CN211041850U - 一种回转窑余热回收发电系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种回转窑余热回收发电系统，涉及回转窑技术领域，其中，一种回转窑余热回收发电系统，包括锅炉，锅炉的内部设置有烟气管，且烟气管的两端分别设置有进气管和出气管，本申请中锅炉内的管道采用螺旋形的烟气管，烟气管与锅炉内的水充分接触，使得烟气管内的高温烟气对锅炉内的水加热，产生大量的高压水蒸汽，利用高压水蒸汽推动冷凝管组内的三组汽轮机运转从而产生电量，同时采用倒“U”形设计的冷凝管组，可确保冷凝水由于重力自动发生回流现象，整体结构实现了回转窑的余热利用，有效解决了烟气直接排放到外界造成温室效应的问题。

Description

一种回转窑余热回收发电系统

技术领域

实用新型属于回转窑技术领域，具体为一种回转窑余热回收发电系统。

背景技术

回转窑是指旋转煅烧窑(俗称旋窑)，属于建材设备类，回转窑按处理物料不同可分为水泥窑、冶金化工窑和石灰窑。

在回转窑内，燃料从窑头进入，在窑内进行燃烧，发出的热量加热生料，确保生料煅烧成熟料，在于物料交换过程中形成热空气，有窑进料端进入到窑系统，最后排入到大气。

但本申请实用新型人在实现本申请实施例中的技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

(1)在窑内作业时，产生的工业废热直接排入到大气中，该处的热量得不到利用；

(2)同时在生产过程中，产生的热空气直接排入到大气中，会对大气环境造成影响，最终导致温室效应。

实用新型内容

为了克服现有的不足,本申请实施例提供一种回转窑余热回收发电系统，采用螺旋形的烟气管，烟气管与锅炉内的水充分接触，使得烟气管内的高温烟气对锅炉内的水加热，产生大量的高压水蒸汽，利用高压水蒸汽推动冷凝管组内的三组汽轮机运转从而产生电量，同时采用倒“U”形设计的冷凝管组，可确保冷凝水由于重力自动发生回流现象，整体结构实现了回转窑的余热利用，有效解决了烟气直接排放到外界造成温室效应的问题。

本申请实施例解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种回转窑余热回收发电系统，包括锅炉，所述锅炉的内部设置有烟气管，且烟气管的两端分别设置有进气管和出气管，所述进气管和出气管均插入式安装到锅炉表面，所述锅炉的一侧位置处设置有蒸汽罐组；

所述蒸汽罐组包括一号蒸汽罐和二号蒸汽罐，且一号蒸汽罐和二号蒸汽罐的顶端中部之间通过设置冷凝管组连接，所述冷凝管组包括两组一号蒸汽管、两组二号蒸汽管以及三组汽轮机，所述一号蒸汽罐和二号蒸汽罐的底端中部与锅炉之间通过设置排水管连接，且排水管表面位于一号蒸汽罐和二号蒸汽罐正下方的位置处设置分别安装有一号液阀和二号液阀。

进一步的，所述烟气管为螺旋形管体结构，且烟气管表面到锅炉内壁之间最近的间距为2-5cm。

进一步的，所述进气管设置于锅炉一侧的底端，所述出气管设置于锅炉顶端的中部位置，且出气管和进气管与锅炉接触的位置处配套设置有密封圈，所述进气管与回转窑的出风口连通，所述出气管与外界空气连通。

进一步的，所述一号蒸汽管的截面为四分之一圆弧状，所述二号蒸汽管的截面为矩形，相互对称的两个所述一号蒸汽管之间以及一号蒸汽管与二号蒸汽管之间均通过设置汽轮机连接，所述冷凝管组的截面为倒置的“U”形。

进一步的，所述一号蒸汽罐和二号蒸汽罐的规格相同，且一号蒸汽罐的内壁安装有液位传感器，所述液位传感器与一号液阀之间通过导线电性连接。

进一步的，所述排水管的截面为“F”形，且排水管的输入端与一号蒸汽罐和二号蒸汽罐焊接固定，所述排水管的输出端与锅炉表面连接端的位置处设置有密封圈。

本申请实施例的优点是：

1、由于采用螺旋形的烟气管，烟气管与锅炉内的水充分接触，使得烟气管内的高温烟气对锅炉内的水加热，产生大量的高压水蒸汽，利用高压水蒸汽推动汽轮机运转从而产生电量，实现了回转窑的余热利用，有效解决了烟气直接排放到外界造成温室效应的问题。

2、由于采用倒“U”形设计的冷凝管组，并使用到三组汽轮机，使得高温气体发生回转现象，在足够的气压推动下，带动三组汽轮机运作，在该过程中，高压水蒸汽会发生冷凝现象，冷凝后的水会由于重力流入到蒸汽罐组内，由于汽轮机作为蒸汽管的连接件使用，使得整个蒸汽管组方便拆装检修。

