CN209726838U - 一种利用水泥窑低温余热加热汽轮发电机组凝结水系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种利用水泥窑低温余热加热汽轮发电机组凝结水系统，属于能源回收利用领域，这种利用水泥窑低温余热加热汽轮发电机组凝结水系统包括篦冷机集热部和回转窑集热部；篦冷机集热部包括收尘器、AQC锅炉、除尘器和第一汽水换热器；收尘器与中部出风口之间设置有第一控制阀；AQC锅炉的出口与除尘器的入口连接，除尘器与第一汽水换热器连接；除尘器的入口还与篦冷机的尾部出风口通过第二控制阀连接；回转窑集热部包括回转窑集热装置和第二汽水换热器；回转窑集热装置与第二汽水换热器连通；第一汽水换热器与第二汽水换热器连通形成供热部，供热部用于为汽轮发电部提供热能。可以有效回收能量用于汽轮机本体进行发电。
Description
技术领域
本实用新型涉及能源回收利用领域，具体而言，涉及一种利用水泥窑低温余热加热汽轮发电机组凝结水系统。
背景技术
在水泥生产系统中存在着大量的热量浪费，水泥熟料烧成系统中风机鼓入篦冷机的常温空气，对熟料进行冷却，被高温熟料加热过的空气一部分作为废气排放，通常通过建设配套余热电站加以回收利用，将此部分废气引入余热电站的余热锅炉换热。余热锅炉出口的废气可以降至100℃左右。同时在篦冷机尾部的排气口排出温度约120℃的低温废气，这两部分低温废气携带大量热量从烟囱中排出，导致了能量的大量浪费。
水泥生产系统回转窑炉由于内部温度很高，尽管筒体壁面采取各种保温隔热措施，但其表面仍可以达到一定的温度。为保证回转窑的安全运转。其绝大多数的窑体均直接暴露在空气中，在某些特殊情况下，还会采用风机进行窑筒体表面风冷，以降低窑筒体表面的温度。虽然这种布局可以满足回转窑运行的需要，但却造成了回转窑运行过程中大量的热能被直接散失到空气中，导致了能量的大量浪费。
正是由于水泥生产工艺本身就需要消耗大量的能源加之水泥生产系统中存在着大量的能源浪费，使得水泥生产成为众所周知的能耗大户，需要消耗大量的电能，为了降低能耗以及解决电能供应，常规的水泥窑建设有余热发电项目，余热回收利用率很低，其所发的电量远远不能满足水泥生产工艺的需要，一些水泥厂尤其是国外一些相对落后的国家水泥厂通过建设自备电站发电以满足水泥生产用电需求，通常自备电站采用相对较高的参数，为了提高自备电站总体发电效率，通常采用抽气回热循环，在汽轮机上抽取一部分蒸汽用于加热锅炉给水。
综上所述，结合自备电站发电、水泥工业中存在能源浪费问题，为了提高水泥生产运行效率、降低运行能耗，将水泥窑余热回收用于加热汽轮发电机组凝结水，减少从汽轮机抽气，让更多的蒸汽在汽轮机中做功，发更多的电，将水泥窑低品质余热转化为高品位的电能具有很大的经济效益和环保效益。
实用新型内容
本实用新型提供了一种利用水泥窑低温余热加热汽轮发电机组凝结水系统，旨在解决现有技术中利用水泥窑低温余热加热汽轮发电机组凝结水系统存在的上述问题。
本实用新型是这样实现的：
一种利用水泥窑低温余热加热汽轮发电机组凝结水系统，包括篦冷机集热部和回转窑集热部；
所述篦冷机集热部包括收尘器、AQC锅炉、除尘器和第一汽水换热器；
所述收尘器用于连接篦冷机的中部出风口并向所述AQC锅炉提供热空气，所述收尘器与所述中部出风口之间设置有第一控制阀；
所述AQC锅炉的出口与所述除尘器的入口连接，所述除尘器与所述第一汽水换热器连接；
所述除尘器的入口还与篦冷机的尾部出风口通过第二控制阀连接；
所述回转窑集热部包括回转窑集热装置和第二汽水换热器；
所述回转窑集热装置设置在回转窑筒体外侧，所述回转窑集热装置与所述第二汽水换热器连通；
第一汽水换热器与所述第二汽水换热器连通形成供热部，所述供热部用于为汽轮发电部提供热能。
在本实用新型的一种实施例中，所述篦冷机集热部还包括引风机；
所述引风机设置在所述除尘器的出口处。
在本实用新型的一种实施例中，所述篦冷机集热部还包括烟囱；
所述烟囱设置在所述第一汽水换热器的出气口处。
