一种自备电站锅炉与水泥窑余热回收耦合系统技术方案

本发明专利技术公开了一种自备电站锅炉与水泥窑余热回收耦合系统，属于水泥生产余热回收及锅炉技术领域，包括窑头余热回收系统、回转窑余热回收系统和电站锅炉系统，窑头余热回收系统包括篦冷机、第一除尘装置、余热锅炉、第二除尘装置、引风装置、增压风装置及连接管道，回转窑余热回收系统包括送风装置、空气加热装置及连接管道，电站锅炉系统包括锅炉、一次风管道及一次风空气预热器、二次风管道及二次风空气预热器。本发明专利技术有效提高发电工程的总体发电效率以及减少水泥工业中存在的能源浪费，一举两得地有效提高发电工程的总体发电效率以及提高水泥生产运行效率、降低运行能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种自备电站锅炉与水泥窑余热回收耦合系统
本专利技术属于水泥生产余热回收及锅炉
，具体涉及一种自备电站锅炉与水泥窑余热回收耦合系统。
技术介绍
由于水泥生产工艺本身就需要消耗大量的能源加之水泥生产系统中存在着大量的能源浪费，使得水泥生产成为众所周知的能耗大户，需要消耗大量的电能，为了降低能耗以及解决电能供应，常规的水泥窑建设有余热发电项目，由于余热发电项目通常采用低参数，余热发电的总体效率很低仅为18-20％，余热回收利用率很低，其所发的电量远远不能满足水泥生产工艺的需要，一些水泥厂尤其是国外一些相对落后的国家水泥厂通过建设自备电站发电以满足水泥生产用电需求，通常自备电站采用相对较高的参数，其电站的总体发电效率相对于余热发电的总体发电效率很大的提高，但仍然无法满足更高的效率需求。因此，目前自备电站发电、水泥工业中存在能源浪费以及余热回收利用率很低问题，需要进一步提高发电工程的总体发电效率以及提高水泥生产运行效率、降低运行能耗。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提出一种自备电站锅炉与水泥窑余热回收耦合系统，有效提高发电工程的总体发电效率以及减少水泥工业中存在的能源浪费，一举两得地有效提高发电工程的总体发电效率以及提高水泥生产运行效率、降低运行能耗。本专利技术目的通过下述技术方案来实现：一种自备电站锅炉与水泥窑余热回收耦合系统，包括窑头余热回收系统、回转窑余热回收系统和电站锅炉系统，窑头余热回收系统包括篦冷机、第一除尘装置、余热锅炉、第二除尘装置、引风装置、增压风装置及连接管道，回转窑余热回收系统包括送风装置、空气加热装置及连接管道，电站锅炉系统包括锅炉、一次风管道及一次风空气预热器、二次风管道及二次风空气预热器，一次风管道经一次风空气预热器后为锅炉供给热一次风，二次风管道经二次风空气预热器后为锅炉供给热二次风；在窑头余热回收系统中，在篦冷机中部和尾部设置抽气口，从中部抽气口抽取的热空气经过第一除尘装置后分为两路，一路进入余热锅炉，在余热锅炉换热后经过第二除尘装置除尘，通过引风装置引出后外排，另一路经增压风装置增压后并入一次风空气预热器后的一次风管道和二次风空气预热器后的二次风管道中，或者仅并入一次风空气预热器后的一次风管道，或者仅并入二次风空气预热器后的二次风管道；从尾部抽气口抽取的热空气进入第二除尘装置；在回转窑余热回收系统中，通过送风装置将冷空气送入空气加热装置，在回转窑表面吸收回转窑散发的热量后，并入一次风空气预热器前的一次风管道和二次风空气预热器前的二次风管道中，或者仅并入一次风空气预热器前的一次风管道，或者仅并入二次风空气预热器前的二次风管道。本专利技术中，为了减少自备电站发电、水泥工业中存在的能源浪费，一举两得地提高发电工程的总体发电效率以及提高水泥生产运行效率、降低运行能耗，专利技术人深入地研究了自备电站发电以及水泥生产过程，研究中发现：在水泥生产系统中存在着大量的热量浪费，水泥熟料烧成系统中风机鼓入篦冷机的常温空气，对熟料进行冷却，被高温熟料加热过的空气一部分作为废气排放，通常通过建设配套余热电站加以回收利用，将此部分废气引入余热电站的余热锅炉换热。