一種回轉窯煙氣余熱回收利用裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開一種回轉窯煙氣余熱回收利用裝置，包括集熱裝置、供熱裝置和補水裝置；集熱裝置包括集熱器、高溫水循環泵、高溫水定壓補水泵；集熱器通過煙氣進口、煙氣出口連接現有的煙氣管道，集熱器與換熱器連接，將高溫煙氣送至供熱裝置中；供熱裝置包括換熱器、采暖循環泵、采暖定壓補水泵；換熱器與集熱器連接形成循環回路，換熱器的熱源與采暖用戶形成循環回路；補水裝置包括軟水器、軟水器補水泵；所述軟水器為換熱器、集熱器供水。該裝置采用集熱器對煙氣余熱進行回收并采用ORC技術發電；在采暖季節通過板式換熱器實現為建筑物供熱，充分利用了回轉窯的廢氣余熱。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種回轉窯煙氣余熱回收利用裝置，屬于機械與節能領域。
技術介紹
目前，一般從回轉窯預熱器中排出的煙氣溫度約180~240℃，由于缺乏有效的技術手段，這部分較為分散但總量巨大的能源而沒有得到充分利用。而傳統發電技術的介質工作參數大多為高參數、大容量。較高的煙氣溫度容易使設備、管道表面溫度過高，可能會引起工作人員的燙傷；另外，設備溫度的升高會引起設備變形，縮短設備的使用壽命，甚至導致設備不能正常工作；由于該煙氣必須經過布袋除塵器除塵后再外排，因此，除塵布袋材質選擇必須考慮承受較高的煙氣溫度，因為除塵布袋每運行一段時間需要更換，高溫濾袋造價較高，從而造成除塵系統長期運行費用高；如果采用低溫濾料，則需要系統大量混入野風，從而風機流量加大，消耗電功率增加；較高煙氣溫度的尾氣直接排入大氣，在對環境形成熱污染的同時，也浪費了能量。目前國內沒有成熟的回轉窯余熱回收發電、供熱技術集成，但采用集熱器對煙氣余熱進行回收，比較成熟；ORC（有機工質朗肯循環）發電技術在我國雖剛起步，但相對成熟，利用ORC（有機工質朗肯循環）開發新型、高效的低溫余熱發電系統，對于提高我國能源利用率、節能減排，保護環境具有重要的意義。
技術實現思路
本技術提供一種回轉窯煙氣余熱回收利用裝置，采用集熱器對煙氣余熱進行回收并采用ORC技術發電；在采暖季節通過換熱器實現為建筑物供熱，充分利用回轉窯預熱器后的廢氣余熱。本技術采用的技術方案是：一種回轉窯煙氣余熱回收利用裝置，包括集熱裝置、供熱裝置和補水裝置；集熱裝置包括：集熱器、高溫水循環泵、高溫水定壓補水泵；集熱器設有煙氣-水換熱系統，集熱器通過煙氣進口、煙氣出口連接現有的煙氣管道，集熱器高溫水管路進出口與換熱器連接，將高溫水送至供熱裝置中；供熱裝置包括換熱器、采暖循環泵、采暖定壓補水泵；換熱器與集熱器連接形成高溫水循環回路，換熱熱源來源于集熱器，該熱源為采暖用戶供熱；換熱器與采暖用戶形成采暖水循環回路；補水裝置包括軟水器、軟水器補水泵；所述補水裝置為換熱器采暖水、集熱器高溫水兩個系統同時實現供水。上述的回轉窯煙氣余熱回收利用裝置，還包括發電裝置，發電裝置包括蒸發器、螺桿膨脹機、蒸發式冷凝器，螺桿膨脹機與發電機連接；蒸發器與集熱器連接形成高溫水循環回路，螺桿膨脹機與蒸發器、蒸發式冷凝器連接形成有機介質工質發電體系；該發電裝置的蒸發式冷凝器與補水裝置連接。