CN2695791Y - 预分解水泥生产线废气过热蒸汽/闪蒸汽多汽源发电装置 - Google Patents

预分解水泥生产线废气过热蒸汽/闪蒸汽多汽源发电装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种预分解水泥生产线废气过热蒸汽/闪蒸汽多汽源发电装置。生产线的窑头和窑尾分别设置以400℃以下废气为热源的废热锅炉各一台，每台锅炉的省煤器将给水加热成为接近饱和状态的热水，将其中一部分热水进入蒸发器和过热器产生过热蒸汽，经汇合后送至汽轮发电机组作功发电。另一部分热水通过闪蒸器产生较低压力的饱和状态闪蒸汽通往汽轮机的饱和蒸汽入口补充作功发电。末级闪蒸器的一部分闪蒸汽及闪蒸水送往除氧器作为备用除氧热源，除氧水由两台给水泵分别从不同管路送至窑头和窑尾两台废热锅炉中去进行循环。其废气排出温度可以降低至100－105℃，使装置在不增加燃料补燃的情况下，提供30％左右水泥综合电耗的电量。其结构紧凑，节能显著，具有广阔的开拓前景。

Description

预分解水泥生产线废气过热蒸汽/闪蒸汽多汽源发电装置
一.技术领域
本实用新型涉及一种利用预分解水泥生产线废气的过热蒸汽/闪蒸汽多汽源发电装置。
二.背景技术
进入第十个五年计划以来，随着改革开放扩大深入，经济发展迅速，水泥工业发展和结构调整也相应地取得了很大的进展，2001年全国水泥产量达到6.6亿吨，新增预分解水泥熟料生产能力1700多万吨，2002年全国水泥产量已达到7亿吨，新增预分解水泥熟料生产能力3000多万吨，预分解水泥熟料生产能力超过1亿吨，约占水泥生产总量的14％。代表行业先进生产力方向的预分解水泥的迅速发展，必将逐步淘汰大量的落后的中小型水泥生产线。虽然预分解水泥生产线的废气温度从过去60年代的900℃降到了360℃，热耗已降低到3000KJ/Kg(cl)，有效热利用率达50％以上，但仍有40％左右的热量被窑头和窑尾的废气带走，而且为了减轻温度对除尘设备的压力，还要对废气进行增湿降温，浪费了很多宝贵的水资源。
远在1995年，我们就申请并获得批准名称为“一种中低温余热蒸汽/热水闪蒸复合发电装量”的专利(ZL95201251.0)，该专利仍在继续实施中，该专利的系统是，联接两台废气余热锅炉，但其中一台只是作为省煤器用，其闪蒸扩容的水是饱和水，其闪蒸器为一台并带有多级闪蒸汽管的复合式闪蒸器，其闪蒸水直接进入扩容水箱，而且凝结水是直接进入除氧器的。上述专利的实施已经取得了特有的效应，利用废气节约了大量的能源，但其应用范围还是受到多种因素的制约，还不能更为充分而有效地更大限度地利用余热。近些年，我们在原有系统的基础上，进行了大量的试验实践，作了实质性的改进，取得了突出的显著的进步。
三.发明内容
针对上述情况，本实用新型的目的在于提供这样一种预分解水泥生产线废气过热蒸汽/闪蒸汽多汽源发电装置，它是利用废气温度较高部分产生过热蒸汽，温度较低部分产生接近饱和状态的热水，这些热水通过闪蒸器闪蒸出低压饱和蒸汽，发电装置所产生的过热蒸汽和饱和蒸汽分别供给汽轮机发电机组进行发电，使低品位的低温废气也能转变为电能，达到节约大量能源的目的。
为达到上述目的，本实用新型采取了如下的技术措施。其窑头、窑尾各装有一台废热锅炉。窑尾废热锅炉装有省煤器、蒸发器及过热器，一部分锅炉给水经省煤器后进入蒸发器、过热器并产生过热蒸汽送至汽轮机发电，另一部分锅炉给水经省煤器加热成接近饱和状态的热水进入闪蒸器扩容，产生低压饱和闪蒸汽送汽轮机发电；窑头废热锅炉也装有省煤器、蒸发器及过热器，还装有低压加热器，一部分锅炉给水经省煤器后进入蒸发器、过热器并产生过热蒸汽同窑尾废热锅炉过热蒸汽混合后送入汽轮机发电，另一部分锅炉给水经省煤器加热成接近饱和状态的热水同窑尾热水一起进入一级闪蒸器扩容，产生低压饱和闪蒸汽送入汽轮机发电，低压加热器将凝结水加热后送至除氧器。闪蒸器可以为一级或多级，末级闪蒸器的一部分闪蒸汽送至汽轮机发电，另一部分闪蒸汽接至除氧器作备用除氧热源，闪蒸水送至除氧器内作除氧热源。除氧水箱的除氧水由锅炉给水泵分别打入两台废热锅炉进行循环。
本多汽源发电装置的主要优点是：
1、可以利用预分解水泥生产线废气中的低温部分产生大量的接近饱和状态的热水，使其最终的废气排出温度降低到100～105℃，从而将预分解水泥生产线的有效热利用率提高10％～20％。
2、可以通过闪蒸器将大量的热水扩容产生低压饱和蒸汽进入汽轮机发电，让热能转变成电能，可在不增加燃料补燃的情况下提供30％左右水泥综合电耗的电量。
3、利用闪蒸器取代了蒸汽发电机组的回热系统，取消加热器，从而简化了整体系统装置。
4、本多汽源发电装置不产生附加的污染。
四.附图说明
附图为预分解水泥生产线废气过热蒸汽/闪蒸汽多汽源发电装置示意图。如图所示：
预分解水泥生产线废气过热蒸汽/闪蒸汽多汽源发电装置，主要由锅炉、闪蒸器、除氧器和发电装置中常规连接的汽轮机、发电机、冷凝器、给水泵、凝结水泵部件组成，所述锅炉为窑尾废热锅炉(1)和窑头废热锅炉(6)，所述窑尾废热锅炉(1)中的省煤器(5)的出口之一接至汽包(3)，通过蒸发器(4)及过热器(2)后的过热蒸汽通过混合联箱(8)引入汽轮机(14)带动发电机(15)作功发电，另一出口接至一级闪蒸器(9)，所述窑头废热锅炉(6)中的省煤器(5a)的出口之一接汽包(3a)，通过蒸发器(4a)及过热器(2a)后的过热蒸汽通过混合联箱(8)引入汽轮机(14)带动发电机(15)作功发电，另一出口接一级闪蒸器(9)，闪蒸器(9)的闪蒸汽接汽轮机(14)作功发电，一级闪蒸器(9)内的水进入二级闪蒸器(10)内，闪蒸器(10)内的闪蒸汽出口之一接汽轮机(14)作功发电，另一部分闪蒸汽通过管道(17)接入除氧器(11)作为备用除氧热源。另一出口为闪蒸水出口接入除氧器(11)，汽轮机排汽经冷凝器(16)和凝结水泵(18)进入锅炉(6)中的低压加热器(7)，加热后进入除氧器(11)，除氧后的水分别经窑尾废热锅炉给水泵(12)和窑头废热锅炉给水泵(13)打入锅炉(1)、(6)进行循环。
所述闪蒸器可以为一级，也可以为两级以上。
所述除氧器可以是大气式除氧器，也可以是化学除氧器。
图中的废气与各受热面均作横向冲刷，窑尾废热锅炉将废气温度以340-400℃最后降至200-220℃作烘干原料及燃料用，而窑头废热锅炉将废气温度以320-380℃最后降至100-105℃。
五.具体实施例：
为某2500t/d预分解水泥生产线设计的过热蒸汽/闪蒸汽多汽源发电装置，发电功率为4500KW，其主要参数为：
压力(MPa)   温度(℃)   流量(t/h)
进汽轮机过热蒸汽     2.5     309     20.25
进闪蒸汽热水     3.0     221     41.05
进汽轮机一级闪蒸汽     1.0     179     3.58
进汽轮机二级闪蒸汽     0.35     139     2.92
汽轮机排汽     0.007