余热锅炉出口的废气可以降至100℃左右。同时在篦冷机尾部的排气口排出温度约120℃的低温废气，这两部分低温废气携带大量热量从烟囱中排出，导致了能量的大量浪费。水泥生产系统回转窑炉由于内部温度很高，尽管筒体壁面采取各种保温隔热措施，但其表面仍可以达到一定的温度。为保证回转窑的安全运转。其绝大多数的窑体均直接暴露在空气中，在某些特殊情况下，还会采用风机进行窑筒体表面风冷，以降低窑筒体表面的温度。虽然这种布局可以满足回转窑运行的需要，但却造成了回转窑运行过程中大量的热能被直接散失到空气中，造成了能源的浪费。因此，本专利技术提供一种自备电站锅炉与水泥窑余热回收耦合系统，包括窑头余热回收系统、回转窑余热回收系统和电站锅炉系统。其中在窑头余热回收系统中，在篦冷机中部和尾部设置抽气口，从中部抽气口抽取的温度较高的热空气经过第一除尘装置后，可通过余热锅炉换热后经过第二除尘装置除尘，通过引风装置引出排入大气，经过第一除尘装置后的热空气也可通过增压风装置送入电站锅炉系统。电站锅炉系统中，由于电站锅炉系统所需的一次风和二次风温度较高，而由窑头余热回收系统抽取的热空气在不换热的情况下能满足电站锅炉系统风温要求，经过第一除尘装置后的热空气通过增压风装置送入锅炉系统。在回转窑余热回收系统中，通过送风机将冷空气送入空气加热装置，在回转窑表面吸收回转窑散发的热量，由于锅炉所需的一次风和二次风温度较高，经过回转窑余热回收系统加热后的热空气难以满足温度要求，需在锅炉中继续加热，将此加热后的热空气作为锅炉的一、二次风风源使用。作为选择，窑头余热回收系统中，在篦冷机中部抽气管道上设置阀门，在尾部抽气管道上设置阀门，当余热锅炉或者电站锅炉系统正常运行时，中部抽气管道上阀门开启，尾部抽气管道上阀门关闭；当余热锅炉或者电站锅炉系统解列时，中部抽气管道上阀门关闭，尾部抽气管道上阀门开启。该方案中，当余热锅炉或者电站锅炉系统正常运行时，中部抽气管道上阀门开启，尾部抽气管道上阀门关闭，热空气进入余热锅炉或者电站锅炉系统，当余热锅炉或者电站锅炉系统解列时，中部抽气管道上阀门关闭，尾部抽气管道上阀门开启，热空气直接进入第二除尘装置，通过引风装置引出排入大气。作为选择，第一除尘装置出口管道分别通过阀门连接于余热锅炉和通过阀门连接于增压风装置，当电站锅炉系统正常运行时，关闭与余热锅炉相连阀门，开启与增压风装置相连阀门；当电站锅炉系统解列时，关闭与增压风装置相连阀门，开启与余热锅炉相连阀门。该方案中，在第一除尘装置后与余热锅炉连接管道上以及与增压风装置连接管道上设置阀门，在电站锅炉系统解列时，开启余热锅炉管道相连阀门，关闭增压风装置连接管道相连阀门，热空气进入余热锅炉，在余热锅炉换热后经过第二除尘装置除尘，通过引风装置引出排入大气，当电站锅炉系统投入运行时，关闭余热锅炉管道相连阀门，开启增压风装置连接管道上相连阀门，经过第一除尘装置后的热空气通过增压风装置送入电站锅炉系统。作为选择，在回转窑余热回收系统与电站锅炉系统连接的管道上设置阀门，当电站锅炉系统正常运行时将阀门开启，当电站锅炉系统解列时将阀门关闭。作为选择，在窑头余热回收系统中抽取的热空气并入一次风管道和二次风管道中时，在一、二次风空气预热器出口，以及增压风装置与一次风管道和二次风管道相连的管道上均设置调节阀门。作为选择，在窑头余热回收系统中抽取的热空气仅并入一次风管道时，在一次风空气预热器出口，以及增压风装置与一次风管道相连的管道上均设置调节阀门。作为选择，在窑头余热回收系统中抽取的热空气仅并入二次风管道时，在二次风空气预热器出口，以及增压风装置与二次风管道相连的管道上均设置调节阀门。