在本实用新型的一种实施例中，
所述第一汽水换热器包括第一吸热管道，所述第二汽水换热器包括第二吸热管道，所述第一吸热管道与所述第二吸热管道串联连接，所述第一吸热管道远离所述第二吸热管道的一端与所述汽轮发电部连接，所述第一吸热管道形成所述汽轮发电部向所述第一汽水换热器和/或所述第二汽水换热器供水的入水管，所述第二吸热管道远离所述第一吸热管道的一端与所述汽轮发电部连通，所述第二吸热管道形成水在所述第一汽水换热器和/或所述第二汽水换热器中换热后向所述汽轮发电部供水的回水管。
在本实用新型的一种实施例中，所述汽轮发电部包括汽轮机本体和与所述汽轮机本体配合的凝结水系统；
所述凝结水系统包括依次串联连接的第一级低压加热器、第二级低压加热器和多个后续加热器；
所述第二吸热管道远离所述第一吸热管道的一端与所述第二级低压加热器的出口连通。
在本实用新型的一种实施例中，
所述第一汽水换热器包括第一吸热管道，所述第二汽水换热器包括第二吸热管道；
所述第一吸热管道的入流口和所述第二吸热管道的入流口均与配流管连通，所述配流管与所述汽轮发电部连接，形成所述汽轮发电部向所述第一汽水换热器和/或所述第二汽水换热器供水的入水管；
所述第一吸热管道的出流口和所述第二吸热管道的出流口均与汇流管连通，所述汇流管与所述汽轮发电部连通，形成水在所述第一汽水换热器和/或所述第二汽水换热器中换热后返回所述汽轮发电部的回水管。
在本实用新型的一种实施例中，所述汽轮发电部包括汽轮机本体和与所述汽轮机本体配合的凝结水系统；
所述凝结水系统包括依次串联连接的第一级低压加热器、第二级低压加热器和多个后续加热器；
所述第一级低压加热器、所述第二级低压加热器和所述后续加热器依次串联连接；
所述汇流管与所述第一级低压加热器的出口连通。
本实用新型的有益效果是：通过这种利用水泥窑低温余热加热汽轮发电机组凝结水系统，将自备电站发电和水泥窑余热回收有机结合，结合自备电站发电、水泥工业中存在能源浪费问题，提高了水泥生产运行效率、降低运行能耗，将水泥窑余热回收用于加热汽轮发电机组凝结水，减少从汽轮机抽气，让更多的蒸汽在汽轮机中做功，发更多的电，将水泥窑低品质余热转化为高品位的电能具有很大的经济效益和环保效益。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本实用新型实施例一提供的利用水泥窑低温余热加热汽轮发电机组凝结水系统的结构示意图；
图2是本实用新型实施例二提供的利用水泥窑低温余热加热汽轮发电机组凝结水系统的结构示意图。
图标：002-汽轮发电部；010-凝结水系统；011-第一级低压加热器；013-第二级低压加热器；030-汽轮机本体；100-篦冷机集热部；110-收尘器；111-第一控制阀；120-引风机；130-AQC锅炉；140-烟囱；150-除尘器；151-第二控制阀；170-第一汽水换热器；171-第一吸热管道；200-回转窑集热部；210-回转窑集热装置；230-第二汽水换热器；231-第二吸热管道。
具体实施方式
为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例一
本实施例提供了一种利用水泥窑低温余热加热汽轮发电机组凝结水系统，请参阅图1，这种利用水泥窑低温余热加热汽轮发电机组凝结水系统包括篦冷机集热部100和回转窑集热部200；
篦冷机集热部100包括收尘器110、AQC锅炉130、除尘器150和第一汽水换热器170；
收尘器110用于连接篦冷机的中部出风口并向AQC锅炉130提供热空气，收尘器110与中部出风口之间设置有第一控制阀111；
AQC锅炉130的出口与除尘器150的入口连接，除尘器150与第一汽水换热器170连接；从篦冷机的中部出风口抽出的温度较高的热空气通过收尘器110后，通过AQC锅炉130换热后经过除尘器150除尘，然后再在第一汽水换热器170中加热凝结水，使得第一汽水换热器170中的凝结水进入到汽轮发电部002的凝结水系统010中，提高凝结水系统010中凝结水的温度，进而便于汽轮发电部002发电。
