CN213270009U - 一种石灰窑烟气余热发电系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种石灰窑烟气余热发电系统，其包括依次连接的石灰窑、第一换热器、脱硝装置、第二换热器以及除尘装置，还包括有机朗肯发电系统，有机朗肯发电系统包括蒸发器、膨胀机、发电机、冷凝器和工质泵，第二换热器的烟气进口连接脱硝装置的烟气出口，第二换热器的烟气出口连接除尘装置的烟气进口，第二换热器的热水出口连接蒸发器的热水入口，脱硝后的烟气在加热流经第二换热器的水，从第二换热器流出的热水加热流经蒸发器的工质。本实用新型在脱硝装置与除尘装置之间，设置了一个第二换热器，第二换热器收集这部分热量，并制取热水，再将热水作为有机朗肯发电系统的低品位热源，大大提高了石灰窑烟气热量的利用效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及余热回收领域，特别涉及一种灰窑烟气余热发电系统。
背景技术
石灰窑烟气脱硝后温度在200℃-300℃之间，目前的工艺多采取喷水进行除尘和冷却后，再进入电除尘或布袋除尘装置，此部分烟气并没有得到很好的利用。
实用新型内容
为了利用石灰窑烟气低品位热能，本实用新型提供一种石灰窑烟气余热发电系统，其包括依次连接的石灰窑、第一换热器、脱硝装置、第二换热器以及除尘装置，还包括有机朗肯发电系统，有机朗肯发电系统包括蒸发器、膨胀机、发电机、冷凝器和工质泵，第二换热器的烟气进口连接脱硝装置的烟气出口，第二换热器的烟气出口连接除尘装置的烟气进口，第二换热器的热水出口连接蒸发器的热水入口，脱硝后的烟气在加热流经第二换热器的水，从第二换热器流出的热水加热流经蒸发器的工质。
本实施方式的有益效果是：石灰窑直接排出的烟气温度很高，第一换热器回收这部分热量，一方面供给例如汽轮机等设备使用，另一方面降低烟气的温度，防止产生二噁英等污染物；经过脱硝装置后，烟气温度降至200℃-300℃，本实施方式在脱硝装置与除尘装置之间，设置了一个第二换热器，第二换热器收集这部分热量，并制取热水，再将热水作为有机朗肯发电系统的低品位热源，利用热能进行发电，大大提高了石灰窑烟气热量的利用效率。
在某些实施方式中，石灰窑的烟气出口通过管道与第一换热器的烟气进口连接，第一换热器的烟气出口通过管道与脱硝装置的烟气进口相连。
在某些实施方式中，第一换热器连接汽轮机，烟气加热流经第一换热器的水形成用于驱动汽轮机工作的水蒸气。
在某些实施方式中，蒸发器、膨胀机、冷凝器和工质泵依次相连形成有机朗肯循环系统，膨胀机驱动发电机发电。
在某些实施方式中，蒸发器的热水出口与第二换热器的热水入口相连，二者之间设有循环水泵。蒸发器流出的水循环流入第二换热器，吸取烟气的热量，循环水泵为水循环提供动力。
在某些实施方式中，冷凝器的冷却水出口连接冷却塔的入水口，冷却塔的出水口连接冷却水循环泵的入口，冷却水循环泵的出口连接冷凝器的冷却水入口。
在某些实施方式中，冷凝器的有机工质出口连接储液罐的入口，储液罐的出口连接工质泵的入口。
在某些实施方式中，有机朗肯发电系统还包括气液分离器和旁通管，气液分离器的进气口连接蒸发器的有机工质出口，气液分离器的出气口连接膨胀机的进气口，旁通管的一端连接气液分离器的排液口，另一端连接在冷凝器的上游，旁通管上设有电磁阀。
附图说明
图1为本实用新型一实施方式的石灰窑烟气余热发电系统的示意图。
图2为本实用新型另一实施方式的石灰窑烟气余热发电系统的示意图。
图3为本实用新型另一实施方式的石灰窑烟气余热发电系统的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
请参考图1-3，在本公开的各种实施例中，石灰窑烟气余热发电系统包括依次连接的石灰窑1、第一换热器2、脱硝装置3、第二换热器4以及除尘装置5，还包括有机朗肯发电系统，有机朗肯发电系统包括蒸发器6、膨胀机7、发电机8、冷凝器9和工质泵10，第二换热器4的烟气进口连接脱硝装置3的烟气出口，第二换热器4的烟气出口连接除尘装置5的烟气进口，第二换热器4的热水出口连接蒸发器6的热水入口，脱硝后的烟气在加热流经第二换热器4的水，从第二换热器4流出的热水加热流经蒸发器6的工质。
