CN215373595U - 一种水泥厂冷却水余热利用系统 - Google Patents

Abstract

一种水泥厂冷却水余热利用系统，属于水泥厂余热利用系统与热干燥系统技术领域。水泥企业生产用水中的循环冷却水，一般是通入冷水塔，将携带废热的冷却水在冷水塔内与空气进行热交换，废热会传输给空气并散入大气中，经过热交换后的水落入冷却塔底部存储时还会携带有大量的显热，这部分热量与空气热交换效率差，难以被空气带出。生活垃圾、污泥等废弃物通常都含水率过高、燃烧困难，如果采用机械脱水成本高。本实用新型利用冷水塔、换热系统、冷凝器与干燥系统，提供一种充分利用余热与生化垃圾、污泥的水泥厂冷却水余热利用系统，就地取材，返利水泥厂，提高产能。

Description

一种水泥厂冷却水余热利用系统

技术领域

一种水泥厂冷却水余热利用系统，属于水泥厂余热利用系统与热干燥系统技术领域。

背景技术

水泥工业是国民经济的重要基础产业，然而在为社会进步及经济发展做出巨大贡献的同时，水泥的生产也消耗了大量的资源和能源。

水泥企业生产用水中的循环冷却水，一般是通入冷水塔，将携带废热的冷却水在冷水塔内与空气进行热交换，废热会传输给空气并散入大气中。经过热交换后的水落入冷却塔底部存储时还会携带有大量的显热，这部分热量与空气热交换效率差，难以被空气带出，因此采用静置冷却。然而水泥厂的加热过程普遍来自于煤炭、石油类燃料燃烧，这一部分热量的排出也意味着碳排放的浪费。

生活垃圾、污泥等废弃物通常都含水率过高、燃烧困难，但同时生活垃圾、污泥中所含的污染物一般有很高的热值，如果将生活垃圾、污泥等经过机械脱水以后，含水率降低到 5 % 时，其热值可达 8.4-19 MJ/kg，且无需额外添加燃料。但机械脱水效率低，耗电量大，设备成本、保养贵，作为非水泥厂常见设施引入得不偿失。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能够充分利用水泥厂冷却水余热，将能量再用于水泥厂生产的水泥厂冷却水余热利用系统。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：一种水泥厂冷却水余热利用系统，其特征在于：包括冷水塔、换热系统、冷凝器与干燥系统；冷水塔底部设有集水池，换热系统吸热端设置在集水池内，换热系统放热端设置在冷凝器内；冷凝器输出端连接干燥系统的进风管，冷凝器输入端连接干燥系统出风管。

冷水塔内落入底部的冷却后的水携带余热进入集水池，对集水池内的吸热端加热，吸热端吸收热量后传递至放热端，放热端在冷凝器放热对冷凝器内空气加热，在冷凝器中放热后的放热端继续吸收来自吸热端的热量；加热后的空气经过进风管进入干燥箱，可以对干燥箱内的生活垃圾、污泥等进行热风干燥，热风干燥后的生活垃圾、污泥可应用于作为燃料燃烧放热。

充分利用了水泥厂冷却水系统的冷却水余热，一方面能够提高冷却水的冷却温度，提高冷却水冷却效率，另一方面能够利用水泥厂已有设备系统（换热系统、干燥系统），减碳环保的同时投资少，占地小。实现废物利用，相当于提供了一定的废物处理能力并且再用于水泥厂本身生产；充分利用了水泥厂工艺要求，冷水塔落水热量稳定，集水池一年四季温度稳定，因此换热系统与干燥系统机组运行可靠、稳定、节能。

优选的，所述的换热系统包括吸热盘管、放热盘管、压缩机与膨胀阀，吸热盘管与放热盘管首尾相连，内部设有换热介质，压缩机与膨胀阀分别设置在吸热盘管与放热盘管连接的两条管路上。

吸热盘管作为吸热端吸收热量后内部换热介质受热蒸发气化，经压缩机加压形成高温高压蒸汽，输送至放热盘管，放热盘管作为放热端，换热介质在内部放热后降温凝结，经过膨胀阀彻底凝结再返回吸热盘管实现循环。

优选的，所述的进风管或出风管上设有风机。

风机用于使干燥系统内的热空气提高循环效率，提高干燥效果与冷凝器的换热效率。

优选的，所述的干燥系统放料端连通储存仓。

经过干燥后的干燥系统内的物料集中收集储存，集中使用。

优选的，所述的储存仓连通水泥窑。

直接将干燥后的物料用于水泥厂正常工艺供热，完成水泥厂冷却水余热利用循环，降低水泥厂生产成本。

优选的，所述的冷水塔内设有布水管，布水管位于冷水塔内的中部或上部，布水管下方设有冷风口。

使用后的冷却水携带高温进入布水管，自冷水塔上部喷淋降下，与底部来的冷风碰撞换热，冷风带走大部分热量，冷却水携带剩余热量进入底部集水池。

优选的，所述的冷水塔内还设有填料区，填料区位于布水管与冷风口之间。

填料区用于增大气相与液相的接触面积与接触时间，提高气液的换热效率，提高冷却水的降温速度。

优选的，所述的冷水塔内还设有挡水板，挡水板位于布水管上方。挡水板用于过滤掉上升气流携带的水蒸气，使水分尽可能的落入集水池内，节约用水量，提高余热回收量。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：充分利用了水泥厂冷却水系统的冷却水余热与生活垃圾、污泥，多类型的废物利用，保护环境；将热量返用于水泥厂正常工艺生产，提高产能，降低成本；就地取材，投资少、占地小。