除尘器150的入口还与篦冷机的尾部出风口通过第二控制阀151连接；回转窑集热部200包括回转窑集热装置210和第二汽水换热器230；
回转窑集热装置210设置在回转窑筒体外侧，回转窑集热装置210与第二汽水换热器230连通；
第一汽水换热器170与第二汽水换热器230连通形成供热部，供热部用于为汽轮发电部002提供热能。
具体的，当AQC锅炉130正常运行时，中部出风口的第一控制阀111开启，尾部出风口的第二控制阀151关闭，热空气经过AQC锅炉130进入除尘器150，当AQC锅炉130解列时，中部出风口的第一控制阀111关闭，尾部出风口的第二控制阀151开启，热空气直接进入除尘器150，在第一汽水换热器170加热凝结水后排入大气。
在本实施例中，为了调整风速，加快气体流动，篦冷机集热部100还包括引风机120，引风机120设置在除尘器150的出口处。
而为了便于废气的排除，篦冷机集热部100还包括烟囱140；烟囱140设置在第一汽水换热器170上，烟囱140与引风机120连通。具体的，烟囱140设置在第一汽水换热器170的出气口处。
具体的，本实施例提供一种串联形式的利用水泥窑低温余热加热汽轮发电机组凝结水系统。
在本实施例中，第一汽水换热器170包括第一吸热管道171，第二汽水换热器230包括第二吸热管道231，第一吸热管道171与第二吸热管道231串联连接，第一吸热管道171远离第二吸热管道231的一端与汽轮发电部002连接，第一吸热管道171形成汽轮发电部002向第一汽水换热器170和第二汽水换热器230供水的入水管，，第二吸热管道231远离第一吸热管道171的一端与汽轮发电部002连通，第二吸热管道231形成水在第一汽水换热器170和第二汽水换热器230中换热后向汽轮发电部002供水的回水管。
在实际使用时，第一汽水换热器170或者第二汽水换热器230可能处于检修状态，此时串联线上只有一个汽水换热器处于工作状态，但是第一吸热管道171和第二吸热管道231需要始终处于串联状态，或通过连接额外的管道使得，第一吸热管道171或第二吸热管道231始终处于从入水管接水，然后再从回水管向汽轮发电部002供水的循环系统中。
其中，汽轮发电部002包括汽轮机本体030和与汽轮机本体030配合的凝结水系统010；凝结水系统010包括依次串联连接的第一级低压加热器011、第二级低压加热器013和多个后续加热器；第二吸热管道231远离第一吸热管道171的一端与第二级低压加热器013的出口连通。
由于串联的第一吸热管道171和第二吸热管道231，使得冷凝水吸热过程增长，导致冷凝水在第一吸热管道171和第二吸热管道231中流程后升温较大，在本实施例中，接入第二级低压加热器013后，可以适配第二级低压加热器013出来的水温。
在其他实施例中，可以根据实际情况下凝结水系统010的温度变化选择供热部与凝结水系统010的接入点。
通过这种利用水泥窑低温余热加热汽轮发电机组凝结水系统，将自备电站发电和水泥窑余热回收有机结合，结合自备电站发电、水泥工业中存在能源浪费问题，提高了水泥生产运行效率、降低运行能耗，将水泥窑余热回收用于加热汽轮发电机组凝结水，减少从汽轮机抽气，让更多的蒸汽在汽轮机中做功，发更多的电，将水泥窑低品质余热转化为高品位的电能具有很大的经济效益和环保效益。
实施例二
本实施例提供了一种利用水泥窑低温余热加热汽轮发电机组凝结水系统，请参阅图2，这种利用水泥窑低温余热加热汽轮发电机组凝结水系统包括篦冷机集热部100和回转窑集热部200；
篦冷机集热部100包括收尘器110、AQC锅炉130、除尘器150和第一汽水换热器170；
收尘器110用于连接篦冷机的中部出风口并向AQC锅炉130提供热空气，收尘器110与中部出风口之间设置有第一控制阀111；