作为选择，在回转窑余热回收系统中回收的热空气并入一次风管道和/或二次风管道时，在空气加热装置与一次风管道和/或二次风管道相连的管道上设置调节阀门。上述方案中，通过设置调节阀门，使得混合后的一次风或二次风满足电站锅炉系统的温度和流量要求。作为选择，电站锅炉系统中锅炉是煤粉锅炉或循环流化床锅炉或油气锅炉。前述本专利技术主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自备电站锅炉与水泥窑余热回收耦合系统，其特征在于：包括窑头余热回收系统、回转窑余热回收系统和电站锅炉系统，窑头余热回收系统包括篦冷机、第一除尘装置、余热锅炉、第二除尘装置、引风装置、增压风装置及连接管道，回转窑余热回收系统包括送风装置、空气加热装置及连接管道，电站锅炉系统包括锅炉、一次风管道及一次风空气预热器、二次风管道及二次风空气预热器，一次风管道经一次风空气预热器后为锅炉供给热一次风，二次风管道经二次风空气预热器后为锅炉供给热二次风；在窑头余热回收系统中，在篦冷机中部和尾部设置抽气口，从中部抽气口抽取的热空气经过第一除尘装置后分为两路，一路进入余热锅炉，在余热锅炉换热后经过第二除尘装置除尘，通过引风装置引出后外排，另一路经增压风装置增压后并入一次风空气预热器后的一次风管道和二次风空气预热器后的二次风管道中，或者仅并入一次风空气预热器后的一次风管道，或者仅并入二次风空气预热器后的二次风管道；从尾部抽气口抽取的热空气进入第二除尘装置；在回转窑余热回收系统中，通过送风装置将冷空气送入空气加热装置，在回转窑表面吸收回转窑散发的热量后，并入一次风空气预热器前的一次风管道和二次风空气预热器前的二次风管道中，或者仅并入一次风空气预热器前的一次风管道，或者仅并入二次风空气预热器前的二次风管道。...

【技术特征摘要】
1.一种自备电站锅炉与水泥窑余热回收耦合系统，其特征在于：包括窑头余热回收系统、回转窑余热回收系统和电站锅炉系统，窑头余热回收系统包括篦冷机、第一除尘装置、余热锅炉、第二除尘装置、引风装置、增压风装置及连接管道，回转窑余热回收系统包括送风装置、空气加热装置及连接管道，电站锅炉系统包括锅炉、一次风管道及一次风空气预热器、二次风管道及二次风空气预热器，一次风管道经一次风空气预热器后为锅炉供给热一次风，二次风管道经二次风空气预热器后为锅炉供给热二次风；在窑头余热回收系统中，在篦冷机中部和尾部设置抽气口，从中部抽气口抽取的热空气经过第一除尘装置后分为两路，一路进入余热锅炉，在余热锅炉换热后经过第二除尘装置除尘，通过引风装置引出后外排，另一路经增压风装置增压后并入一次风空气预热器后的一次风管道和二次风空气预热器后的二次风管道中，或者仅并入一次风空气预热器后的一次风管道，或者仅并入二次风空气预热器后的二次风管道；从尾部抽气口抽取的热空气进入第二除尘装置；在回转窑余热回收系统中，通过送风装置将冷空气送入空气加热装置，在回转窑表面吸收回转窑散发的热量后，并入一次风空气预热器前的一次风管道和二次风空气预热器前的二次风管道中，或者仅并入一次风空气预热器前的一次风管道，或者仅并入二次风空气预热器前的二次风管道。2.如权利要求1所述的自备电站锅炉与水泥窑余热回收耦合系统，其特征在于：窑头余热回收系统中，在篦冷机中部抽气管道上设置阀门，在尾部抽气管道上设置阀门，当余热锅炉或者电站锅炉系统正常运行时，中部抽气管道上阀门开启，尾部抽气管道上阀门关闭；当余热锅炉或者电站锅炉系统解列时，中部抽气管道上阀门关闭，尾部抽气管道上阀门开启。3.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王红伟，余旭，侯清琼，郭敏，万先浪，于波，刘建，王国鸿，
申请(专利权)人：成都建筑材料工业设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51