石灰窑1直接排出的烟气温度非常高，这部分烟气热量属于高品位热能，一般可供给汽轮机使用，本实施方式通过第一换热器2回收这部分热量。石灰窑1的烟气出口通过管道与第一换热器2的烟气进口连接，第一换热器2的烟气出口通过管道与脱硝装置3的烟气进口相连。第一换热器2连接汽轮机，烟气加热流经第一换热器2的水形成用于驱动汽轮机工作的水蒸气。另一方面，第一换热器2冷却烟气，可防止产生二噁英等污染物。经过脱硝装置3脱硝后，烟气温度降至200℃-300℃，本实施方式在脱硝装置3与除尘装置5之间设置了一个第二换热器4，第二换热器4收集低温烟气的热量，并制取80℃以上的热水，再将热水作为有机朗肯发电系统的低品位热源，利用热能进行发电，大大提高了石灰窑烟气热量的利用效率。
蒸发器6、膨胀机7、冷凝器9和工质泵10依次相连形成有机朗肯循环系统，膨胀机7驱动发电机8发电。工质在蒸发器6中从热水吸收热量，生成具一定压力和温度的蒸汽，蒸汽进入膨胀机7膨胀做功，从而带动发电机8运转发电。从膨胀机7排出的蒸汽在冷凝器9中向冷却水放热，凝结成液态，最后借助工质泵10重新回到蒸发器6，如此不断地循环下去。
在某些实施方式中，蒸发器6的热水出口与第二换热器4的热水入口相连，二者之间设有循环水泵11。蒸发器6流出的水循环流入第二换热器4，吸取烟气的热量，循环水泵11为水循环提供动力。
在某些实施方式中，冷凝器9的冷却水出口连接冷却塔12的入水口，冷却塔12的出水口连接冷却水循环泵13的入口，冷却水循环泵13的出口连接冷凝器9的冷却水入口。
在某些实施方式中，请参考图2，冷凝器9的有机工质出口连接储液罐14的入口，储液罐14的出口连接工质泵10的入口。储液罐14用于储存液态有机工质。
在某些实施方式中，请参考图3，有机朗肯发电系统还包括气液分离器15和旁通管16，气液分离器15的进气口连接蒸发器6的有机工质出口，气液分离器15的出气口连接膨胀机7的进气口，旁通管16的一端连接气液分离器15的排液口，另一端连接在冷凝器9的上游，旁通管16上设有电磁阀17。气液分离器15可将有机工质气体中的有机工质液滴分离出来，防止有机工质液滴损伤膨胀机7的涡轮。分离得到的有机工作液滴经旁通管16流动至有机朗肯发电系统的低压侧。电磁阀17可控制旁通管16的通断。
以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种石灰窑烟气余热发电系统，其特征在于，包括依次连接的石灰窑、第一换热器、脱硝装置、第二换热器以及除尘装置，还包括有机朗肯发电系统，所述有机朗肯发电系统包括蒸发器、膨胀机、发电机、冷凝器和工质泵，所述第二换热器的烟气进口连接脱硝装置的烟气出口，所述第二换热器的烟气出口连接除尘装置的烟气进口，所述第二换热器的热水出口连接所述蒸发器的热水入口，脱硝后的烟气加热流经第二换热器的水，从第二换热器流出的热水加热流经蒸发器的工质。
2.根据权利要求1所述的石灰窑烟气余热发电系统，其特征在于，所述石灰窑的烟气出口通过管道与所述第一换热器的烟气进口连接，所述第一换热器的烟气出口通过管道与所述脱硝装置的烟气进口相连。
3.根据权利要求1所述的石灰窑烟气余热发电系统，其特征在于，所述第一换热器连接汽轮机，烟气加热流经第一换热器的水形成用于驱动所述汽轮机工作的水蒸气。
4.根据权利要求1所述的石灰窑烟气余热发电系统，其特征在于，所述蒸发器、膨胀机、冷凝器和工质泵依次相连形成有机朗肯循环系统，所述膨胀机驱动所述发电机发电。
5.根据权利要求1所述的石灰窑烟气余热发电系统，其特征在于，所述蒸发器的热水出口与所述第二换热器的热水入口相连，二者之间设有循环水泵。
6.根据权利要求1所述的石灰窑烟气余热发电系统，其特征在于，所述冷凝器的冷却水出口连接冷却塔的入水口，所述冷却塔的出水口连接冷却水循环泵的入口，所述冷却水循环泵的出口连接所述冷凝器的冷却水入口。
7.根据权利要求1所述的石灰窑烟气余热发电系统，其特征在于，所述有机朗肯发电系统还包括储液罐，所述冷凝器的有机工质出口连接所述储液罐的入口，所述储液罐的出口连接所述工质泵的入口。
8.根据权利要求1所述的石灰窑烟气余热发电系统，其特征在于，所述有机朗肯发电系统还包括气液分离器和旁通管，所述气液分离器的进气口连接所述蒸发器的有机工质出口，所述气液分离器的出气口连接所述膨胀机的进气口，所述旁通管的一端连接所述气液分离器的排液口，另一端连接在所述冷凝器的上游，所述旁通管上设有电磁阀。
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2020
- 2020-07-21 CN CN202021444260.5U patent/CN213270009U/zh active Active
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