[发明专利]一种利用水泥厂余热实现二氧化碳循环发电的装备系统

权利要求书

1.一种利用水泥厂余热实现二氧化碳循环发电的装备系统，其特征在于，包括液态CO2储罐、高压泵送装置、CO2蓄能装置、稳流器、涡轮机/活塞式膨胀机、发电机、冷却装置和压缩装置；

所述的液态CO₂储罐的出口与高压泵送装置的进口相连通，所述高压泵送装置的出口与CO₂蓄能装置的进口相连通，所述CO₂蓄能装置的出口与稳流器的进口相连通，所述稳流器的出口与涡轮机/活塞式膨胀机的进口相连通，所述涡轮机/活塞式膨胀机与发电机轴连接，所述涡轮机/活塞式膨胀机的出口与冷却装置的进口相连通，所述冷却装置的出口与压缩装置的进口相连通，所述压缩装置的出口分别与CO₂蓄能装置的进口、液态CO₂储罐的进口相连通；

所述CO₂蓄能装置，用于将液态CO₂储罐中泵出的低压液态CO₂流体直接吸收水泥生产线产生的不同温度的废弃余热或高温热能蓄能转化为不同温度、不同压力、不同能量密度的超临界CO₂流体；

所述稳流器，用于将不同温度、不同压力、不同能量密度的超临界CO₂流体转化为等压超临界CO₂流体；

所述废弃余热或辐射热为水泥厂内生产线工艺设备所产生的废弃余热或辐射热；

所述CO₂蓄能装置包括装置本体、CO₂流体蓄能机构、支吊架、第一逆止阀、调节阀、安全阀，所述CO₂流体蓄能机构通过支吊架固定在装置本体内的侧壁或顶板上，所述第一逆止阀设置在装置本体外与CO₂流体蓄能机构的进口相连接；所述调节阀和安全阀设置在CO₂流体蓄能机构的出口；所述CO₂流体蓄能机构为热交换器，热交换器内的工作介质为CO₂流体；

所述稳流器包括稳流器本体、导流混合机构、进口管路和出口管路；所述导流混合机构设置在稳流器本体内，所述进口管路和出口管路均设置在稳流器本体上；所述进口管路与CO₂蓄能装置的出口连接；所述出口管路与涡轮机/活塞式膨胀机的进口连接；所述导流混合机构包括螺旋叶片、折流板或多孔板中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的装备系统，其特征在于，所述废弃余热或辐射热包括篦冷机排出的100～500℃的熟料冷却废弃余热、窑头罩内800℃～1500℃的辐射热、篦冷机内300℃～1500℃的辐射热、回转窑胴体高温段300℃～500℃、回转窑胴体低温段150℃～300℃的传导与辐射热、下料管内850℃~950℃的辐射热、头排收尘器内150℃~180℃的废弃余热、窑尾烟室内800℃～1200℃的传导与辐射热、预热器排放烟道中80℃～380℃的废弃余热及现有水介质余热锅炉发电后排放的80℃～170℃废弃余热中的至少一种热源。

3.根据权利要求1所述的装备系统，其特征在于，所述热交换器包括耐热的箱式热交换器、板式热交换器或盘式空心管热交换器；所述装置本体包括窑头罩、篦冷机、回转窑胴体、窑尾烟室、预热器、下料管、头排收尘器。

4.根据权利要求1所述的装备系统，其特征在于，所述进口管路上从CO₂蓄能装置的出口至稳流器本体进口依次设置有第一温压感应器、流量计、分配器、第二逆止阀；所述出口管路从稳流器本体出口至涡轮机/活塞式膨胀机的进口依次设置有调压阀、第二温压感应器。

5.根据权利要求1所述的装备系统，其特征在于，所述装备系统还包括回热器；所述压缩装置的出口与回热器的高压流体进口相连通，所述回热器的高压流体出口与CO₂蓄能装置的进口相连通；

所述回热器的低压流体进口与涡轮机/活塞式膨胀机的出口相连通，所述回热器的低压流体出口与冷却装置的进口相连通。