了温室效应的影响。如此一来,既浪费了宝贵的能源,又增加了企业的生产成本,虽然是由消费者买单,其实却削弱了企业的竞争力,制约了企业的健康发展。
发明内容
[0003]由有关资料可知,一般烧燃油的陶瓷辊道窑的热能有32%左右被利用,而烧燃气的陶瓷辊道窑的热能有33 %左右被利用,但在其排放掉的烟气中有70 %的热量是可以回收利用的。以日耗柴油6000kg——8000kg(取中间值7000kg)油烧陶瓷辊道窑回收的余热计算(按1.4571kg标煤/kg柴油,0.327kg标煤/Kw.h计算),提供给余热/汽轮发电机组所需要的热能的发电量如下:
[0004] 7000X0.68X0.70X1.4571 + 0.327 + 24 = 618.636Kw.h
[0005]减去 18% 的裕量 111.3541^.11,则为 507.2821^.11(度)
[0006] 按装机容量以500Kw/小时计算,每年以300天工作日发电计,
[0007]年发电量为:500Kw.hX24X300 = 3600000Kw.h = 360 万度
[0008] 而且发电用过以后的烟气还有300〜500°C的温度,还可以用来预热锅炉供水、烘干坯料和供给生活热水,这样就发挥了燃料的最大利用率。据测算,发出的电量一半自用还有多,另一半可以输送给国家电网。
[0009] 为了实现以上目的,本发明采用了如下技术方案:一种陶瓷辊道窑余热回收发电装置,其特征是:该余热回收发电装置是由辊道窑本体、高温余热引导管、余热交换器、蒸汽包、过热蒸汽管、汽轮机/发电机组、变电调压站、后烟道、热管式热水锅炉、热水包、水处理器、锅炉热水管、预热热风管、烘干热风管、排烟道、烟囱等组成;其中辊道窑本体由加热过程自动分成烘干段A、预热段B、焙烧段C三个部分。所述的陶瓷辊道窑余热回收发电装置各部的连接关系是:由辊道窑本体(I)通过高温余热引导管(2)连到余热交换器(3)再接到蒸汽包(4),蒸汽包(4)经由过热蒸汽管(5)连到汽轮机/发电机组¢),发出的电通过电缆送到变电调压站(7)再分送给厂内电网E或国家电网D,热水包(10)上接汽轮机/发电机组¢),汽轮机/发电机组(6)还通过管道与热管式热水锅炉(9)的水包相连;后烟道(8)上接余热交换器(3),下连热管式热水锅炉(9),水处理器(11)上接热管式热水锅炉
[9],下接补充供水管F ;锅炉热水管(12)上接热管式热水锅炉(9)下接余热交换器(3);预热热风管(13)上接热管式热水锅炉(9),下接辊道窑本体(I)的预热段B,烘干热风管(14)上接热管式热水锅炉(9),下接辊道窑本体(I)的预热段A,排烟道(15)上接热管式热水锅炉(9),下接烟囱(16) ο
[0010] 本技术方案的生产工艺过程如下:
[0011] 高温余热引导管从辊道窑本体摄取高温烟气输送到余热交换器,再由余热交换器把已经过水处理的热水先后加热成饱和蒸汽和过热蒸汽送到蒸汽包,再经过热蒸汽管输送到汽轮机/发电机组进行发电,通过变电调压站使一部分电输送给厂内电网E供应本厂生产、办公、生活之用,另一部分输送给国家电网D ;在汽轮机内作过功的蒸汽一部分经冷凝后送到余热交换器对经过水处理的补充水加温,另一部分输送到热水包加温生活用水;经过余热交换器已摄取了大部分热量的余温烟气经后烟道输送到热管式热水锅炉加热经过水处理器的常温补充水,使至余热交换器的省煤器所要求的温度,供生产饱和蒸汽和过热蒸汽之用;经热管式热水锅炉吸热、并经过热管组净化过的二次余温烟气的一部分通过预热热风管送到辊道窑的预热段B对已经过烘干的无潮坯件进行预热,另一部分余温烟气通过烘干热风管送到辊道窑的烘干段A对含潮坯件进行烘干,剩下的一部分余温烟气通过排烟道和烟囱排向大气。