[发明专利]一种新型干法熟料生产线高效余热发电系统及余热利用方法

说明书

本发明公开了一种新型干法熟料生产线高效余热发电系统和余热利用方法，该余热发电系统至少包括：回转窑散热辐射换热装置；新增窑尾换热锅炉与原料粉磨系统相并联；其中，所述回转窑散热辐射换热装置包括多条沿回转窑筒体长度方向铺设的热辐射换热管道，所述多条热辐射换热管道平行排布铺设并环绕于回转窑筒体的周向；窑尾换热锅炉和新增窑尾换热锅炉均能够与汽轮机相连通。本系统主要特点：废热利用，充分利用回转窑筒体散热进行余热回收；窑尾发电锅炉可节省一台省煤器，节省了设备投入成本；窑尾新增发电锅炉，可节省一台增湿塔，节省了投资成本；增加烧成系统发电量约20％左右。

技术领域

本发明涉及新型干法水泥熟料生产线余热利用，具体地，涉及一种新型干法熟料生产线高效余热发电系统及余热利用方法。

背景技术

新型干法水泥熟料生产过程：按照一定比例配制的物料由预热器顶部喂入，经旋风预热器预热后进入分解炉，在其中分解后入回转窑进行煅烧，之后进入篦式冷却机冷却，最后得到我们所需要的熟料。

目前主流的新型干法水泥窑余热发电系统包括三部分：第一部分为如图3所示，包括窑头发电锅炉，主要包括省煤器、蒸发器、过热器、汽包、换热管道，主要取自篦冷机冷却熟料风热焓与水进行热交换，产生低压过热蒸汽进行发电；第二部分为出省煤器高温水进入闪蒸器进行闪蒸发电；第三部分为窑尾余热锅炉如图4所示，主要包括省煤器(根据实际情况确定设置省煤器与否)、蒸发器、过热器、汽包、换热管道，主要取自预热器出口废气热焓与水进行热交换，产生低压过热蒸汽进行发电。

目前余热发电锅炉主要利用窑头和窑尾废气进行发电，窑头余热发电系统的余热利用过程包括：窑头锅炉在窑头篦冷机抽取约380℃左右篦冷机熟料冷却风，经省煤器、蒸发器、汽包汽水分离、过热器产生过热蒸汽，进入汽轮机发电；窑尾余热发电系统的余热利用过程包括：窑尾锅炉利用预热器出口320℃左右废气进行发电，经省煤器(根据窑头省煤器配置情况而定)、蒸发器、汽包、过热器产生过热蒸汽、进入汽轮机发电；省煤器产生多余的高温水可通过闪蒸器，产生低压蒸汽进入汽轮机发电。这样，窑头余热发电锅炉抽取篦冷机熟料冷却风进行余热回收，窑头设置高温风管和中温风管，通过调节阀门控制入发电锅炉组温度在380℃左右。预热器出口约320℃左右废气经窑尾发电锅炉进行余热利用。

目前主要利用窑头和窑尾废气两部分进行余热发电，但是新型干法水泥熟料生产线仍有相当一部分废热未回收。另一方面，窑尾原料磨停时，约220℃废气通过增湿塔冷却，排入大气，造成资源浪费。

因此，如何提供一种新的新型干法熟料生产线高效余热发电系统，除了窑头和窑尾废气余热的利用之外，对水泥熟料生产线的其它部位的余热进行利用以及充分考虑窑尾原料磨停时的余热利用，是需要解决的技术问题。

发明内容

本发明是基于上述的技术现状，深入分析目前水泥窑生产线余热利用情况并剖析生产线余热利用潜能，以进一步优选余热发电系统，以提高生产线余热发电量，节约生产成本。对此，为了实现本发明的发明目的，我们对干法水泥熟料生产线进行了系统的分析，发现烧成系统表面散热约占系统总热的6～12％，其中回转窑散热占30～50％，回转窑形状规则，且位置相对稳定，表面温度达到250-300℃，可以通过一定技术手段综合利用；另一方面，窑尾原料磨停时，约220℃废气通过增湿塔冷却，排入大气，造成资源浪费；目前，余热发电主要使用窑头和窑尾两部分废气余热进行发电，回转窑散热和停磨时窑尾废气余热没有得到充分利用，本系统从充分利用余热的角度出发，设计出了一套新型干法水泥窑高效余热发电系统。

本发明提供一种新型干法熟料生产线高效余热发电系统，至少包括：回转窑散热辐射换热装置，所述回转窑散热辐射换热装置的入水端能够与给水设备相连通，出水端与窑尾换热锅炉连通；新增窑尾换热锅炉，所述新增窑尾换热锅炉的入水端能够与给水设备相连通，且新增窑尾换热锅炉与原料粉磨系统相并联；其中，所述回转窑散热辐射换热装置包括多条沿回转窑筒体长度方向铺设的热辐射换热管道，所述多条热辐射换热管道平行排布铺设并环绕于回转窑筒体的周向；窑尾换热锅炉和新增窑尾换热锅炉均能够与汽轮机相连通。