一种纯低温余热发电系统双进风口窑头余热锅炉技术方案

本实用新型专利技术公开一种纯低温余热发电系统双进风口窑头余热锅炉，包括炉体、过热器、蒸发器、省煤器、炉体顶部进风口、顶部进风口烟气挡板、炉体侧边进风口、侧边进风口烟气挡板、出风口和出风口烟气挡板，在炉体上设有不同时使用的炉体顶部进风口和炉体侧边进风口。本实用新型专利技术可以适用于进入锅炉的废热烟气温度波动大的情形，通过改变烟气进入锅炉的位置，对不同状态的工质进行加热，实现烟气能量的梯级利用，避免了因进口烟气温度偏低造成停炉和低温烟气直接排放所造成的能源浪费，适用于工业废气余热回收，特别涉及水泥生产纯低温余热发电系统中的窑头余热锅炉。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种废气余热锅炉，具体涉及适用于纯低温余热发电系统的双 进风口窑头余热锅炉。
技术介绍
在水泥行业，水泥熟料的煅烧过程中，由窑尾预热器、窑头熟料冷却机等排放 掉的400°C以下的低温废气余热，其热量约占水泥熟料烧成总耗热量的35%以上，造成的 能源浪费非常严重。水泥生产在消耗大量热能的同时还要消耗大量的电能。目前的普遍 做法是配置发电系统利用这部分低温余热发电，可使水泥熟料生产综合电耗降低60%或 水泥生产综合电耗降低30%以上，不仅可以节约利用部分低品位能量，大大降低水泥生 产能耗，而且可避免水泥窑废气余热直接排入大气。高温含尘废气通过余热锅炉后，除 温度降低外，还可沉降一部分尘粒，对减轻环境污染和选择除尘器都是有利的。目前，常用的纯低温余热发电热力系统有单压系统、双压系统及闪蒸系统3 种。单压系统由于其构成简单、主机设备成熟可靠、电站运行维护简单、适应水泥窑波 动的能力强及投资低，发电成本低等优点而被普遍采用。在单压系统中，回转窑窑头冷却机废气出口设置窑头余热锅炉，窑尾预热器废 气出口设置窑尾余热锅炉，两个锅炉生产相同或相近参数的主蒸汽，混合后进入汽轮 机，汽轮机只有一个进气口。余热锅炉内部从上到下依次布置过热器，蒸发器，省煤器。当锅炉为立式时， 烟气从锅炉顶部进入先在过热器中换热，然后依次进入蒸发器，省煤器，工质从下往上 流动，与烟气逆流换热。受工艺过程及具体生产情况的影响，窑头废气温度的波动比较 大，当进入窑头余热锅炉的烟气温度较低时经常的应对措施是关闭窑头锅炉烟气进口阀 门，使低温烟气不经过窑头余热锅炉而直接排放。当窑头余热锅炉停炉时，也将对窑尾 余热锅炉的主蒸汽参数产生影响。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种纯低温余热发 电系统双进风口窑头余热锅炉。本技术在废气的利用过程中，能更合理的利用能量 梯级原理减少能源的浪费，具体技术方案如下。—种纯低温余热发电系统双进风口窑头余热锅炉，包括炉体、过热器、蒸发 器、省煤器、炉体顶部进风口、出风口和出风口的烟气挡板，还包括炉体侧边进风口， 炉体内部从上到下依次设置所述过热器、蒸发器、省煤器，炉体顶部进风口位于蒸发器 上方，炉体侧边进风口设在炉体中部或中下部，炉体的出风口位于省煤器下方。上述的余热锅炉中，炉体侧边进风口设在炉体中部靠近蒸发器处或炉体中下部 靠近省煤器处。上述的余热锅炉中，还包括炉体顶部进风口的烟气挡板。3上述的余热锅炉中，还包括炉体侧边进风口的烟气挡板。上述的余热锅炉中，炉体顶部进风口处的管道竖直安装。上述的余热锅炉中，炉体顶部进风口处的管道与炉体侧边成锐角倾斜向上安装。本专利技术的炉体顶部进风口在炉体顶部、过热器上方，管道竖直安装。炉体侧边 进风口可以选择在炉体中部靠近蒸发器处。两个进风口不同时使用，根据进入的废热 烟气温度控制烟气进入锅炉的部位。当进入锅炉的废热烟气温度较高时，炉体中部侧边 进风口烟气挡板关闭，高温烟气从顶部进入余热锅炉，依次加热过热器，蒸发器，省煤 器，然后排出锅炉。工质从下往上走，与烟气逆流换热；当进入锅炉的烟气温度较低 时，炉体顶部进风口烟气挡板关闭，侧边进风口烟气挡板打开，废热烟气从锅炉中部进 入，依次加热蒸发器，省煤器，工质从下往上走，与烟气逆流换热。锅炉中下部的进风 口可以选择开在锅炉蒸发器的位置或省煤器的位置，加热不同状态的工质。本技术采用上述技术方案与现有技术相比其优点在于余热锅炉废气采 用两个进风口，当烟气温度较高时从顶部进入，依次与饱和蒸汽、未饱和蒸汽、液态工 质换热；当烟气温度较低时锅炉从中部或中下部进入，依次与未饱和蒸汽、液态工质换 热。