本发明专利技术公开了一种回转窑表面余热循环利用装置，包括吸热装置、板式进风口、风机和燃烧器；吸热装置用于回收挡轮带处的余热，对称设置在挡轮带两侧；板式进风口用于回收回转窑表面余热，能够在回转窑表面移动至温度最高点；吸热装置通过固定风管与风机相连，板式进风口通过可调风管与风机相连；风机与燃烧器相连；吸热装置包括引流器、热管导流器和挡流板，引流器用于引导回转窑切线方向的热空气进入吸热装置，热管导流器用于吸收回转窑表面辐射热并加热经过的空气，挡流板上设置能够阻挡低温空气进入的倒刺。本发明专利技术还公开了一种回转窑表面余热循环利用方法。本发明专利技术结构简单，安装维护方便，造价成本低，余热利用率高，适宜推广应用。用。用。
【技术实现步骤摘要】
一种回转窑表面余热循环利用装置及其利用方法
[0001]本专利技术涉及余热利用装置及方法，具体为一种回转窑表面余热循环利用装置及其利用方法。
技术介绍
[0002]对于干法二代水泥生产线，回转窑筒体温度一般200℃～350℃，其筒体表面散热约占烧成热耗3％～4％。窑头至回转窑第Ⅱ挡轮带之间的区域处在回转窑高温区域，筒体表面温度较高，回转窑轮带与回转窑筒体之间的间隙要求比较严格，需要对其进行降温冷却，防止局部过热而导致机械部件损坏的情况。目前，大多数水泥厂普遍采用离心风机对轮带和回转窑筒体之间的间隙进行冷却，其热量直接排放到环境中，造成热量损失。另外对于回转窑筒体表面的余热，部分水泥生产线采用集热系统来收集，用于生活用水或余热发电等，由于结构大，热利用率低，回收难度大，尚未完全普及。
[0003]窑头燃烧器正常燃烧所需要的理论空气来源于高温二次风以及常温一次风。该一次风来自于自然环境，温度较低，用量约占窑头煤粉燃烧所需理论空气量的7％～10％，如果利用回转窑筒体表面的部分余热，提高一次风温，不仅有利于窑头煤粉的充分燃烧，降低烧成热耗、节约燃料资源、降低运行成本，还可以提高能源利用率，有助于碳减排。
[0004]热管是一种高效传热元件，它在不同温差的条件下，利用管内工质的蒸发吸热和冷凝放热实现热量传递而不需要额外的动力。热管具有很高的导热性、优良的等温性、恒温特性、环境适应性等特点，广泛的应用于航天、化工、电子、冶金、动力等诸多领域。
[0005]目前，部分水泥生产线采用集热系统回收回转窑筒体表面余热，用于生活用水或余热发电。集热系统主要是在回转窑筒体上安装弧形集热罩，以水为工质，由循环水泵送到集热罩，出集热罩热水，首先与窑头锅炉给水换热，提高了余热发电系统的热效率，然后与自来水换热供澡堂洗浴用，最后再加一台加压泵，供生产办公区冬季采暖，冷却后的水再回循环水箱。但是，采用集热系统回收回转窑筒体表面余热，集热系统结构较大，占地面积大，造价成本高；集热系统属于静置设备，又悬空安装，而回转窑是回转设备，安装维护不方便；回收的热量经多次换热再利用，导致余热利用率低。
技术实现思路
[0006]专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术的目的是提供一种结构简单、造价成本低、利用率高的余热循环利用装置，本专利技术的另一目的是提供一种温度稳定、传热效率高回转窑表面余热利用的方法。
[0007]技术方案：本专利技术所述的一种回转窑表面余热循环利用装置，包括吸热装置、板式进风口、风机和燃烧器；吸热装置用于回收挡轮带处的余热，对称设置在挡轮带两侧；板式进风口用于回收回转窑表面余热，能够在回转窑表面移动至温度最高点；吸热装置通过固定风管与风机相连，板式进风口通过可调风管与固定风管相连；风机与燃烧器相连；吸热装置包括引流器、热管导流器和挡流板，引流器用于引导回转窑切线方向的热空气进入吸热
装置，热管导流器用于吸收回转窑表面辐射热并加热经过的空气，挡流板上设置能够阻挡低温空气进入的倒刺，保证进风口的温度。
[0008]进一步地，热管导流器包括空气通道、工质腔体和吸液芯，吸液芯内侧为空气通道，外侧为工质腔体。空气通道为圆形、正三角形、正方形或正六边形。工质腔体是一个相通的密闭空间，装有充液率为50％的水工质。热管导流器为蜂窝型热管导流器，可以储存热量，保证一次风的温度稳定，且传热效率更高。冷却风机鼓出的空气经过回转窑换热后，热空气的速度方向不同，会产生涡流，造成动能损失，空气通道可以引导空气进入固定风管，避免空气产生涡流，减少动能损失。
[0009]进一步地，引流器上设置能够避免热空气产生涡流的瓣膜，具有单向导向性。引流器为弧形引流器。
[0010]进一步地，固定风管上设置温度传感器。板式进风口与回转窑外表面的距离与温度传感器测得的温度存在的关系为：当板式进风口的面积A不变时，与回转窑外表面的距离d越大，回转窑辐射面积A
f
