[发明专利]一种石灰窑余热回收装置的结构

说明书

技术领域

本发明属于工业炉窑余热利用技术领域，具体涉及一种石灰窑余热回收装置的结构。

背景技术

在冶金、建材、化工、机械、轻工和食品等行业存在着量大面广的余热资源，将这些余热进行回收利用，可以大大节约我国的能源消耗，同时减小污染物的排放。建材行业是典型的高耗能行业，由于行业发展迅速，建材炉窑的余热非常丰富，可利用的潜力巨大。以石灰窑为例，钢铁工业、电石工业、氧化铝工业、耐火材料等工业都是石灰消耗大户，由于近几年这几个行业以20％的速度增长，带动了石灰窑的高速发展。目前，全国600t/d以上的石灰窑有100条，全国以每年10％的速度增长。国内600-1200t/d大型活性石灰生产线在生产过程中，烟气排放温度高，约为240～260℃；烟气含尘粒度大，可达20mm。将这部分烟气余热有效利用，可以大大减少能源浪费，增加石灰窑的经济性和环保性。我国的科学技术发展思路，重点研究开发冶金、化工等流程工业和交通运输业等主要高耗能领域的节能技术与装备。

目前，国内关于石灰窑余热利用主要涉及供热和发电。利用导热油作为循环介质，回收热能；利用石灰窑的余热加热CO₂工质加热到超临界，推动汽轮机发电。但是这些余热利用技术没有被实际运用推广。而其他建材炉窑余热利用，如应用于水泥窑余热利用的纯低温余热发电技术，经多个阶段的发展，已经比较成熟。可借鉴水泥窑余热发电技术，发展石灰窑余热发电系统。但是，由于石灰窑余热的流量、温度、含尘量在不断的变化中，石灰窑出口烟气颗粒粘结性强，含尘颗粒粒度大，并且具有较强的腐蚀性，石灰窑余热进入换热器中会造成换热管束的腐蚀和磨蚀，严重时会使换热器破坏失效；其次，由于石灰窑出口排烟温度低，水蒸气的沸点高，采用水蒸汽朗肯循环不经济，需要选择沸点低的有机工质，但是，低沸点有机工质和管内壁的换热系数远低于水，必须提高管内低沸点工质和管内壁的换热系数，才能获得和水换热系数相当的水平，否则，会导致换热器体积庞大，重量远远超过以水为工质循环的换热器重量；第三，石灰窑出口烟气温度较低，为了减少金属耗量，管外必须采用强化换热的管型结构，才能获得技术经济性合理的余热利用效果。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种石灰窑余热回收装置的结构，解决了石灰窑烟气积灰导致的低温腐蚀以及因采用低烟温换和低沸点工质引起的换热器管束内外壁换热系数偏低的问题，并能够有效回收利用石灰窑烟气余热，转化为电能，提高能源利用率，减少环境污染和能源浪费，具有投资小，结构简单，运行稳定的特点。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种石灰窑余热回收装置的结构，包括进尘口与石灰窑15的余热烟气管道1的出口相导通连接的高压静电除尘器2，高压静电除尘器2的出尘口与换热器16中过热器3的烟气入口相导通连接，换热器16中蒸发器高温段4的烟气出口与布袋除尘器5的进尘口相导通连接，布袋除尘器5的出尘口与增压风机6的进口相导通连接，增压风机6的出口与换热器16中蒸发器低温段7的烟气入口相导通连接，换热器16中省煤器8的烟气出口和进汽口分别与烟囱9和循环泵10的出口相导通连接，循环泵10的进口也与凝汽器11的出汽口相导通连接，凝汽器11的入汽口也与透平13的排汽口相导通连接，透平13的进汽口与过热器3的工质蒸汽出口相导通连接，透平13与发电机12轴连接；发电机12、透平13、冷凝器11、循环泵10以及换热器16构成循环系统，所述循环系统内的循环工质14为R113，另外高压静电除尘器2以及布袋除尘器5构成除尘系统。

所述的除尘系统的高压静电除尘器2和布袋除尘器5分别置于过热器3之前和增压风机6之后。

所述换热器的过热器3和蒸发器高温段4为内螺纹针形管或内螺纹H型翅片管，并配有动态吹灰装置。

所述换热器的蒸发器低温段7和省煤器8为内螺纹螺旋翅片管，并配有专门的动态吹灰装置。