附图说明

图1为精馏塔冷却水余热利用系统示意图。

其中，1冷水塔，2冷凝器，3集水池，4进风管，5出风管，6吸热盘管，7放热盘管，8压缩机，9膨胀阀，10风机，11储存仓，12布水管，13填料区，14水泥窑，15挡水板，16排气口，17干燥箱。

具体实施方式

下面结合附图1对本实用新型做进一步说明。

参照附图1：一种水泥厂冷却水余热利用系统，包括冷水塔1、换热系统、冷凝器2与干燥系统。

冷水塔1底部设有集水池3，冷水塔1内设有布水管12、填料区13与挡水板15，布水管12位于冷水塔1内的中上部，布水管12下方在冷水塔1的壁上设有冷风口，填料区13位于布水管12与冷风口之间，挡水板15位于布水管12上方，冷水塔1顶部设有排气口16。

换热系统包括吸热盘管6、放热盘管7、压缩机8与膨胀阀9，吸热盘管6与放热盘管7首尾相连，分别形成冷管与热管，内部设有换热介质，压缩机8与膨胀阀9分别设置在热管与冷管上。吸热盘管6设置在集水池3内，放热盘管7设置在冷凝器2内。

干燥系统包括干燥箱17、风机10、进风管4与出风管5，冷凝器2输出端连接干燥系统的进风管4，冷凝器2输入端连接干燥系统出风管5，在进风管4上还设有风机10，进风管4向干燥箱17内吹入热风，使用后的热风经出风管5返回冷凝器2加热；干燥箱17利用干燥的热风对内部物料进行干燥。

干燥箱17放料口连通储料仓11，储料仓11放料口连通水泥窑14，形成废料焚烧系统。

使用后的高温冷却水从布水管12进入冷水塔1，自塔中上部喷淋下，与来自底部冷风口的冷风在填料区13碰撞换热，填料能够增大气液接触面积与接触时间，提高换热效率，冷却后的冷却水落入底部集水池3，挡水板15用于使上升气流中的水液化落下。集水池3中的吸热盘管6吸收集水池3中的剩余热量对换热介质加热，高温换热蒸汽经压缩机8加压形成高温高压蒸汽，进入放热盘管7放热，对冷凝器2中的空气加热，放热后的换热介质经膨胀阀9减压液化，返回吸热盘管6继续吸热。冷凝器2中的空气受热后经风机10加压进入干燥箱17，作为高温干燥空气对内部物料干燥，从出风管5返回冷凝器形成循环；干燥后的物料经过储存集中后做燃料焚烧。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种水泥厂冷却水余热利用系统，其特征在于：包括冷水塔（1）、换热系统、冷凝器（2）与干燥系统；冷水塔（1）底部设有集水池（3），换热系统吸热端设置在集水池（3）内，换热系统放热端设置在冷凝器（2）内；冷凝器（2）输出端连接干燥系统的进风管（4），冷凝器（2）输入端连接干燥系统出风管（5）。

2.根据权利要求1所述的水泥厂冷却水余热利用系统，其特征在于：所述的换热系统包括吸热盘管（6）、放热盘管（7）、压缩机（8）与膨胀阀（9），吸热盘管（6）与放热盘管（7）首尾相连，内部设有换热介质，压缩机（8）与膨胀阀（9）分别设置在吸热盘管（6）与放热盘管（7）连接的两条管路上。

3.根据权利要求1所述的水泥厂冷却水余热利用系统，其特征在于：所述的进风管（4）或出风管（5）上设有风机（10）。

4.根据权利要求1所述的水泥厂冷却水余热利用系统，其特征在于：所述的干燥系统放料端连通储存仓（11）。

5.根据权利要求4所述的水泥厂冷却水余热利用系统，其特征在于：所述的储存仓（11）连通水泥窑（14）。

6.根据权利要求1所述的水泥厂冷却水余热利用系统，其特征在于：所述的冷水塔（1）内设有布水管（12），布水管（12）位于冷水塔（1）内的中部或上部，布水管（12）下方设有冷风口。

7.根据权利要求6所述的水泥厂冷却水余热利用系统，其特征在于：所述的冷水塔（1）内还设有填料区（13），填料区（13）位于布水管（12）与冷风口之间。

8.根据权利要求6所述的水泥厂冷却水余热利用系统，其特征在于：所述的冷水塔（1）内还设有挡水板（15），挡水板（15）位于布水管（12）上方。

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