越大，板式进风口吸收的辐射热越小，管内空气的吸热量越小，温度越低。板式进风口是一个多边形通道，与回转窑外表面的距离为50mm～100mm。板式进风口中设置蜂窝型热管导流器，也包括空气通道、工质腔体、吸液芯。其空气通道的横截面积和高度较大，板式进风口靠近回转窑的尺寸较大，有利于吸收更多的辐射热，然后以对流的形式加热进口空气。蜂窝导流器上表面与板式进风口顶面有一定的距离，有利于蜂窝型热管导流器不同通道的空气汇合，并进入管道内。
[0011]进一步地，吸热装置与回转窑外表面、挡轮带的距离均为80mm～150mm。该距离的设置与回转窑变形情况、一次风量、一次风温、传热效率、管道的阻力、空气的风速等因素有关，是基于多个水泥生产线和理论知识进行的优选。
[0012]进一步地，吸热装置、固定风管、可调风管的外表面均设置保温层。
[0013]进一步地，引流器、热管导流器的表面均涂有黑色吸光性材料，辐射光线被多次反射，其吸光性能接近黑体，吸收的辐射热以对流的形式加热进口空气。
[0014]进一步地，挡流板的下端挡板始终垂直向下，上端高度不超过热管导流器的高度，有利于空气汇集。
[0015]上述回转窑表面余热循环利用装置进行余热利用的方法，包括以下步骤：
[0016]步骤一，回转窑的挡轮带处温度为300～350℃，挡轮带与冷却风机相连，热空气沿吸热装置进入固定风管；
[0017]步骤二，测得回转窑内温度最高的点，将板式进风口移动至该位置，热空气沿板式进风口进入可调风管，汇入固定风管；这样，回转窑内部的温度也能控制在1300～1450℃，有利于回转窑内表面窑皮的生成，延长耐火砖的使用寿命，降低回转窑的变形量，以及降低回转窑外表面的温度，有利于水泥生产线稳定安全运行；
[0018]步骤三，固定风管内的温度通过温度传感器测得，再根据温度调节可调风管，改变板式进风口与回转窑的距离，使得风机处热空气的温度为150～200℃，再进入燃烧器。
[0019]工作原理：空气与回转窑对流传热后，分别进入吸热装置和板式进风口，在引流器和挡流板作用下，减少空气的动能损失、阻挡环境中低温空气的进入；以及在热管导流器的作用下，吸收并储存回转窑表面的辐射热，以恒定温度加热经过的空气，保证进口空气温度的稳定性。同时经过温度感应器测量管内风温，调节板式进风口与回转窑的距离，保证管内
空气的温度稳定在150～200℃。金属倒刺使管壳与挡流板之间的通道变得曲折，能够阻挡低温空气进入固定风管，保证吸热装置的进风口的温度。瓣膜单向引导热空气，降低涡流，减少热空气在引流器处的动能损失。加热的空气在风机的作用下进入燃烧器，作为一次风提供燃料的燃烧，回收的余热直接回到水泥生产系统中，提高系统的热效率，有利于碳减排。
[0020]有益效果：本专利技术和现有技术相比，具有如下显著性特点：
[0021]1、结构简单，安装维护方便，造价成本低，余热利用率较高，在95％以上，适宜推广应用；
[0022]2、将与回转窑换热的空气作为一次风使用，减少了间本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种回转窑表面余热循环利用装置，其特征在于：包括吸热装置(1)、板式进风口(2)、风机(3)和燃烧器(4)；所述吸热装置(1)用于回收挡轮带(5)处的余热，对称设置在挡轮带(5)两侧；所述板式进风口(2)用于回收回转窑(6)表面余热，能够在回转窑(6)表面移动至温度最高点；所述吸热装置(1)通过固定风管(7)与风机(3)相连，所述板式进风口(2)通过可调风管(8)与固定风管(7)相连；所述风机(3)与燃烧器(4)相连；所述吸热装置(1)包括引流器(11)、热管导流器(12)和挡流板(13)，所述引流器(11)用于引导回转窑(6)切线方向的热空气进入吸热装置(1)，所述热管导流器(12)用于吸收回转窑(6)表面辐射热并加热经过的空气，所述挡流板(12)上设置能够阻挡低温空气进入的倒刺(14)。2.根据权利要求1所述的一种回转窑表面余热循环利用装置，其特征在于：所述热管导流器(12)包括空气通道(121)、工质腔体(122)和吸液芯(123)，所述吸液芯(123)内侧为空气通道(121)，外侧为工质腔体(122)。3.根据权利要求2所述的一种回转窑表面余热循环利用装置，其特征在于：所述空气通道(121)为圆形、正三角形、正方形或正六边形。4.根据权利要求2所述的一种回转窑表面余热循环利用装置，其特征在于：所述工质腔体(122)是一个相通的密闭空间，装有充液率为50％的水工质。5.根据权利要求1所述的一种回转...
【专利技术属性】
技术研发人员：庄志，宁建根，卢仁红，李崇，李坤，周斌，徐磊，郏梦子，王焜，曹正，
申请(专利权)人：中国中材国际工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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