CN208846981U - 一种石灰回转窑余热发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种石灰回转窑余热发电系统。该系统包括石灰回转窑、窑尾预热器、烟气换热器、发电机组、凝汽冷却器、除尘器、风机和烟囱；窑尾冷却器的排烟口通过烟气阀门与烟气换热器连接，烟气换热器内部包括管程汽水通道和壳程烟气通道；发电机组包括蒸发器、工质泵和透平‑发电机；管程汽水通道的进口、出口汽水端分别通过管道连接蒸发器的出口、进口汽水端；蒸发器与透平‑发电机、凝汽冷却器和工质泵连接形成循环系统；烟气换热器的排气口依次与除尘器、风机、烟囱连接。本实用新型的系统结构紧凑、占地小、机组投入快，可广泛应用于各种石灰回转窑余热回收和余热发电场合。

Description

一种石灰回转窑余热发电系统

技术领域

本实用新型涉及余热回收装置，尤其涉及一种石灰回转窑余热发电系统。

背景技术

石灰回转窑是一种石灰生产工艺，主要包括石灰煅烧系统、供料系统、出料系统、烟气处理系统和控制系统。活性石灰煅烧系统由窑尾预热器、回转窑、冷却器组成。窑尾预热器是活性石灰设备的主机之一，窑尾预热器的主要作用是把石灰石物料送到预热器内，同时利用回转窑窑内煅烧后排放出来的高温废气，在预热器内将物料均匀预热，预热过程中约有30％的CaCO₃在预热器内分解，然后再由液压推杆推入回转窑内煅烧，这样的煅烧工艺使石灰石在窑内煅烧时间大大缩短，从而获得较高活性度的石灰。

但是，以上处理过程中，从窑尾预热器排出的烟气由于温度比较高(200～300℃)，为了保护下游除尘器和除尘风机免受高温冲击，一般通过掺冷风的方式降温，这不仅白白浪费了大量的热量，还将进一步增大风机负荷，浪费了大量的余热和电能。

实用新型内容

为了克服以上技术缺点，本实用新型提供一种石灰回转窑余热发电系统。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种石灰回转窑余热发电系统，包括石灰回转窑、窑尾预热器、烟气换热器、发电机组、凝汽冷却器、除尘器、风机和烟囱；所述窑尾冷却器的排烟口通过烟气阀门与烟气换热器连接，所述烟气换热器内部包括管程汽水通道和壳程烟气通道；所述发电机组包括蒸发器、工质泵和透平-发电机；所述管程汽水通道的进口汽水端、出口汽水端分别通过管道连接蒸发器的出口汽水端、进口汽水端；所述蒸发器与透平-发电机、凝汽冷却器和工质泵连接形成循环系统；所述烟气换热器的排气口依次与除尘器、风机、烟囱连接。

进一步地，所述余热发电系统还设有烟气旁路管道，所述窑尾冷却器的排烟口通过烟气旁路管道依次与烟气旁通阀门以及所述除尘器、风机、烟囱连接。

进一步地，在所述烟气旁通阀门和除尘器之间还设有冷风阀。

进一步地，所述凝汽冷却器采用蒸发式凝汽器、水冷凝汽器或者空冷凝汽器。

进一步地，所述管程换热器汽水通道的进口汽水端与蒸发器的出口汽水端之间设有软水补水水箱。

本实用新型的系统利用石灰回转窑预热器烟气的余热产生高温热水或饱和蒸汽发电，热能转换成电能并入工厂电网，这样不但节约了电能消耗的生产成本，而且节省了原来的掺冷风冷却所造成的电机耗电量，且系统结构紧凑、占地小、机组投入快，可广泛应用于各种石灰回转窑余热回收和余热发电场合。

附图说明

图1为本实用新型实施例的石灰回转窑余热发电系统的结构示意图。

图中：1、石灰回转窑；2、窑尾预热器；3、烟气换热器；4、发电机组；5、凝汽冷却器；6、除尘器；7、烟囱；8、软水补水水箱；9、风机；10、烟气阀门；11、烟气旁通阀门；12、冷风阀；13、蒸发器；14、透平-发电机；15、工质泵；16、烟气旁通管道；17、管程汽水通道；18、壳程烟气通道。