3、由于采用双蒸汽罐的结构设计，大部分的冷凝水通过二号蒸汽罐回流到锅炉内，少部分的冷凝水会聚集到一号蒸汽罐内，在液位传感器检测到一号蒸汽罐内的冷凝水达到一定液位时，能自动控制一号液阀打开，确保高压蒸汽顺利推动汽轮机运转的情况下，使所有冷凝后的水回流到锅炉内，产生循环作业，避免高压蒸汽散失。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的冷凝管组结构示意图；

图3为本实用新型的图1局部结构A的放大图。

图中：1、锅炉；2、烟气管；3、进气管；4、出气管；5、冷凝管组；51、一号蒸汽管；52、汽轮机；53、二号蒸汽管；6、一号蒸汽罐；7、二号蒸汽罐；8、排水管；9、一号液阀；10、二号液阀；11、液位传感器。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种回转窑余热回收发电系统，解决现有技术中工业废热得不到利用的同时会对环境造成污染的问题，在锅炉内采用螺旋形的烟气管，并使用到倒“U”形设计的冷凝管组和双蒸汽罐的结构设计实现回转窑的余热利用，有效解决了烟气直接排放到外界造成温室效应的问题，同时在该过程中避免产生的高压蒸汽散失。

本申请实施例中的技术方案为解决上述问题，总体思路如下：

实施例1：

参照图1-3所示，一种回转窑余热回收发电系统，包括锅炉1，锅炉1的内部设置有烟气管2，且烟气管2的两端分别设置有进气管 3和出气管4，进气管3和出气管4均插入式安装到锅炉1表面，锅炉1的一侧位置处设置有蒸汽罐组；

蒸汽罐组包括一号蒸汽罐6和二号蒸汽罐7，且一号蒸汽罐6和二号蒸汽罐7的顶端中部之间通过设置冷凝管组5连接，冷凝管组5 包括两组一号蒸汽管51、两组二号蒸汽管53以及三组汽轮机52，一号蒸汽罐6和二号蒸汽罐7的底端中部与锅炉1之间通过设置排水管8连接，且排水管8表面位于一号蒸汽罐6和二号蒸汽罐7正下方的位置处设置分别安装有一号液阀9和二号液阀10。

参照图1所示，烟气管2为螺旋形管体结构，且烟气管2表面到锅炉1内壁之间最近的间距为2-5cm。

参照图1所示，进气管3设置于锅炉1一侧的底端，出气管4设置于锅炉1顶端的中部位置，且出气管4和进气管3与锅炉1接触的位置处配套设置有密封圈，进气管3与回转窑的出风口连通，出气管 4与外界空气连通。

上述技术方案中，采用螺旋形的烟气管2，烟气管2与锅炉1内的水充分接触，使得烟气管2内的高温烟气对锅炉1内的水加热，产生大量的高压水蒸汽，利用高压水蒸汽推动汽轮机52运转从而产生电量，实现了回转窑的余热利用，有效解决了烟气直接排放到外界造成温室效应的问题。

在该过程中，进气管3连接回转窑的出风口处，使得高温烟气进入到烟气管2内，高温烟气在烟气管2内螺旋上升，高温烟气受到锅炉1内水冷却后，通过出气管4将换热烟气排出，由于烟气管2与锅炉1内的水充分接触，烟气管2内的高温烟气对锅炉1内的水加热，使得锅炉1内的水产生高压水蒸汽，该水蒸汽依次通过一号蒸汽罐6、冷凝管组5、二号蒸汽罐7以及排水管8，最终回流到锅炉1内，产生循环，水蒸汽在通过冷凝管组5的过程中，利用高压推动汽轮机 52运转从而产生电量，通过导线连接外界的蓄电装置，实现了回转窑的余热利用。

实施例2：

参照图1和2所示，一号蒸汽管51的截面为四分之一圆弧状，二号蒸汽管53的截面为矩形，相互对称的两个一号蒸汽管51之间以及一号蒸汽管51与二号蒸汽管53之间均通过设置汽轮机52连接，冷凝管组5的截面为倒置的“U”形；

上述技术方案中，采用倒“U”形设计的冷凝管组5，并使用到三组汽轮机52，使得高温气体发生回转现象，在足够的气压推动下，带动三组汽轮机52运作，在该过程中，高压水蒸汽会发生冷凝现象，冷凝后的水会由于重力流入到蒸汽罐组内，由于汽轮机52作为蒸汽管的连接件使用，使得整个蒸汽管组方便拆装检修。

