CN208712489U - 水泥窑烟气引入ccus系统的连接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种应用于CCUS技术领域的水泥窑烟气引入CCUS系统的连接结构，所述的水泥窑烟气引入CCUS系统的连接结构的窑尾风机(4)和CCUS系统引风机(5)之间通过引风管(6)连通，引风管(6)上靠近窑尾风机(3)一侧位置设置气动闸板阀(7)，引风管(6)上靠近CCUS系统引风机(5)一侧位置设置百叶阀(8)，气动闸板阀(7)和百叶阀(8)分别与控制部件(9)连接，本实用新型的水泥窑烟气引入CCUS系统的连接结构，在不改变水泥窑系统结构,且不影响水泥窑系统正常运行的情况下，可以方便快捷抽取水泥窑尾系统风机出口的废气引入CCUS系统，确保CCUS系统可靠获取正常运行需要的原料烟气，满足CCUS系统运行调节需要,实现水泥行业CO2减排。

Description

水泥窑烟气引入CCUS系统的连接结构

技术领域

本实用新型属于CCUS技术领域，更具体地说，是涉及一种水泥窑烟气引入CCUS系统的连接结构。

背景技术

随着现代工业的迅猛发展，人类对煤、油、天然气等含碳化合物燃料的大规模使用，以及大面积森林火灾和绿色植物的破坏，导致大气中CO2的浓度逐年增加。在过去的二十世纪里，地球表面温度上升了0.4℃～0.8℃，过去的二十年是上个世纪温度最高的时期。温室气体包括二氧化碳(CO2)、水蒸气(H2O)、甲烷(CH4)、氮氧化物(NOX)等，而二氧化碳是最主要的温室气体，其含量增加对增强温室效应的贡献大约为70％。据挪威奥斯陆国际气候与环境研究中心(CICERO)推算，2016年中国CO2累计排放量将达到1464亿吨，超过美国的1462亿吨，跃居首位。中国政府在2014年中美《气候变化联合声明》中承诺2030年左右达到CO2排放峰值，表明中国将向低碳社会转型。

当前我国CO2排放的主要行业是煤电、水泥、钢铁、冶炼等高耗能工业，其中水泥工业约占全国工业CO2排放量的15％。作为我国经济建设的支柱型产业，水泥工业为经济的发展和社会的进步做出了巨大贡献，同时也消耗了大量的资源和能源。据统计分析，生产1吨水泥约排放0.9吨CO2，按16年全国水泥产量预估23亿吨测算，共排放了20亿吨CO2。在水泥行业，CCUS技术仍然是空白。而碳捕捉技术也是水泥行业推进低碳绿色发展的趋势。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种结构简单,制造成本低,在完全不改变水泥窑系统结构,且不影响水泥窑系统正常运行的情况下，可以方便快捷抽取水泥窑尾系统风机出口的废气引入CCUS系统，确保CCUS系统可靠获取正常运行需要的原料烟气，并且首创式实现了水泥窑系统与CCUS系统的无缝连接,满足CCUS系统运行调节的需要,有效实现水泥行业CO2减排,从而为推进低碳绿色发展作贡献的水泥窑烟气引入CCUS系统的连接结构。

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烟气引入CCUS系统的连接结构，所述的水泥窑烟气引入CCUS系统的连接结构包括水泥窑系统、CCUS系统，所述的水泥窑系统的水泥窑窑尾位置设置窑尾风机，CCUS系统的CCUS系统入口位置设置CCUS系统引风机，窑尾风机和CCUS系统引风机之间通过引风管连通，引风管上靠近窑尾风机一侧位置设置气动闸板阀，引风管上靠近CCUS系统引风机一侧位置设置百叶阀，所述的气动闸板阀和百叶阀分别与控制部件连接。

所述的CCUS系统引风机的水平高度设置为低于窑尾风机的水平高度的结构，引风管包括引风管前段和引风管后段，引风管前段一端和窑尾风机连通，引风管前段另一端和引风管后段一端连通，引风管后段另一端与CCUS系统引风机连通，所述的引风管前段设置为水平布置的结构，引风管后段设置为倾斜布置的结构。

所述的引风管和窑尾风机的窑尾风机中心线之间的夹角设置在60°-70°之间范围；引风管的引风管后段与地面之间的夹角设置在40°-50°之间范围。

所述的气动闸板阀设置在引风管前段上，百叶阀设置在引风管后段上，所述的百叶阀与电动执行器连接，电动执行器与控制部件连接，控制部件设置为能够通过电动执行器调节引入CCUS系统的原料烟气用量的结构，控制部件设置为能够通过气动闸板阀远程调节进入CCUS系统的原料烟气用量的结构。