具体实施方式

下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实施例的石灰回转窑余热发电系统，包括石灰回转窑1、窑尾预热器2、烟气换热器3、发电机组4、凝汽冷却器5和软水补水水箱8。烟气换热器3与窑尾预热器2的排烟烟气管道通过烟气阀门10控制联通。烟气换热器3内部管程汽水通道17分别与蒸发器13、软水补水水箱8联通，其中，管程汽水通道17的进口汽水端、出口汽水端分别通过管道连接蒸发器13的出口汽水端、进口汽水端。透平-发电机14分别连接蒸发器13和凝气冷却器5，蒸发器13和凝汽冷却器5中的有机工质通过工质泵15输送。其中，凝汽冷却器5的进口有机工质端通过管道与透平-发电机14的出口有机工质端连接，凝汽冷却器5的出口有机工质端通过工质泵15与蒸发器13的进口有机工质端连接。窑尾预热器2的排烟口与烟气旁通管道16连接，烟气旁通管道16设置有烟气旁通阀门11与冷风阀12。窑尾预热器2的烟气可经由换热器3、除尘器6、风机9、烟囱7排出，也可经由烟气旁通管道16、除尘器6、风机9、烟囱7排出。

本实施例的石灰回转窑余热发电方法，包括以下步骤：

1)烟气换热：烟气阀门10开启，烟气旁通阀门11关闭，窑尾预热器2排出的烟气切换进入烟气换热器3内，在换热器管程汽水通道17内的给水吸收壳程烟气通道18的烟气热量，给水被加热成具有一定压力的高温热水(大于100℃)或饱和蒸汽；

2)有机工质发电：高温热水或饱和蒸汽通入蒸发器13换热后排出，作为给水送至烟气换热器3循环利用，有机工质在蒸发器13壳程被高温热水或饱和蒸汽加热后，由液体汽化完成升压，进入透平-发电机14发电；

3)工质冷凝：做功后的有机工质气体压力下降，温度降低，进入凝汽冷却器5冷凝成液体；液体工质再由工质泵15送入蒸发器13循环使用；

4)系统补水：系统运行时会有一部分水损耗，可通过软水补水水箱8补充水；

5)烟气旁通：窑尾预热器2出口烟气管道通过烟气旁通管道16和烟气旁通阀门11联通除尘器6，此设置作为烟气换热器3检修情况下的旁通措施。若烟气换热器3需要检修，则连接烟气换热器3的烟气阀门10关闭，烟气旁通阀门11开启，烟气通过冷风阀12掺风降温后依次经除尘器6、风机9、烟囱7排出。通过冷风阀12鼓冷风进入烟气旁通管道16，以达到降低进入除尘器6烟气温度的目的。

换热器3可以是高温热水型换热器也可以是饱和蒸汽型余热锅炉。

凝汽冷却器5可以是蒸发式凝汽器、水冷凝汽器或者空冷凝汽器任意一种。

发电机组4为有机工质朗肯发电系统，机组为一体化撬装构造。

以上描述是对本实用新型的解释，不是对本实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在不违背本实用新型的基本结构的情况下，本实用新型可以作任何形式的修改。

Claims (5)

1.一种石灰回转窑余热发电系统，其特征在于：包括石灰回转窑(1)、窑尾预热器(2)、烟气换热器(3)、发电机组(4)、凝汽冷却器(5)、除尘器(6)、风机(9)和烟囱(7)；所述窑尾预热器(2)的排烟口通过烟气阀门(10)与烟气换热器(3)连接，所述烟气换热器(3)内部包括管程汽水通道(17)和壳程烟气通道(18)；所述发电机组(4)包括蒸发器(13)、工质泵(15)和透平-发电机(14)；所述管程汽水通道(17)的进口汽水端、出口汽水端分别通过管道连接蒸发器(13)的出口汽水端、进口汽水端；所述蒸发器(13)与透平-发电机(14)、凝汽冷却器(5)和工质泵(15)连接形成循环系统；所述烟气换热器(3)的排气口依次与除尘器(6)、风机(9)、烟囱(7)连接。

2.根据权利要求1所述的一种石灰回转窑余热发电系统，其特征在于：所述余热发电系统还设有烟气旁路管道(16)，所述窑尾预热器(2)的排烟口通过烟气旁路管道(16)依次与烟气旁通阀门(11)以及所述除尘器(6)、风机(9)、烟囱(7)连接。

3.根据权利要求2所述的一种石灰回转窑余热发电系统，其特征在于：在所述烟气旁通阀门(11)和除尘器(6)之间还设有冷风阀(12)。

4.根据权利要求1所述的一种石灰回转窑余热发电系统，其特征在于：所述凝汽冷却器(5)采用蒸发式凝汽器、水冷凝汽器或者空冷凝汽器。

5.根据权利要求1所述的一种石灰回转窑余热发电系统，其特征在于：所述管程换热器汽水通道(17)的进口汽水端与蒸发器(13)的出口汽水端之间设有软水补水水箱。