AQC锅炉130的出口与除尘器150的入口连接，除尘器150与第一汽水换热器170连接；从篦冷机的中部出风口抽出的温度较高的热空气通过收尘器110后，通过AQC锅炉130换热后经过除尘器150除尘，然后再在第一汽水换热器170中加热凝结水，使得第一汽水换热器170中的凝结水进入到汽轮发电部002的凝结水系统010中，提高凝结水系统010中凝结水的温度，进而便于汽轮发电部002发电。
除尘器150的入口还与篦冷机的尾部出风口通过第二控制阀151连接；回转窑集热部200包括回转窑集热装置210和第二汽水换热器230；
回转窑集热装置210设置在回转窑筒体外侧，回转窑集热装置210与第二汽水换热器230连通；
第一汽水换热器170与第二汽水换热器230连通形成供热部，供热部用于为汽轮发电部002提供热能。
具体的，当AQC锅炉130正常运行时，中部出风口的第一控制阀111开启，尾部出风口的第二控制阀151关闭，热空气经过AQC锅炉130进入除尘器150，当AQC锅炉130解列时，中部出风口的第一控制阀111关闭，尾部出风口的第二控制阀151开启，热空气直接进入除尘器150，在第一汽水换热器170加热凝结水后排入大气。
在本实施例中，为了调整风速，加快气体流动，篦冷机集热部100还包括引风机120，引风机120设置在除尘器150的出口处。
而为了便于废气的排除，篦冷机集热部100还包括烟囱140；烟囱140设置在第一汽水换热器170上，烟囱140与引风机120连通。具体的，烟囱140设置在第一汽水换热器170的出气口处。
具体的，本实施例提供一种并联形式的利用水泥窑低温余热加热汽轮发电机组凝结水系统。
在本实施例中，第一汽水换热器170包括第一吸热管道171，第二汽水换热器230包括第二吸热管道231；第一吸热管道171的入流口和第二吸热管道231的入流口均与配流管连通，配流管与汽轮发电部002连接，形成汽轮发电部002向第一汽水换热器170和第二汽水换热器230供水的入水管；第一吸热管道171的出流口和第二吸热管道231的出流口均与汇流管连通，汇流管形成水在第一汽水换热器170和第二汽水换热器230中换热后返回汽轮发电部002的回水管。
在实际使用时，第一汽水换热器170或者第二汽水换热器230可能处于检修状态，此时并联上只有一个汽水换热器处于工作状态，但是第一吸热管道171或第二吸热管道231始终处于从入水管接水，然后再从回水管向汽轮发电部002供水的循环系统中。
其中，汽轮发电部002包括汽轮机本体030和与汽轮机本体030配合的凝结水系统010；凝结水系统010包括依次串联连接的第一级低压加热器011、第二级低压加热器013和多个后续加热器；第一级低压加热器011、第二级低压加热器013和后续加热器依次串联连接；汇流管与第一级低压加热器011的出口连通。
并联的第一吸热管道171和第二吸热管道231可以增加冷凝水流通量，但是使得冷凝水的温度升高没有实施例一中的串联形式高，在本实施例中，接入第一级低压加热器011后，可以适配第一级低压加热器011出来的水温。
在其他实施例中，可以根据实际情况下凝结水系统010的温度变化选择供热部与凝结水系统010的接入点。
通过这种利用水泥窑低温余热加热汽轮发电机组凝结水系统，将自备电站发电和水泥窑余热回收有机结合，结合自备电站发电、水泥工业中存在能源浪费问题，提高了水泥生产运行效率、降低运行能耗，将水泥窑余热回收用于加热汽轮发电机组凝结水，减少从汽轮机抽气，让更多的蒸汽在汽轮机中做功，发更多的电，将水泥窑低品质余热转化为高品位的电能具有很大的经济效益和环保效益。
以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种利用水泥窑低温余热加热汽轮发电机组凝结水系统，其特征在于，包括篦冷机集热部和回转窑集热部；
所述篦冷机集热部包括收尘器、AQC锅炉、除尘器和第一汽水换热器；
所述收尘器用于连接篦冷机的中部出风口并向所述AQC锅炉提供热空气，所述收尘器与所述中部出风口之间设置有第一控制阀；
所述AQC锅炉的出口与所述除尘器的入口连接，所述除尘器与所述第一汽水换热器连接；