所述的水泥窑系统还包括烟囱，烟囱通过风机出口非标管道与窑尾风机连通，引风管与窑尾风机连通的一端与风机出口非标管道连通。

所述的引风管采用Q245A钢材材料制作而成，引风管外部包裹岩棉层，岩棉层外部包裹镀锌钢板。

所述的引风管内的最大风速设置在17m/s-20m/s，引风管从水泥窑系统引入的原料烟气量控制在1万-5万Nm3/h。

所述的气动闸板阀下方位置设置检修操作平台。

所述的百叶阀设置在CCUS系统引风机入口位置，百叶阀与引风管的引风管后段连通。

所述的引风管的引风管前段包括多节引风管前段组件，每相邻引风管前段组件之间通过膨胀节连接。

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烟气引入CCUS系统的连接结构，通过引风管实现水泥窑系统和CCUS系统的连通，从而能够在不影响水泥窑系统正常工作的情况下，满足CCUS系统正常运行需要的原料烟气。而气动闸板阀7的设置，能够远程调节进入CCUS系统的原料烟气用量。百叶阀的设置，能够调节引入CCUS系统的原料烟气用量。这样，水泥窑烟气引入CCUS系统的连接结构上设置两道阀门，一道为气动闸板阀，用于CCUS系统故障时能够紧急停机，快速切断烟气。另一道为百叶阀，用于CCUS系统正常工作时调节CCUS系统原料烟气用量。本实用新型所述的水泥窑烟气引入CCUS系统的连接结构，结构简单,在完全不改变水泥窑系统结构,且不影响水泥窑系统正常运行的情况下，可以方便快捷抽取水泥窑尾系统风机出口的废气引入CCUS系统，确保CCUS系统可靠获取正常运行需要的原料烟气，并且首创式实现了水泥窑系统与CCUS系统的无缝连接,满足CCUS系统运行调节的需要,有效实现水泥行业CO2减排,从而为推进低碳绿色发展作贡献。

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为本实用新型所述的水泥窑烟气引入CCUS系统的连接结构的俯视结构示意图；

图2为本实用新型所述的水泥窑烟气引入CCUS系统的连接结构的侧视结构示意图；

附图标记为：1、水泥窑系统；2、CCUS系统；3、水泥窑窑尾；4、窑尾风机；5、CCUS系统引风机；6、引风管；7、气动闸板阀；8、百叶阀；9、控制部件；10、引风管前段；11、引风管后段；12、窑尾风机中心线；13、地面；14、电动执行器；15、烟囱；16、风机出口非标管道；17、检修操作平台；18、引风管前段组件；19、膨胀节。

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、附图2所示，本实用新型为一种水泥窑烟气引入CCUS系统的连接结构，所述的水泥窑烟气引入CCUS系统的连接结构包括水泥窑系统1、CCUS系统2，所述的水泥窑系统1的水泥窑窑尾3位置设置窑尾风机4，CCUS系统2的CCUS系统入口位置设置CCUS系统引风机5，窑尾风机4和CCUS系统引风机5之间通过引风管6连通，引风管6上靠近窑尾风机3一侧位置设置气动闸板阀7，引风管6上靠近CCUS系统引风机5一侧位置设置百叶阀8，所述的气动闸板阀7和百叶阀8分别与控制部件9连接。CCUS(Carbon Capture，Utilization andStorage,碳捕获、利用与封存)技术是CCS(Carbon Capture and Storage，碳捕获与封存)技术新的发展趋势，即把生产过程中排放的二氧化碳进行提纯，继而投入到新的生产过程中，可以循环再利用，而不是简单地封存。与CCS相比，可以将二氧化碳资源化，能产生经济效益，更具有现实操作性。上述结构，通过引风管实现水泥窑系统和CCUS系统的连通，从而能够在不影响水泥窑系统正常工作的情况下，满足CCUS系统正常运行需要的原料烟气。而气动闸板阀7的设置，能够远程调节进入CCUS系统的原料烟气用量。百叶阀的设置，能够调节引入CCUS系统的原料烟气用量。这样，水泥窑烟气引入CCUS系统的连接结构上设置两道阀门，一道为气动闸板阀，用于CCUS系统故障时能够紧急停机，快速切断烟气。另一道为百叶阀，用于CCUS系统正常工作时调节CCUS系统原料烟气用量。本实用新型所述的水泥窑烟气引入CCUS系统的连接结构，结构简单,制造成本低,在完全不改变水泥窑系统结构,且不影响水泥窑系统正常运行的情况下，可以方便快捷抽取水泥窑尾系统风机出口的废气引入CCUS系统，确保CCUS系统可靠获取正常运行需要的原料烟气，并且首创式实现了水泥窑系统与CCUS系统的无缝连接,满足CCUS系统运行调节的需要,有效实现水泥行业CO2减排,从而为推进低碳绿色发展作贡献。