進一步地，所述蒸發式冷凝器連接軟水器，且在連接管路上設有蒸發式冷凝器補水泵。上述裝置中，所述換熱器為板式換熱器或管殼式換熱器。本技術提供的回轉窯煙氣余熱回收利用裝置，帶來的有益效果：（1）適用于新建或改造既有工業回轉窯的余熱回收利用，降低原生產系統的熱污染、顯著減少污染物排放量；（2）該方案中余熱回收后，供熱可與ORC發電裝置依據生產、生活實際需要靈活組合、連接使用，所發電量回用于原生產系統，減少外購電量，冬季供暖可減少其他燃料和電力的消耗，節約能源；（3）本技術所述的回轉窯可以是石灰、輕燒白云石煅燒，或冶金球團、水泥等工業爐窯均可使用。下面結合附圖和實施例對本技術做進一步說明。附圖說明圖1為實施例1的結構示意圖。圖2為實施例2的結構示意圖。圖中1為集熱器，2為高溫水循環泵，3為高溫水定壓補水泵，4a為蒸發器，4b為螺桿膨脹機，4c為發電機，4d為蒸發式冷凝器，4e為工質泵，5為板式換熱器，6為采暖循環泵，7為采暖定壓補水泵，8為軟水器，9為軟水器補水泵，10為蒸發式冷凝器補水泵，11為煙氣進口，12為煙氣出口，13為煙氣管道，14為采暖用戶。具體實施方式實施例1：如圖1所示，一種回轉窯煙氣余熱回收利用裝置，包括集熱裝置、發電裝置、供熱裝置和補水裝置；集熱裝置包括集熱器1、高溫水循環泵2、高溫水定壓補水泵3；集熱器1設有煙氣進口11、煙氣出口12，集熱器1通過煙氣進口11、煙氣出口12連接現有的煙氣管道13，集熱器1與蒸發器4a、板式換熱器5連接，將高溫煙氣送至發電裝置和供熱裝置中；發電裝置包括蒸發器4a、螺桿膨脹機4b、蒸發式冷凝器4d，螺桿膨脹機4b與發電機4c連接；蒸發器4a與集熱器1連接形成循環回路，螺桿膨脹機4b與蒸發器4a、蒸發式冷凝器4d連接形成發電體系；且蒸發式冷凝器4d與補水裝置連接。所述蒸發式冷凝器4d連接軟水器8，且在連接管路上設有蒸發式冷凝器補水泵10；供熱裝置包括板式換熱器5、采暖循環泵6、采暖定壓補水泵7；板式換熱器5與集熱器1連接形成循環回路，換熱熱源來源于集熱器1，該熱源為采暖用戶供熱，板式換熱器5出口與集熱器1連接；板式換熱器5的熱源與采暖用戶14形成循環回路；補水裝置包括軟水器8、軟水器補水泵9；所述軟水器8為板式換熱器5、集熱器1供水。具體的實施方法為：以高效煙氣—水集熱器、ORC發電裝置、水—水換熱器系統的三個基本子系統有機組合、集成的余熱回收方法。低溫廢煙氣余熱發電時為：130℃（140℃）/70℃高溫水—F134a雙工質循環系統；供熱時為：130℃（140℃）/70℃高溫水---75℃/60℃二次網采暖水同工質雙參數系統。可以高效煙氣—水集熱器實現以130℃（140℃）/70℃高溫熱水對煙氣余熱進行回收；可以實現上述所回收熱量的高溫熱水130℃（140℃）/70℃，通過水—水換熱器換熱后的75℃/60℃二次熱水網為建筑物供熱、需要時也可提供生活熱水用熱；可以實現上述所回收熱量的高溫熱水130℃（140℃）/70℃，以ORC技術利用有機工質朗肯循環發電；也可以實現上述所回收熱量的高溫熱水130℃（140℃）/70℃，以ORC技術發電及為建筑物供熱同時進行，除去必要檢修時間實現余熱回收的最大化。