所述除尘器的入口还与篦冷机的尾部出风口通过第二控制阀连接；
所述回转窑集热部包括回转窑集热装置和第二汽水换热器；
所述回转窑集热装置设置在回转窑筒体外侧，所述回转窑集热装置与所述第二汽水换热器连通；
第一汽水换热器与所述第二汽水换热器连通形成供热部，所述供热部用于为汽轮发电部提供热能。
2.根据权利要求1所述的利用水泥窑低温余热加热汽轮发电机组凝结水系统，其特征在于，所述篦冷机集热部还包括引风机；
所述引风机设置在所述除尘器的出口处。
3.根据权利要求1所述的利用水泥窑低温余热加热汽轮发电机组凝结水系统，其特征在于，所述篦冷机集热部还包括烟囱；
所述烟囱设置在所述第一汽水换热器的出气口处。
4.根据权利要求1所述的利用水泥窑低温余热加热汽轮发电机组凝结水系统，其特征在于，所述第一汽水换热器包括第一吸热管道，所述第二汽水换热器包括第二吸热管道，所述第一吸热管道与所述第二吸热管道串联连接，所述第一吸热管道远离所述第二吸热管道的一端与所述汽轮发电部连接，所述第一吸热管道形成所述汽轮发电部向所述第一汽水换热器和/或所述第二汽水换热器供水的入水管，所述第二吸热管道远离所述第一吸热管道的一端与所述汽轮发电部连通，所述第二吸热管道形成水在所述第一汽水换热器和/或所述第二汽水换热器中换热后向所述汽轮发电部供水的回水管。
5.根据权利要求4所述的利用水泥窑低温余热加热汽轮发电机组凝结水系统，其特征在于，所述汽轮发电部包括汽轮机本体和与所述汽轮机本体配合的凝结水系统；
所述凝结水系统包括依次串联连接的第一级低压加热器、第二级低压加热器和多个后续加热器；
所述第二吸热管道远离所述第一吸热管道的一端与所述第二级低压加热器的出口连通。
6.根据权利要求1所述的利用水泥窑低温余热加热汽轮发电机组凝结水系统，其特征在于，所述第一汽水换热器包括第一吸热管道，所述第二汽水换热器包括第二吸热管道；
所述第一吸热管道的入流口和所述第二吸热管道的入流口均与配流管连通，所述配流管与所述汽轮发电部连接，形成所述汽轮发电部向所述第一汽水换热器和/或所述第二汽水换热器供水的入水管；
所述第一吸热管道的出流口和所述第二吸热管道的出流口均与汇流管连通，所述汇流管与所述汽轮发电部连通，所述汇流管形成水在所述第一汽水换热器和/或所述第二汽水换热器中换热后返回所述汽轮发电部的回水管。
7.根据权利要求6所述的利用水泥窑低温余热加热汽轮发电机组凝结水系统，其特征在于，所述汽轮发电部包括汽轮机本体和与所述汽轮机本体配合的凝结水系统；
所述凝结水系统包括依次串联连接的第一级低压加热器、第二级低压加热器和多个后续加热器；
所述第一级低压加热器、所述第二级低压加热器和所述后续加热器依次串联连接；
所述汇流管与所述第一级低压加热器的出口连通。
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| CN109855433A (zh) * | 2019-03-28 | 2019-06-07 | 成都建筑材料工业设计研究院有限公司 | 一种利用水泥窑低温余热加热汽轮发电机组凝结水系统 |
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2019
- 2019-03-28 CN CN201920411523.3U patent/CN209726838U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109855433A (zh) * | 2019-03-28 | 2019-06-07 | 成都建筑材料工业设计研究院有限公司 | 一种利用水泥窑低温余热加热汽轮发电机组凝结水系统 |
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| GR01 | Patent grant | ||
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