满足各部分工质换热对烟气温度的要求。节省利用了低温烟气能量，提高了系统发 电量，并避免了停炉所带来的负面效果。附图说明图1本具体实施方式中纯低温余热发电系统双进风口窑头余热锅炉的结构示意 图。图2为炉体侧边进风口位于锅炉中部靠近蒸发器时余热锅炉的结构示意图。图3为炉体侧边进风口位于锅炉中下部靠近省煤器余热锅炉的结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施作进一步说明，但本技术的实施和 保护范围不限于此。如图1所示，纯低温余热发电系统双进风口窑头余热锅炉包括炉体1、过热器 2、蒸发器3、省煤器4、炉体顶部进风口 5、炉体顶部进风口 5的烟气挡板6、炉体侧边 进风口 7、炉体侧边进风口的烟气挡板8、出风口 9、出风口的烟气挡板10。炉体1内部 从上到下依次设置所述过热器2、蒸发器3、省煤器4，炉体顶部进风口 5位于蒸发器2上 方。如图2、图3炉体侧边进风口 7设在炉体中部或中下部。炉体顶部进风口 5和炉体 侧边进风口 7均与粉尘分离器连接，炉体顶部进风口 5和炉体侧边进风口 7各自设有烟气 挡板，粉尘分离器的输入端与冷却机连接。如图2，炉体顶部进风口 5管道竖直安装在炉体顶部、过热器上方。炉体侧边进 风口 7管道安装在炉体中部靠近蒸发器处，并与炉体呈斜向上角度安装。当进入锅炉的废热烟气温度较高时(具体可以根据情况设置，如高于100°C)， 中部炉体侧边进风口的烟气挡板8关闭，烟气从炉体顶部进风口5进入，废热烟气进入锅 炉后首先加热过热器内的工质，然后向下依次与蒸发器、省煤器内的工质换热，最后从出风口 9排出锅炉。当进入锅炉的废气温度低时(具体可以根据情况设置，如低于100°C)，顶部进 风口烟气挡板6关闭，位于炉体中部的炉体侧边进风口的烟气挡板8打开，烟气从炉体侧 边进风口7进入锅炉。废热烟气进入锅炉后首先加热蒸发器内的工质，再经过省煤器后 从出风口 9排出锅炉。图3与图2原理一样，不同之处在于炉体侧边进风口 7的位置在锅炉炉体中下部 靠近省煤器处，管道与炉体呈向上的锐角安装。当进入锅炉的废气温度低时，顶部进风 口烟气挡板6关闭，废热烟气从炉体侧边进风口7进入，在省煤器内与工质换热后从出风 口 9排出锅炉。在实际使用中，根据不同锅炉的具体设计参数来制定进入炉体顶部进风口与炉 体侧边进风口的废热烟气温度范围。本技术能克服因进入锅炉的废热烟气温度波动大而出现的问题，当进口烟 气温度偏低时，改变烟气进入锅炉的位置，对不同状态的工质进行加热，实现烟气能量 的梯级利用，避免了因进口烟气温度偏低造成停炉和低温烟气直接排放所造成的能源浪 费。适用于工业废气余热回收，特别涉及水泥生产纯低温余热发电系统中的窑头余热锅 炉。权利要求1.一种纯低温余热发电系统双进风口窑头余热锅炉，包括炉体(1)、过热器 (2)、蒸发器(3)、省煤器(4)、炉体顶部进风口(5)、出风口(9)和出风口 (9)的烟气挡板(10)，其特征在于还包括炉体侧边进风口(7)，炉体(1)内部从上到下依次设置所述过热器(2)、蒸发器(3)、省煤器(4)，炉体顶部进风口(5) 位于蒸发器(2)上方，炉体侧边进风口(7)设在炉体中部或中下部，炉体的出风口 (9)位于省煤器(4)下方。2.根据权利要求1所述的余热锅炉，其特征在于炉体侧边进风口(7)设在炉体中部 靠近蒸发器(3)处或炉体中下部靠近省煤器(4)处。3.根据权利要求1所述的余热锅炉，其特征在于还包括炉体顶部进风口(5)的烟气 挡板(6)。4.根据权利要求1所述的余热锅炉，其特本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纯低温余热发电系统双进风口窑头余热锅炉，包括炉体（１）、过热器（２）、蒸发器（３）、省煤器（４）、炉体顶部进风口（５）、出风口（９）和出风口（９）的烟气挡板（１０），其特征在于还包括炉体侧边进风口（７），炉体（１）内部从上到下依次设置所述过热器（２）、蒸发器（３）、省煤器（４），炉体顶部进风口（５）位于蒸发器（２）上方，炉体侧边进风口（７）设在炉体中部或中下部，炉体的出风口（９）位于省煤器（４）下方。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陆继东，陆艳华，卢志民，刘冠声，苏东奕，赵志兴，张向，董美蓉，蔡吕清，
申请(专利权)人：华南理工大学，英德市宝江水泥材料有限公司，
类型：实用新型
国别省市：81