Claims (3)

1.预分解水泥生产线废气过热蒸汽/闪蒸汽多汽源发电装置，主要由锅炉、闪蒸器、除氧器和发电装置中常规连接的汽轮机、发电机、冷凝器、给水泵、凝结水泵部件组成，其特征在于：所述锅炉为窑尾废热锅炉(1)和窑头废热锅炉(6)，所述窑尾废热锅炉(1)中的省煤器(5)的出口之一接至汽包(3)，通过蒸发器(4)及过热器(2)后的过热蒸汽通过混合联箱(8)引入汽轮机(14)带动发电机(15)作功发电，另一出口接一级闪蒸器(9)，所述窑头废热锅炉(6)中的省煤器(5a)的出口之一接汽包(3a)，通过蒸发器(4a)及过热器(2a)后的过热蒸汽通过混合联箱(8)引入汽轮机(14)带动发电机(15)作功发电，另一出口接一级闪蒸器(9)，闪蒸器(9)的闪蒸汽接入汽轮机(14)作功发电，一级闪蒸器(9)内的水进入二级闪蒸器(10)内，闪蒸器(10)内的闪蒸汽出口之一接汽轮机(14)作功发电，另一部分闪蒸汽通过管道(17)接入除氧器作为备用除氧热源，另一出口为闪蒸水出口接除氧器(11)中，汽轮机排汽经冷凝器(16)和凝结水泵(18)进入锅炉(6)中的低压加热器(7)，加热后进入除氧器(11)，除氧后的水分别经窑尾废热锅炉给水泵(12)和窑头废热锅炉给水泵(13)打入锅炉(1)、(6)进行循环。
2.如权利要求1所述预分解水泥生产线废气过热蒸汽/闪蒸汽多汽源发电装置，其特征在于：所述闪蒸器可以为一级，也可以为两级以上。
3.如权利要求1所述预分解水泥生产线废气过热蒸汽/闪蒸汽多汽源发电装置，其特征在于：所述除氧器可以为大气式除氧器，也可以为化学除氧器。
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