【技术实现步骤摘要】
利用水泥工艺余热的集成系统
[0001]本专利技术涉及水泥工艺领域,具体涉及将固体氧化物电解池与水泥工艺深度结合的利用水泥工艺余热的集成系统。
技术介绍
[0002]水泥行业是高能耗、高排放的行业。在水泥行业中,提高能效和减碳是未来可持续发展的重要条件。
[0003]目前针对水泥行业节能减碳,余热利用技术主要是采用余热锅炉和蒸汽轮机对回转窑和熟料冷却器等工段的余热进行回收发电。而碳捕捉和碳利用则主要是开发碳利用的技术,包括将捕捉的二氧化碳提纯用于食品行业以及用于制砖工业。
[0004]然而,上述手段和技术均不能充分利用水泥生产工艺中的高温余热,也不能使碳利用更有效。
[0005]此外,固体氧化物电解池SOEC是在一种在高温下将水蒸汽电解为氢气和氧气的装置,相比于如质子交换膜电解槽和碱性电解槽的其他电解水制氢装置,SOEC拥有更高的电解效率,并且能充分利用工业过程的高温余热、高温水蒸汽,优化系统整体能效。
[0006]因此,本专利技术提出将水泥工艺与SOEC技术深度结合,以充分利用水泥工艺的高温余热、提高SOEC的电解效率并使碳利用更有效。
技术实现思路
[0007]本专利技术实施例提供了利用水泥工艺余热的集成系统,以至少解决现有技术中水泥工艺产生的高温余热利用不充分、固体氧化物电解池电解效率不高以及碳利用不充分的问题。
[0008]根据专利技术实施例的一个方面,提供了一种利用水泥工艺余热的集成系统,集成系统包括固体氧化物电解池,固体氧化物电解池包括阳极和阴极,第 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种利用水泥工艺余热的集成系统(1),其特征在于,所述集成系统(1)包括:固体氧化物电解池(10),包括阳极(101)和阴极(102),第一加热路径,所述第一加热路径包括:第一换热器(111),被配置为使流经所述第一换热器(111)的第一换热气体和第一余热气体交换热量以得到已加热的第一换热气体,第一换热气体接收管道(112),设置在所述第一换热器(111)的输入端,被配置为将所述第一换热气体输入所述第一换热器(111),第一余热气体接收管道(113),设置在所述第一换热器(111)的输入端,被配置为将所述第一余热气体输入所述第一换热器(111),和第一输送管道(114),设置在所述第一换热器(111)的输出端,被配置为输出所述已加热的第一换热气体,以及第二加热路径,所述第二加热路径包括:第二换热器(121),所述第二换热器被配置为使流经所述第二换热器(121)的第二换热气体和第二余热气体交换热量以得到已加热的第二换热气体,所述第二余热气体的温度高于所述第一余热气体的温度并且所述已加热的第二换热气体的温度高于所述已加热的第一换热气体;第二换热气体接收管道(122),设置在所述第二换热器(121)的输入端,被配置为将所述第二换热气体输入所述第二换热器(121),第二余热气体接收管道(123),设置在所述第二换热器(121)的输入端,被配置为将所述第二余热气体输入所述第二换热器(121),和第二输送管道(124),设置在所述第二换热器(121)的输出端,被配置为输出所述已加热的第二换热气体,其中,所述第一输送管道(114)与所述第二输送管道(124)选择性地连接到所述固体氧化物电解池(10)的阳极(101)。2.根据权利要求1所述的利用水泥工艺余热的集成系统(1),其特征在于,所述第一余热气体接收管道(113)设置有第一开断阀(1131),所述第一开断阀(1131)被配置为将所述第一余热气体接收管道(113)与所述第一换热器(111)的输入端接通或者断开,所述第二余热气体接收管道(123)设置有第二开断阀(1231),所述第二开断阀(1231)被配置为将所述第二余热气体接收管道(123)与所述第二换热器(121)的输入端接通或者断开。3.根据权利要求2所述的利用水泥工艺余热的集成系统(1),其特征在于,在所述第一输送管道(114)与所述第二输送管道(124)之间设置有第一调节阀(13),所述第一调节阀被配置为选择性地将所述第一输送管道(114)或所述第二输送管道(124)连接到所述固体氧化物电解池(10)的阳极(101)。4.根据权利要求3所述的利用水泥工艺余热的集成系统,其特征在于,当所述第一开断阀(1131)处于打开位置时,所述第一余热气体接收管道(113)与所述第一换热器(111)的输入端接通,并且当所述第一调节阀(13)处于第一选择位置时,所述第一输送管道(114)连接到所述固体氧化物电解池(10)的阳极(101),所述第二输送管道(124)与所述固体氧化物电解池(10)的阳极(101)断开。5.根据权利要求3所述的利用水泥工艺余热的集成系统(1),其特征在于,当所述第二
开断阀(1231)处于打开位置时,所述第二余热气体接收管道(123)与所述第二换热器(121)的输入端接通,并且当所述第一调节阀(13)处于第二选择位置时,所述第二输送管道(124)连接到所述固体氧化物电解池(10)的阳极(101),所述第一输送管道(114)与所述固体氧化物电解池(10)的阳极(101)断开。6.根据权利要求1所述的利用水泥工艺余热的集成系统(1),其特征在于,所述集成系统还包括连接在所述固体氧化物电解池(10)的所述阳极(101)与所述第一换热器(111)和所述第二换热器(121)之间的回路管道(14),所述回路管道(14)包括位于阳极侧的第三开断阀(141)和位于换热器侧的第二调节阀(142)。7.根据权利要求6所述的利用水泥工艺余热的集成系统(1),...
【专利技术属性】
技术研发人员:段瑞春,李萍萍,周业涛,
申请(专利权)人:西门子能源深圳有限公司,
类型:发明
国别省市:
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