本实用新型所述的水泥窑烟气引入CCUS系统的连接结构，在完全不改变水泥窑系统且不影响水泥窑系统的正常运行的情况下，可以抽取水泥窑尾系统风机出口的废气1万-5万Nm3/h，保证CCUS系统正常运行需要的原料烟气，并首创式实现了水泥窑系统与CCUS系统的无缝连接。该装置通过原料烟气引出位置的选择、水泥窑系统与CCUS系统之间管道连接方式的细节设计、以及引出水泥窑烟气量的调节方式的设置，简洁、有效、美观的实现了水泥窑系统与CCUS系统的连接和运行操作功能，并具有将两者的运行连接隔断的功能，性能可靠。

所述的CCUS系统引风机5的水平高度设置为低于窑尾风机4的水平高度的结构，引风管6包括引风管前段10和引风管后段11，引风管前段10一端和窑尾风机3连通，引风管前段10另一端和引风管后段11一端连通，引风管后段11另一端与CCUS系统引风机5连通，所述的引风管前段10设置为水平布置的结构，引风管后段11设置为倾斜布置的结构。上述结构，引风管前段10水平布置，这样，保证水泥窑系统中的烟气在引风管前段实现可靠顺畅流通，而引风管后段11设置为倾斜布置的结构，使得进入引风管后段的烟气能够加速进入引风机，降低阻滞，快捷高效进入CCUS系统，提高烟气流通效率。

所述的引风管6和窑尾风机3的窑尾风机中心线12之间的夹角设置在60°-70°之间范围；引风管6的引风管后段11与地面13之间的夹角设置在40°-50°之间范围。上述角度范围的设计，主要是保证水泥窑烟气能够顺畅的进入引风管，并通过引风管顺畅的进入CCUS系统引风机，尽量降低系统的引风阻力，流向顺畅，节能美观。

所述的气动闸板阀7设置在引风管前段10上，百叶阀8设置在引风管后段11上，所述的百叶阀8与电动执行器14连接，电动执行器14与控制部件9连接，控制部件9设置为能够通过电动执行器14调节引入CCUS系统的原料烟气用量的结构，控制部件9设置为能够通过气动闸板阀7远程调节进入CCUS系统的原料烟气用量的结构。上述结构，百叶阀与电动执行器连接，而电动执行器与控制部件，这样，通过操作控制部件，就能够调节百叶阀开度，从而改变进入CCUS系统的原料烟气的进入量，满足CCUS系统不同工作环境的不同需求。

所述的水泥窑系统1还包括烟囱15，烟囱15通过风机出口非标管道16与窑尾风机4连通，引风管6与窑尾风机4连通的一端与风机出口非标管道16连通。

所述的引风管6采用Q245A钢材材料制作而成，引风管6外部包裹岩棉层，岩棉层外部包裹镀锌钢板。这样，从水泥窑系统至引风机的引风管全部采用外保温措施，引风管外保温采用岩棉，用镀锌钢板进行包裹，以避免烟气降温形成液态水以腐蚀管道和设备。

所述的引风管6内的最大风速设置在17m/s-20m/s，引风管6从水泥窑系统1引入的原料烟气量控制在1万-5万Nm3/h。

所述的气动闸板阀7下方位置设置检修操作平台17。检修操作平台的设置，能方便可靠对启动发闸板及其附近部件进行检修更换。

所述的百叶阀8设置在CCUS系统引风机5入口位置，百叶阀8与引风管6的引风管后段11连通。

所述的引风管6的引风管前段10包括多节引风管前段组件18，每相邻引风管前段组件18之间通过膨胀节19连接。

本实用新型所述的结构中，引风管大部水平布置，即引风管较长的引风管前段水平布置，引风管较短的引风管后段倾斜布置，引风管前段长度约30-40m，引风管前段中心线离地面高为5-6米。风管内最大风速为17-20m/s，这样可以防止风管内积灰，有效降低维护频率。