本装置中的热管式热水锅炉(ZL201120274932.7原名太长以此名简称)下部有规则地焊有热管组,在热管内有导热媒介,可以把后烟道中的热量迅速地传递给热管的上部,加热锅炉内的水,其导热率可达到98%以上,且传热速度快,能充分利用后烟道烟气中的热能,比不用热管的加热方法可提高热效率25%以上,而且由于热管组是按一定的规律排列的,对烟道内的烟气的粉尘杂质有梳蓖、沉降的功能,所以能起到净化余温烟气的作用,使排放的二次余温烟气更符合环保排放的要求。
[0012] 由上可知,陶瓷辊道窑余热回收发电装置的应用,能产生巨大的经济效益和明显的社会效益,为净化我们的生存环境,保护人们的身体健康作出有益的贡献。
附图说明
[0013] 图1是本陶瓷辊道窑余热回收发电装置的工艺过程框图;
[0014] 在图1中:
[0015] 1、辊道窑本体 2、高温余热引导管 3、余热交换器4、蒸汽包
[0016] 5、过热蒸汽管 6、汽轮机/发电机组 7、变电调压站 8、后烟道
[0017] 9、热管式热水锅炉10、热水包 11、水处理器12、锅炉热水管
[0018] 13、预热热风管 14、烘干热风管 15、排烟道 16、烟囱
[0019] A、烘干段B、预热段C、焙烧段D、国家电网E、厂内电网F、补充供水管
具体实施方式
[0020] 下面结合图1和具体实例对本发明作进一步说明。
[0021] 一种陶瓷辊道窑余热回收发电装置,其特征是:所述的陶瓷辊道窑余热回收发电装置是由辊道窑本体(I)、高温余热引导管(2)、余热交换器(3)、蒸汽包(4)、过热蒸汽管(5)、汽轮机/发电机组¢)、变电调压站(7)、后烟道(8)、热管式热水锅炉(9)、热水包
(10)、水处理器(11)、锅炉热水管(12)、预热热风管(13)、烘干热风管(14)、排烟道(15)、烟囱(16)等组成;其中辊道窑本体(I)由加热过程自动分成烘干段A、预热段B、焙烧段C三个部分,D是国家电网,E是厂内电网,F是补充供水管。所述的陶瓷辊道窑余热回收发电装置各部的连接关系是:由辊道窑本体(I)通过高温余热引导管(2)连到余热交换器(3)再接到蒸汽包(4),蒸汽包⑷经由过热蒸汽管(5)连到汽轮机/发电机组(6),发出的电通过电缆送到变电调压站(7)再分送给厂内电网E或国家电网D,热水包(10)上接汽轮机/发电机组¢),汽轮机/发电机组(6)还通过管道与热管式热水锅炉(9)的水包相连;后烟道(8)上接余热交换器(3),下连热管式热水锅炉(9),水处理器(11)上接热管式热水锅炉
(9),下接补充供水管F ;锅炉热水管(12)上接热管式热水锅炉(9)下接余热交换器(3);预热热风管(13)上接热管式热水锅炉(9),下接辊道窑本体(I)的预热段B,烘干热风管(14)上接热管式热水锅炉(9),下接辊道窑本体(I)的预热段A,排烟道(15)上接热管式热水锅炉(9),下接烟囱(16) ο
[0022] 陶瓷辊道窑余热回收发电装置的生产工艺过程如下:
[0023] 高温余热引导管(2)从辊道窑本体(I)摄取高温烟气输送到余热交换器(3),再由余热交换器(3)把已经过水处理的热水先后加热成饱和蒸汽和过热蒸汽,产生的蒸汽被送到蒸汽包(4),又从蒸汽包(4)把过热蒸汽由过热蒸汽管(5)输送到汽轮机/发电机组(6)进行发电,通过变电调压站(7) —部分输送给厂内电网E供应本厂生产、办公、生活之用,另一部分输送给电网D ;在汽轮机内作过功的蒸汽一部分经冷凝后输送到余热交换器(3)对经过水处理的补充水加温,另一部分输送到热水包(10)加温生活用水;而经过余热交换器
