CN201892433U - 一种水泥窑尾余热利用系统 - Google Patents
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Abstract
一种水泥窑尾余热利用系统，其特征为：所述余热利用系统包括窑尾高温风机，两条并联管路：余热蒸汽产生管路、物料烘干管路，除尘器和烟尘风机；所述窑尾高温风机、两个并联管路、除尘器和烟尘风机依次串联在一起。本实用新型中的水泥窑尾余热利用系统将余热蒸汽产生管路和物料烘干管路并联起来，能够更好的分配水泥窑排出的热烟气，使烟气中的热量得到更有效的利用，提高了窑尾烟气的利用率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种水泥窑尾余热利用系统。
背景技术
目前，水泥窑纯低温余热发电系统中窑尾烟气的通常的利用方式是：预热器C1出口310-350℃的烟气进入余热锅炉用来产生蒸汽，烟气在余热锅炉内对水和蒸汽放热后温度下降，降温后的烟气排出余热锅炉后进入窑尾高温风机和增湿塔，之后分成两路，一路进入生料磨烘干物料后经循环风机进入窑尾除尘器，另一路烟气经调节阀后与前一路烟气汇合后进入窑尾除尘器。这种方式窑尾余热锅炉排烟温度不能太低，为了保证生料磨烘干用烟气温度，余热锅炉排烟温度一般不低于210℃，而生料磨烘干物料所用烟气热量只是余热锅炉排烟所带热量中的一部分，因此余热锅炉排烟热损失比较大。
实际上，水泥熟料生产过程中烘干物料所需的烟气温度与流量不是确定不变的，烘干物料所需的烘干废气流量与温度与烘干物料量、水份、环境以及工人操作都是有关系的。生料磨运转时间一般低于水泥熟料生产时间，一般生料磨一天运转时间约18小时，也就是水泥熟料生产的时候，生料磨有可能停止运行。
根据以上分析，常规的水泥窑尾利用系统并没有高效利用窑尾烟气余热，进一步提高余热利用率还是有潜力的。
实用新型内容
为更好的利用水泥窑尾烟气余热，本实用新型提供了一种可以高效利用水泥窑烟气余热的系统，该系统包括：窑尾高温风机，两条并联管路：余热蒸汽产生管路、物料烘干管路，除尘器和烟尘风机；所述窑尾高温风机、两个并联管路、除尘器和烟尘风机依次串联在一起。
进一步，所述余热蒸汽产生管路包括：锅炉前管道，余热锅炉，锅 炉后管道和分别设置在锅炉前管道和锅炉后管道上的两个烟气阀门，烟气通过锅炉前管道输入余热锅炉中，用于制造高温蒸汽，由余热锅炉排出的烟气通过锅炉后管道和除尘器前管道进入到除尘器中。
进一步，所述物料烘干管路，包括增湿塔前管道，增湿塔、增湿塔后管道、生料磨、循环风机和两个分别设置在增湿塔前管道和增湿塔后管道上的烟气阀门；烟气通过增湿塔前管道进入到增湿塔中，然后通过增湿塔后管道进入到生料磨中对生料进行烘干，由生料磨中排出的烟气进入到循环风机中，再经过除尘器前管道入到除尘器中。
进一步，所述余热锅炉是单压余热锅炉、双压余热锅炉或者是产生两种压力以上蒸汽的余热锅炉。
进一步，进入所述物料烘干管路的烟气量可根据需要烘干的生料的量来确定，并通过设置在增湿塔前管道上的烟气阀门来进行调解。
进一步，在所述增湿塔的入口处还设置有混冷风装置，该混冷风装置的作用为在增湿塔前管道中的烟气进入增湿塔之前向其中混入冷空气，以调节进入增湿塔中烟气的温度。
进一步，所述增湿塔中的烟气温度是由生料磨中待烘干的生料所需的烟气温度和生料磨出口物料水份含量来确定的。
进一步，通过调节所述余热锅炉产生的蒸汽压力来调节余热锅炉排出烟气的温度。
进一步，除尘器对入口烟气温度可通过，调节生料磨的出口烟气温度或调节余热锅炉的排出烟气温度，或者同时调节出口烟气温度或调节余热锅炉的排出烟气温度来满足。
进一步，为了更好的控制进入所述生料磨中的烟气量，设置了一条与生料磨并联的设置有烟气阀门的烟气管路；可通过调节烟气阀门的开放程度来对进入生料磨中的烟气量进行进一步控制。
本实用新型的有益效果如下：
1、余热锅炉可以在比较宽的压力变化范围内运行。当生料磨停止运行时候，所有烟气可以通过余热锅炉来产生蒸汽，不浪费余热。
2、保证烘干物料所用烟气的流量与温度，其余高温烟气经过余热锅炉利用后可以达到比较低的排烟温度，充分利用窑尾烟气热量。
3、将余热蒸汽产生管路和生料烘干管路并行设置，通过对两路烟气 的温度的动态控制，来满足进入除尘器中的烟气温度，以满足除尘器的工作需求。
附图说明
图1为本实用新型中窑尾余热利用系统结构示意图。
具体实施方式
如图1所示的窑尾余热利用系统，该系统由窑尾高温风机11，两条并联管路：第一路为余热蒸汽产生管路、第二路为生料烘干管路，除尘器15和除尘风机19依次串联而成，经窑尾余热利用系统排出的烟气通过烟囱排入到大气中。
下面根据两路烟气的走向，对窑尾余热利用系统作详细介绍：烟气自预热器C1出口排出，经过窑尾高温风机11后分成两路，第一路通过锅炉前管道2输入余热锅炉4中，用于制造高温蒸汽，由余热锅炉4排出的烟气通过锅炉后管道6连接到除尘器15前的除尘器前管道14上。第二路经过增湿塔前管道23及设置在其上的烟气阀门12进入到增湿塔13中，然后通过增湿塔后管道24及设置在其上的阀门21进入到生料磨18中对生料进行烘干，由生料磨18中排出的烟气通过循环风机19进入到除尘器前管道14中与第一路中的烟气在除尘器前管道14中混合，混合后的烟气经过除尘器15除尘后，通过除尘风机16进入烟囱17排入大气。