本实用新型所述的水泥窑烟气引入CCUS系统的连接结构，通过引风管实现水泥窑系统和CCUS系统的连通，从而能够在不影响水泥窑系统正常工作的情况下，满足CCUS系统正常运行需要的原料烟气。而气动闸板阀7的设置，能够远程调节进入CCUS系统的原料烟气用量。百叶阀的设置，能够调节引入CCUS系统的原料烟气用量。这样，水泥窑烟气引入CCUS系统的连接结构上设置两道阀门，一道为气动闸板阀，用于CCUS系统故障时能够紧急停机，快速切断烟气。另一道为百叶阀，用于CCUS系统正常工作时调节CCUS系统原料烟气用量。本实用新型的水泥窑烟气引入CCUS系统的连接结构，结构简单,成本低，在完全不改变水泥窑系统结构,且不影响水泥窑系统正常运行的情况下，可以方便快捷抽取水泥窑尾系统风机出口的废气引入CCUS系统，确保CCUS系统可靠获取正常运行需要的原料烟气，并且首创式实现了水泥窑系统与CCUS系统的无缝连接,满足CCUS系统运行调节的需要,有效实现水泥行业CO2减排,从而为推进低碳绿色发展作贡献。

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 (10)

1.一种水泥窑烟气引入CCUS系统的连接结构，其特征在于：所述的水泥窑烟气引入CCUS系统的连接结构包括水泥窑系统(1)、CCUS系统(2)，所述的水泥窑系统(1)的水泥窑窑尾(3)位置设置窑尾风机(4)，CCUS系统(2)的CCUS系统入口位置设置CCUS系统引风机(5)，窑尾风机(4)和CCUS系统引风机(5)之间通过引风管(6)连通，引风管(6)上靠近窑尾风机(4)一侧位置设置气动闸板阀(7)，引风管(6)上靠近CCUS系统引风机(5)一侧位置设置百叶阀(8)，所述的气动闸板阀(7)和百叶阀(8)分别与控制部件(9)连接。

2.根据权利要求1所述的水泥窑烟气引入CCUS系统的连接结构，其特征在于：所述的CCUS系统引风机(5)的水平高度设置为低于窑尾风机(4)的水平高度的结构，引风管(6)包括引风管前段(10)和引风管后段(11)，引风管前段(10)一端和窑尾风机(4)连通，引风管前段(10)另一端和引风管后段(11)一端连通，引风管后段(11)另一端与CCUS系统引风机(5)连通，所述的引风管前段(10)设置为水平布置的结构，引风管后段(11)设置为倾斜布置的结构。

3.根据权利要求2所述的水泥窑烟气引入CCUS系统的连接结构，其特征在于：所述的引风管(6)和窑尾风机(4)的窑尾风机中心线(12)之间的夹角设置在60°-70°之间范围；引风管(6)的引风管后段(11)与地面(13)之间的夹角设置在40°-50°之间范围。

4.根据权利要求2所述的水泥窑烟气引入CCUS系统的连接结构，其特征在于：所述的气动闸板阀(7)设置在引风管前段(10)上，百叶阀(8)设置在引风管后段(11)上，所述的百叶阀(8)与电动执行器(14)连接，电动执行器(14)与控制部件(9)连接，控制部件(9)设置为能够通过电动执行器(14)调节引入CCUS系统的原料烟气用量的结构，控制部件(9)设置为能够通过气动闸板阀(7)远程调节进入CCUS系统的原料烟气用量的结构。

5.根据权利要求1或2所述的水泥窑烟气引入CCUS系统的连接结构，其特征在于：所述的水泥窑系统(1)还包括烟囱(15)，烟囱(15)通过风机出口非标管道(16)与窑尾风机(4)连通，引风管(6)与窑尾风机(4)连通的一端与风机出口非标管道(16)连通。

6.根据权利要求1或2所述的水泥窑烟气引入CCUS系统的连接结构，其特征在于：所述的引风管(6)采用Q245A钢材材料制作而成，引风管(6)外部包裹岩棉层，岩棉层外部包裹镀锌钢板。

7.根据权利要求1或2所述的水泥窑烟气引入CCUS系统的连接结构，其特征在于：所述的引风管(6)内的最大风速设置在17m/s-20m/s，引风管(6)从水泥窑系统(1)引入的原料烟气量控制在1万-5万Nm3/h。

8.根据权利要求1所述的水泥窑烟气引入CCUS系统的连接结构，其特征在于：所述的气动闸板阀(7)下方位置设置检修操作平台(17)。

9.根据权利要求2所述的水泥窑烟气引入CCUS系统的连接结构，其特征在于：所述的百叶阀(8)设置在CCUS系统引风机(5)入口位置，百叶阀(8)与引风管(6)的引风管后段(11)连通。

10.根据权利要求2所述的水泥窑烟气引入CCUS系统的连接结构，其特征在于：所述的引风管(6)的引风管前段(10)包括多节引风管前段组件(18)，每相邻引风管前段组件(18)之间通过膨胀节(19)连接。