参照图1和3所示，一号蒸汽罐6和二号蒸汽罐7的规格相同，且一号蒸汽罐6的内壁安装有液位传感器11，液位传感器11与一号液阀9之间通过导线电性连接；

参照图1所示，排水管8的截面为“F”形，且排水管8的输入端与一号蒸汽罐6和二号蒸汽罐7焊接固定，排水管8的输出端与锅炉1表面连接端的位置处设置有密封圈。

上述技术方案中，采用双蒸汽罐的结构设计，大部分的冷凝水通过二号蒸汽罐7回流到锅炉1内，少部分的冷凝水会聚集到一号蒸汽罐6内，在液位传感器11检测到一号蒸汽罐6内的冷凝水达到一定液位时，能自动控制一号液阀9打开，确保高压蒸汽顺利推动汽轮机 52运转的情况下，使所有冷凝后的水回流到锅炉1内，产生循环作业，避免高压蒸汽散失。

该过程中，锅炉1内产生的高压水蒸汽通过管道进入到一号蒸汽罐6内，此时的一号液阀9处于关闭状态，高压的水蒸汽上升进入到冷凝管组5内，高温气体发生回转现象，在足够的气压推动下，带动三组汽轮机52运作，高温水蒸汽通过蒸汽管与外界的冷空气接触后，在蒸汽管内壁发生凝水现象，冷凝后的水会由于重力分别流入到一号蒸汽罐6和二号蒸汽罐7内，由于气压的流向结合水蒸汽在移动过程中热量损失的过快，使得二号蒸汽罐7内的冷凝水相较于一号蒸汽罐 6内的要多，此时的二号液阀10处于开启状态，二号蒸汽罐7内的冷凝水会自动通过排水管8回流到锅炉1内，产生循环；

而少部分的冷凝水会聚集到一号蒸汽罐6内，在液位传感器11 检测到一号蒸汽罐6内的冷凝水达到一定液位时，能够发生信号到一号液阀9内，由于一号液阀9内设置有PLC自编程控制芯片，使得信号由芯片接收，芯片再发送指令到一号液阀9内，自动控制一号液阀 9打开，确保高压蒸汽顺利推动汽轮机52运转的情况下，使该部分的冷凝后的水回流到锅炉1内，产生另一循环，避免高压蒸汽散失。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种回转窑余热回收发电系统，包括锅炉(1)，其特征在于：所述锅炉(1)的内部设置有烟气管(2)，且烟气管(2)的两端分别设置有进气管(3)和出气管(4)，所述进气管(3)和出气管(4)均插入式安装到锅炉(1)表面，所述锅炉(1)的一侧位置处设置有蒸汽罐组；

所述蒸汽罐组包括一号蒸汽罐(6)和二号蒸汽罐(7)，且一号蒸汽罐(6)和二号蒸汽罐(7)的顶端中部之间通过设置冷凝管组(5)连接，所述冷凝管组(5)包括两组一号蒸汽管(51)、两组二号蒸汽管(53)以及三组汽轮机(52)，所述一号蒸汽罐(6)和二号蒸汽罐(7)的底端中部与锅炉(1)之间通过设置排水管(8)连接，且排水管(8)表面位于一号蒸汽罐(6)和二号蒸汽罐(7)正下方的位置处设置分别安装有一号液阀(9)和二号液阀(10)。

2.如权利要求1所述的一种回转窑余热回收发电系统，其特征在于：所述烟气管(2)为螺旋形管体结构，且烟气管(2)表面到锅炉(1)内壁之间最近的间距为2-5cm。

3.如权利要求1所述的一种回转窑余热回收发电系统，其特征在于：所述进气管(3)设置于锅炉(1)一侧的底端，所述出气管(4)设置于锅炉(1)顶端的中部位置，且出气管(4)和进气管(3)与锅炉(1)接触的位置处配套设置有密封圈，所述进气管(3)与回转窑的出风口连通，所述出气管(4)与外界空气连通。

4.如权利要求1所述的一种回转窑余热回收发电系统，其特征在于：所述一号蒸汽管(51)的截面为四分之一圆弧状，所述二号蒸汽管(53)的截面为矩形，相互对称的两个所述一号蒸汽管(51)之间以及一号蒸汽管(51)与二号蒸汽管(53)之间均通过设置汽轮机(52)连接，所述冷凝管组(5)的截面为倒置的“U”形。

5.如权利要求1所述的一种回转窑余热回收发电系统，其特征在于：所述一号蒸汽罐(6)和二号蒸汽罐(7)的规格相同，且一号蒸汽罐(6)的内壁安装有液位传感器(11)，所述液位传感器(11) 与一号液阀(9)之间通过导线电性连接。

6.如权利要求1所述的一种回转窑余热回收发电系统，其特征在于：所述排水管(8)的截面为“F”形，且排水管(8)的输入端与一号蒸汽罐(6)和二号蒸汽罐(7)焊接固定，所述排水管(8)的输出端与锅炉(1)表面连接端的位置处设置有密封圈。

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