發電、供熱各自分別獨立運行也完全可以實現；山西太鋼集團東山石灰石礦的3×1000t/d活性石灰生產線是世界上最先進的活性石灰生產技術，采用帶豎式預熱器、豎式冷卻器的回轉窯系統煅燒活性石灰。在活性石灰生產過程中回轉窯窯尾熱氣經豎式預熱器預熱石灰石后溫度由1000～1100℃降為180℃左右進入玻纖袋式除塵器進行除塵，經除塵后的廢氣粉塵含量低于50mg/Nm3，經風機、煙囪排入大氣，每個回轉窯的尾氣量約為200000m3/h。為了實現回轉窯余熱利用必須對回轉窯煙氣系統進行改造，具體方法是：在回轉窯預熱器出口至除塵器的管道上引出廢氣管道與煙氣集熱器相連，原生產系統去除塵器的煙氣管道作為旁通煙道，在集熱器進、出口管道上均增設電動煙道閥門，對氣流進行切換，集熱器下部設置灰斗收集灰分，積灰定期由星型卸灰閥排出。集熱器出口低溫煙氣由原廢氣處理系統的收塵器凈化后排入大氣。高溫水通過管道進入ORC發電機房（兼做換熱站），在采暖期，在進機組發電之前分流一路（流量約15.5t/h）到板式換熱器和二次側的采暖熱水進行熱交換，高溫水由140℃降到70℃，二次側水由60℃升高到75℃。非采暖期，高溫水僅用來供給發電機組。低溫余熱發電為雙工質循環系統。煙氣側設置煙氣集熱器，利用煙氣加熱高溫循環水回水；對于有機工質側設置蒸發器，利用高溫循環水供水加熱有機工質。液態有機工質經工質泵升壓后進入蒸發器，吸收熱量后被加熱成飽和蒸汽，而后進入螺桿膨脹機做功并帶動發電機發電，從膨脹機排出的乏汽進入冷本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種回轉窯煙氣余熱回收利用裝置，其特征在于：包括集熱裝置、供熱裝置和補水裝置；集熱裝置包括：集熱器、高溫水循環泵、高溫水定壓補水泵；集熱器設有煙氣?水換熱系統，集熱器通過煙氣進口、煙氣出口連接現有的煙氣管道，集熱器高溫水管路進出口與換熱器連接，將高溫水送至供熱裝置中；供熱裝置包括換熱器、采暖循環泵、采暖定壓補水泵；換熱器與集熱器連接形成高溫水循環回路，換熱熱源來源于集熱器，該熱源為采暖用戶供熱；換熱器與采暖用戶形成采暖水循環回路；補水裝置包括軟水器、軟水器補水泵；所述補水裝置為換熱器采暖水、集熱器高溫水兩個系統同時實現供水。

【技術特征摘要】
1.一種回轉窯煙氣余熱回收利用裝置，其特征在于：包括集熱裝置、供熱裝置和補水裝置；集熱裝置包括：集熱器、高溫水循環泵、高溫水定壓補水泵；集熱器設有煙氣-水換熱系統，集熱器通過煙氣進口、煙氣出口連接現有的煙氣管道，集熱器高溫水管路進出口與換熱器連接，將高溫水送至供熱裝置中；供熱裝置包括換熱器、采暖循環泵、采暖定壓補水泵；換熱器與集熱器連接形成高溫水循環回路，換熱熱源來源于集熱器，該熱源為采暖用戶供熱；換熱器與采暖用戶形成采暖水循環回路；補水裝置包括軟水器、軟水器補水泵；所述補水裝置為換熱器采暖水、集熱器高溫水兩個系統同時實現...

【專利技術屬性】
技術研發人員：高曄明，武智永，王立群，
申請(專利權)人：山西太鋼工程技術有限公司，
類型：新型
國別省市：山西;14