[发明专利]水泥窑余热利用发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及水泥行业的余热利用，特别是一种水泥窑余热利用发电装置。

背景技术

目前全国水泥行业有近6000家水泥生产厂，年总生产能力约为16亿t，钢铁行业有近的500家生产企业，年总生产能力约为5亿t，加上冶金、玻璃、陶瓷行业的产能，全国每年这几个行业需要消耗一次能源(折标准煤)约4.48亿t，同时消耗电力3750亿度。上述几个行业所消耗的一、二次能源的总量中，有近30％以上是以400℃以下废气余热的方式被排入大气浪费掉的，每年相当于浪费1.3亿t标准煤，增加二氧化碳排放量3亿t以上，每年这几个行业新增窑炉数百条，仅水泥行业每年增加浪费的能源就可达4000万t标准煤，每年新增二氧化碳排放量1亿t以上。

现有的水泥窑纯中低温余热发电技术所采用的窑炉预热器的废气取热方式，这种取热方式仅仅是利用预热器与最终排出的(通过C1级旋风箱出口及管道8)250～400℃废气余热通过余热锅炉生产蒸汽(余热锅炉排出的废气由高温风机10分别排向生料磨E、收尘器G及煤磨H)。由于废气温度较低，窑炉预热器废气余热仅能生产低压饱和或低压低温过热蒸汽。而另一方面，在水泥窑炉预热器系统中，自C2级旋风筒的内筒至C1级旋风筒入口的450～600℃废气中水泥生产允许有20～25℃的温度降。但现有的窑炉预热器废气取热方式未考虑利用这部热量，从而使水泥窑废气余热发电能力未能得到充分利用和发挥，不仅白白地浪费余热能源，而还污染环境破坏自然。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中存在的不足，提供一种水泥窑余热利用发电装置，该装置应能有效利用C2级旋风出口废气的相对高温余热热量，增大发电能力，同时所研制的装置具有结构简单、制造方便、成本低廉的特点。

本发明的技术方案是：水泥窑余热利用发电装置，包括汽轮机、发电机、余热锅炉以及连通C1级旋风筒出口至余热锅炉以用于输送废气的管道，该发电装置还包括C2级旋风筒废气出口至C1级旋风筒废气入口的废气管道，所述的废气管道下端的外圆周表面还设置由金属管道弯接组合而成的蒸汽过热器，该蒸汽过热器的两个接口分别通过蒸汽输入管道以及蒸汽输出管道连通余热锅炉。

所述的废气管道的下端口连接有C2级旋风筒内筒，蒸汽过热器设置在该内筒的外圆周表面以及C2级旋风筒废气管道下端部的外圆周表面。

所述的蒸汽过热器中的部分管道悬于所述的废气管道以及C2级旋风筒内筒的下端口以下部位。

由于本发明同时从C1级旋风筒出口以及C级旋风筒取热，因而本发明所回收的窑炉废气余热热量及余热品位显著增加，利用增加的此部分热量可使余热锅炉生产次中压或中压(1.6～3.8Mpa)次中温或中温(350～450℃)过热蒸汽，从而使水泥窑余热利用发电能力均能得到充分利用发挥，并将其最大限度地转换为电能。另外，本发明增设的蒸汽过热器仅由管道组成，结构简单，制造容易又方便，成本低。

附图说明

图1为本发明的水泥窑余热利用发电装置结构示意图。

图2为本发明图1中的C2级旋风筒的主视图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明作详细描述。

本发明提供的水泥窑余热利用发电装置仍然利用C1级旋风筒出口排出的250～450℃废气余热通过余热锅炉9(连通汽轮机和发电机)生产蒸汽。除此之外，还利用了C2级旋风筒内的部分热量。具体参见图1、图2，在C2级旋风筒内筒及废气出口至C1级旋风筒废气入口的废气管道上还设置一蒸汽过热器14，该过热器由金属管道弯接组合而成。为保证预热生料的畅通，不影响水泥的正常生产，所有的金属管道设置在废气管道7的外圆周表面。这些金属管道在废气管道上的设置方式可有多种，根据水泥窑规格及余热电站配置情况而定。可以如图2所示的环绕覆盖在该废气管道下端的外圆周表面以及内筒15(与废气管道下端口相接，图2中的虚线以下部位)的外圆周表面；也可如图2所示设置，但除去内筒，其功能由蒸汽过热器的管道替代。具体的环绕方式也有多种，可在废气管道外圆周表面环绕成圆状布置，或者排列成与废气管道轴线平行的直线布置，或者用其它方式。其两个接口13和12分别接通蒸汽输入管道B以及蒸汽输出管道K，并连接余热锅炉，以构成完整的蒸汽流通系统。

为提高取热效果，该旋风筒中的蒸汽过热器的部分管道还可悬于所述的废气管道的下端口以下部位以及C2级旋风筒内筒下端口以下部位，下悬长度S(悬于C2级旋风筒内筒下端口以下部位的长度)也可根据不同规格的C2级旋风筒而定。

图中还有：分解炉1、回转窑2、三次风管3、喷煤管4、P为生料喂料口，C1、C2、C3、C4及C5为各级旋风筒。D为至C1级旋风筒入口方向、A为C3级旋风筒废气进入方向。