[发明专利]一种水泥窑纯中低温余热发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种水泥窑纯中低温余热发电系统。

背景技术

近年来，随着我国水泥工业工艺及装备技术得以迅速发展，百数十条数千吨级新型干法水泥熟料生产线(简称水泥窑)的陆续投产，为水泥窑纯低温余热发电技术及装备的推广应用创造了市场条件。目前国内余热发电普遍采用的形式是：在水泥窑窑头熟料冷却机中部设一个或者两个抽取冷却机废气的抽废气口，根据水泥窑规模的不同，抽取的废气温度在250～400℃范围内。利用抽取的废气设置窑头熟料冷却机余热锅炉(简称AQC炉)，AQC炉生产0.8～1.6Mpa-饱和温度～360℃的蒸汽或同时生产0.1～0.5Mpa-饱和温度至180℃的低压低温蒸汽、85～200℃的热水。利用水泥窑窑尾预热器排出的250～400℃废气余热设置窑尾预热器余热锅炉(简称SP炉或PH炉)，SP炉生产0.8～1.6Mpa-饱和温度至360℃的蒸汽。将AQC炉、SP炉生产的0.8～1.6MPa蒸汽及AQC炉生产的0.1～0.5Mpa蒸汽或AQC炉生产的85～200℃热水经闪蒸器生产出的0.1～0.5MPa蒸汽通入汽轮机再由汽轮机带动发电机发电。

目前余热发电系统存在的问题和不足是：

一.窑头熟料冷却机自冷却机进料端(热端)至出料端(冷端)，在不影响水泥窑熟料热耗及水泥窑生产的条件下，冷却机可排掉的废气温度是自热端起的600℃在线性关系逐渐下降至冷料端的55℃，若在熟料冷却机热端和冷端废气混合后由中部抽取废气，这样没有做到废气热量根据其温度高低进行梯级利用。这样AQC炉只能产生低压低温蒸汽，热力系统温度和压力参数较低，没有充分利用熟料冷却机内高温热空气。

二.一般AQC炉进口废气温度高于SP炉进口废气温度，这样两种锅炉产生的蒸汽温度参数有差别，两种蒸汽混合后才能进入汽轮机做功，这就产生了热力学中的熵增现象，即降低了过热蒸汽的做功能力和热循环效率，同时也是汽轮机发电机的发电功率减少。

综上所述，在不增加水泥熟料热耗的条件下，水泥窑废气余热发电能力没有充分发挥，水泥窑余热发电能力没有达到水平。

发明内容

本发明为解决上述背景技术的不足，提供了一种水泥窑纯中低温余热发电系统，本发明解决技术问题的技术方案是：AQC锅炉设置在窑头产生低温低压蒸汽；SP锅炉设置在窑尾，承担产生低温低压蒸汽；两台余热锅炉所产生的低温低压蒸汽经过分汽缸混合后进入设置在窑头篦冷机前端内部的公共高温过热器，把AQC炉和SP炉低温低压蒸汽过热成高温高压蒸汽后，进入凝汽式汽轮机，蒸汽在汽轮机做功后的乏汽进入凝汽器，凝结水通过凝结水泵和管道进入真空除氧器进行除氧，除氧后的水通过锅炉给水泵进入AQC炉和SP炉。

所述的窑头熟料冷却机内设有进料端、出料端，熟料冷却机中部设有中部抽风口，AQC炉上设有一个废气进口，熟料冷却机中部抽风口与AQC炉废气进口进口相接，熟料冷却机所产生的热空气经过管道进入AQC炉，换热后经管道进入收尘器，窑头排风机，烟囱排向大气。窑头熟料冷却机靠近出料端设有尾部抽风口，熟料冷却机下部中间设有一组风机，下部两边各设有一组风机，尾部抽风口通过除尘器相连，尾部抽风口通过除尘器，风机与烟囱相连。

所诉熟料冷却机的进料端设置公共高温过热器，AQC炉和SP炉所产生的低温低压蒸汽通过分汽缸混合后进入公共高温过热器，公共高温过热器通过熟料冷却进料端1000℃左右热空气进行热辐射产生高温高压过热蒸汽。

所述的窑尾预热器的C1出口废气经管道与SP炉的废气进口相连，废气经过SP炉换热后进入原料磨，再经过收尘器从烟囱排向大气。

所述的SP炉内设用低温过热器，蒸发器，省煤器。SP采用立式自然循环，膜式受热面，烟气在锅炉换热管道外自上而下依次通过低温过热器，蒸发器，省煤器，锅炉换热管道采用蛇形管，设置有机械振打除尘装置。

所述的AQC炉内设有低温过热器，蒸发器，公共省煤器。AQC炉采用自然循环，膜式受热面，烟气在锅炉换热管道外自上而下依次通过低温过热器，蒸发器，省煤器，锅炉换热管道采用螺旋翅片管。

所述的锅炉给水泵与AQC炉的省煤器进口相连，AQC炉省煤器的出口通过管道分别接AQC炉汽包和SP炉汽包，AQC炉汽包与AQC炉过热器进口相连，AQC炉蒸发器与AQC炉汽包相连，SP炉汽包与SP炉过热器进口相连，SP炉蒸发器与SP炉汽包相连。

本发明的工艺流程是：