(3)已摄取了大部分热量的余温烟气经后烟道(8)输送到热管式热水锅炉(9)加热经过水处理器(11)的常温补充水,使至余热交换器(3)的省煤器所要求的温度,供生产饱和蒸汽和过热蒸汽之用;经热管式热水锅炉(9)吸热、并经过热管组梳蓖净化过的二次余温烟气的一部分通过预热热风管(13)送到辊道窑的预热段B对已经过烘干的无潮坯件进行预热,另一部分余温烟气通过烘干热风管(14)送到辊道窑的烘干段A对含潮坯件进行烘干,剩下的一部分余温烟气通过排烟道(15)和烟囱(16)排向大气。在本装置中的热管式热水锅炉
(9) (ZL201120274932.7)下部因有规则地焊有热管组,在热管内有导热媒介,其导热率可达到98%以上,传热速度快,能充分利用后烟道烟气中的热能,使热效率提高25%以上,而且由于热管组是按一定的规律排列的,对烟道内的烟气的粉尘杂质有梳蓖、沉降的功能,所以能起到净化余温烟气的作用,使排放的二次余温烟气更符合环保排放的要求。
[0024] 回收辊道窑的余热发电,是提升能源资源利用效率的一种有效途径,是实现生态环境持续改善的一种极好方法。本发明是针对陶瓷行业辊道窑的现状,提出的一种新颖的、切实可行、又具有显著节能效果的办法,把“节能减排”的号召落到实处,为保护生态环境所作的贡献。
[0025] 上面是对本专利技术的介绍,是根据烧油陶瓷辊道窑余热回收发电装置的生产工艺过程进行阐述的。以上阐述,是为了帮助理解本专利技术的生产工艺过程,并非是对本专利的技术核心及使用方法的限制。

Claims (2)

1.一种陶瓷辊道窑余热回收发电装置,其特征是:所述的陶瓷辊道窑余热回收发电装置是由辊道窑本体(I)、高温余热引导管(2)、余热交换器(3)、蒸汽包(4)、过热蒸汽管(5)、汽轮机/发电机组出)、变电调压站(7)、后烟道(8)、热管式热水锅炉(9)、热水包(10)、水处理器(11)、锅炉热水管(12)、预热热风管(13)、烘干热风管(14)、排烟道(15)、烟囱(16)所组成;所述的陶瓷辊道窑余热回收发电装置各部的连接关系是:由辊道窑本体(I)通过高温余热引导管(2)连到余热交换器(3)再接到蒸汽包(4),蒸汽包(4)经由过热蒸汽管(5)连到汽轮机/发电机组¢),发出的电通过电缆送到变电调压站(7)再分送给厂内电网E或国家电网D,热水包(10)上接汽轮机/发电机组¢),汽轮机/发电机组(6)还通过管道与热管式热水锅炉(9)的水包相连;后烟道(8)上接余热交换器(3),下连热管式热水锅炉(9),水处理器(11)上接热管式热水锅炉(9),下接供水管网F ;锅炉热水管(12)上接热管式热水锅炉(9)下接余热交换器(3);预热热风管(13)上接热管式热水锅炉(9),下接辊道窑本体(I)的预热段B,烘干热风管(14)上接热管式热水锅炉(9),下接辊道窑本体(I)的预热段A,排烟道(15)上接热管式热水锅炉(9),下接烟囱(16)。
2.根据权利要求1所述的陶瓷辊道窑余热回收发电装置,其特征是:所述的陶瓷辊道窑余热回收发电装置中所采用的热管式热水锅炉(9) (ZL201120274932.7)下部的热管组是按一定的规律排列和装焊的,在热管内有导热媒介,其导热率可达到98%以上,传热速度快,能充分利用后烟道(8)烟气中的热能,使热效率提高25%以上,可以起到锅炉省煤器的作用。
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