第一路中的余热锅炉4可以是单压余热锅炉，也可以是双压余热锅炉或者是产生两种压力以上蒸汽的余热锅炉。
通过需要烘干的生料的量来确定从高温风机11中排出的烟气进入两个管路中的量。在满足生料处理所需烟气的情况下，剩余的烟气均进入到余热蒸汽生产管路进行蒸汽生产。进入第二路的烟气量通过设置在增湿塔前管道23上的烟气阀门12来进行调节。而增湿塔13中的烟气温度是由生料磨中待烘干的生料所需的烟气温度和生料磨出口物料水份含量来确定的。由于更好的为生料烘干提供温度适合的烟气，在第二路的增湿塔13的入口处还设置有混冷风装置20，该混冷风装置20的作用为：在增湿塔前管道23中的烟气进入增湿塔13之前向其中混入冷空气，以 调节进入增湿塔13中烟气的温度。另外，也可通过调节进入增湿塔中的烟气温度来调节生料磨18排出的烟气温度。
除了进入到生料烘干管路中的烟气外，高温风机出口剩余的烟气全部进入余热锅炉4中用于产生压力为0.15～2.5Mpa的蒸汽。可通过调节余热锅炉的产生的蒸汽压力来调节余热锅炉排出烟气的温度。
进入到除尘器15中的烟气是余热锅炉排出的烟气和生料磨排出的烟气的混合烟气，所以，除尘器15中的烟气温度也是由混合前的两路烟气温度共同决定的，并且除尘器15对于进入到其中的烟气温度有一定的要求。所以，可通过调节余热锅炉排出烟气的温度或者通过调节生料磨出口烟气温度，或同时调节两路烟气的温度来满足除尘器15对入口烟温的要求。
为了更好的控制进入生料磨18中的烟气量，在烟气管路中还设置了一条与生料磨18并联的设置有烟气阀门22的烟气管路25。可通过调节烟气阀门22的开放程度来对进入生料磨18中的烟气量进行再次调节。
以下面的数据为例，说明利用本实用新型利用之后余热回收的高效：
以一条2000t/d新型干法水泥生产线为例来说明。正常生产情况下，窑尾预热器C1出口排放出14.5万Nm3/h、350℃的烟气，生料磨烘干物料需要7万Nm3/h、220℃的烟气，除尘器入口烟气温度最低120℃，锅炉给水温度41.5℃。通常情况下余热锅炉设置在窑尾预热器C1出口与窑尾高温风机之间，烟气经余热锅炉利用到220℃排出余热锅炉然后经过高温风机、增湿塔到生料磨用于烘干物料。这种方式，余热锅炉可以产生2.35Mpa的饱和蒸汽10.8t/h，窑尾预热器C1出口烟气用于余热蒸汽回收的余热利用率约36.8％。
应用本实用新型提到的方法，生料磨烘干用烟气可以通过利用4.2万Nm3/h、350℃的烟气混合2.8万Nm3/h、25℃的冷空气来获得这股220℃热风，这样剩余10.3万Nm3/h、350℃的烟气通过余热锅炉能产生2.35MPa饱和蒸汽9.1t/h，0.35Mpa低压饱和蒸汽3.3t/h，余热锅炉排烟温度136.5℃。窑尾预热器C1出口烟气用于余热蒸汽回收的余热利用率约42.7％。
从上面数据的对比中可以看出，采用本实用新型后余热利用效率比采用常规方式提高5.9％。余热利用率和蒸汽量的提高主要原因是：本实 用新型使得余热锅炉与水泥熟料生产工艺结合更合理，改善常规余热利用系统不合理之处。
Claims (5)
1.一种水泥窑尾余热利用系统，其特征为：所述余热利用系统包括窑尾高温风机，两条并联管路：余热蒸汽产生管路、物料烘干管路，除尘器和烟尘风机；所述窑尾高温风机、两个并联管路、除尘器和烟尘风机依次串联在一起。
2.根据权利要求1中所述余热利用系统，其特征为：所述余热蒸汽产生管路包括：锅炉前管道(2)，余热锅炉(4)，锅炉后管道(6)和分别设置在锅炉前管道(2)和锅炉后管道(6)上的两个烟气阀门，烟气通过锅炉前管道(2)输入余热锅炉(4)中，用于制造高温蒸汽，由余热锅炉(4)排出的烟气通过锅炉后管道(6)和除尘器前管道(14)进入到除尘器(15)中。
3.根据权利要求1中所述余热利用系统，其特征为：所述物料烘干管路，包括增湿塔前管道(23)，增湿塔(13)，增湿塔后管道(24)，生料磨(18)、循环风机(19)和两个分别设置在增湿塔前管道(23)和增湿塔后管道(24)上的烟气阀门(12、21)；烟气通过增湿塔前管道(23)进入到增湿塔(13)中，然后通过增湿塔后管道(24)进入到生料磨(18)中对生料进行烘干，由生料磨(18)中排出的烟气进入到循环风机(19)中，再经过除尘器前管道(14)进入到除尘器(15)中。
4.根据权利要求2中所述余热利用系统，其特征为：所述余热锅炉(4)为单压余热锅炉、双压余热锅炉或者为产生两种压力以上蒸汽的余热锅炉。
5.根据权利要求3中所述余热利用系统，其特征为：在所述增湿塔(13)的入口处还设置有混冷风装置(20)。
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