一种回转窑烟气余热回收利用装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种回转窑烟气余热回收利用装置，包括集热装置、供热装置和补水装置；集热装置包括集热器、高温水循环泵、高温水定压补水泵；集热器通过烟气进口、烟气出口连接现有的烟气管道，集热器与换热器连接，将高温烟气送至供热装置中；供热装置包括换热器、采暖循环泵、采暖定压补水泵；换热器与集热器连接形成循环回路，换热器的热源与采暖用户形成循环回路；补水装置包括软水器、软水器补水泵；所述软水器为换热器、集热器供水。该装置采用集热器对烟气余热进行回收并采用ORC技术发电；在采暖季节通过板式换热器实现为建筑物供热，充分利用了回转窑的废气余热。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种回转窑烟气余热回收利用装置，属于机械与节能领域。
技术介绍
目前，一般从回转窑预热器中排出的烟气温度约180~240℃，由于缺乏有效的技术手段，这部分较为分散但总量巨大的能源而没有得到充分利用。而传统发电技术的介质工作参数大多为高参数、大容量。较高的烟气温度容易使设备、管道表面温度过高，可能会引起工作人员的烫伤；另外，设备温度的升高会引起设备变形，缩短设备的使用寿命，甚至导致设备不能正常工作；由于该烟气必须经过布袋除尘器除尘后再外排，因此，除尘布袋材质选择必须考虑承受较高的烟气温度，因为除尘布袋每运行一段时间需要更换，高温滤袋造价较高，从而造成除尘系统长期运行费用高；如果采用低温滤料，则需要系统大量混入野风，从而风机流量加大，消耗电功率增加；较高烟气温度的尾气直接排入大气，在对环境形成热污染的同时，也浪费了能量。目前国内没有成熟的回转窑余热回收发电、供热技术集成，但采用集热器对烟气余热进行回收，比较成熟；ORC（有机工质朗肯循环）发电技术在我国虽刚起步，但相对成熟，利用ORC（有机工质朗肯循环）开发新型、高效的低温余热发电系统，对于提高我国能源利用率、节能减排，保护环境具有重要的意义。
技术实现思路
本技术提供一种回转窑烟气余热回收利用装置，采用集热器对烟气余热进行回收并采用ORC技术发电；在采暖季节通过换热器实现为建筑物供热，充分利用回转窑预热器后的废气余热。本技术采用的技术方案是：一种回转窑烟气余热回收利用装置，包括集热装置、供热装置和补水装置；集热装置包括：集热器、高温水循环泵、高温水定压补水泵；集热器设有烟气-水换热系统，集热器通过烟气进口、烟气出口连接现有的烟气管道，集热器高温水管路进出口与换热器连接，将高温水送至供热装置中；供热装置包括换热器、采暖循环泵、采暖定压补水泵；换热器与集热器连接形成高温水循环回路，换热热源来源于集热器，该热源为采暖用户供热；换热器与采暖用户形成采暖水循环回路；补水装置包括软水器、软水器补水泵；所述补水装置为换热器采暖水、集热器高温水两个系统同时实现供水。上述的回转窑烟气余热回收利用装置，还包括发电装置，发电装置包括蒸发器、螺杆膨胀机、蒸发式冷凝器，螺杆膨胀机与发电机连接；蒸发器与集热器连接形成高温水循环回路，螺杆膨胀机与蒸发器、蒸发式冷凝器连接形成有机介质工质发电体系；该发电装置的蒸发式冷凝器与补水装置连接。进一步地，所述蒸发式冷凝器连接软水器，且在连接管路上设有蒸发式冷凝器补水泵。上述装置中，所述换热器为板式换热器或管壳式换热器。本技术提供的回转窑烟气余热回收利用装置，带来的有益效果：（1）适用于新建或改造既有工业回转窑的余热回收利用，降低原生产系统的热污染、显著减少污染物排放量；（2）该方案中余热回收后，供热可与ORC发电装置依据生产、生活实际需要灵活组合、连接使用，所发电量回用于原生产系统，减少外购电量，冬季供暖可减少其他燃料和电力的消耗，节约能源；（3）本技术所述的回转窑可以是石灰、轻烧白云石煅烧，或冶金球团、水泥等工业炉窑均可使用。下面结合附图和实施例对本技术做进一步说明。附图说明图1为实施例1的结构示意图。图2为实施例2的结构示意图。图中1为集热器，2为高温水循环泵，3为高温水定压补水泵，4a为蒸发器，4b为螺杆膨胀机，4c为发电机，4d为蒸发式冷凝器，4e为工质泵，5为板式换热器，6为采暖循环泵，7为采暖定压补水泵，8为软水器，9为软水器补水泵，10为蒸发式冷凝器补水泵，11为烟气进口，12为烟气出口，13为烟气管道，14为采暖用户。具体实施方式实施例1：如图1所示，一种回转窑烟气余热回收利用装置，包括集热装置、发电装置、供热装置和补水装置；集热装置包括集热器1、高温水循环泵2、高温水定压补水泵3；集热器1设有烟气进口11、烟气出口12，集热器1通过烟气进口11、烟气出口12连接现有的烟气管道13，集热器1与蒸发器4a、板式换热器5连接，将高温烟气送至发电装置和供热装置中；发电装置包括蒸发器4a、螺杆膨胀机4b、蒸发式冷凝器4d，螺杆膨胀机4b与发电机4c连接；蒸发器4a与集热器1连接形成循环回路，螺杆膨胀机4b与蒸发器4a、蒸发式冷凝器4d连接形成发电体系；且蒸发式冷凝器4d与补水装置连接。所述蒸发式冷凝器4d连接软水器8，且在连接管路上设有蒸发式冷凝器补水泵10；供热装置包括板式换热器5、采暖循环泵6、采暖定压补水泵7；板式换热器5与集热器1连接形成循环回路，换热热源来源于集热器1，该热源为采暖用户供热，板式换热器5出口与集热器1连接；板式换热器5的热源与采暖用户14形成循环回路；补水装置包括软水器8、软水器补水泵9；所述软水器8为板式换热器5、集热器1供水。具体的实施方法为：以高效烟气—水集热器、ORC发电装置、水—水换热器系统的三个基本子系统有机组合、集成的余热回收方法。低温废烟气余热发电时为：130℃（140℃）/70℃高温水—F134a双工质循环系统；供热时为：130℃（140℃）/70℃高温水---75℃/60℃二次网采暖水同工质双参数系统。可以高效烟气—水集热器实现以130℃（140℃）/70℃高温热水对烟气余热进行回收；可以实现上述所回收热量的高温热水130℃（140℃）/70℃，通过水—水换热器换热后的75℃/60℃二次热水网为建筑物供热、需要时也可提供生活热水用热；可以实现上述所回收热量的高温热水130℃（140℃）/70℃，以ORC技术利用有机工质朗肯循环发电；也可以实现上述所回收热量的高温热水130℃（140℃）/70℃，以ORC技术发电及为建筑物供热同时进行，除去必要检修时间实现余热回收的最大化。发电、供热各自分别独立运行也完全可以实现；山西太钢集团东山石灰石矿的3×1000t/d活性石灰生产线是世界上最先进的活性石灰生产技术，采用带竖式预热器、竖式冷却器的回转窑系统煅烧活性石灰。在活性石灰生产过程中回转窑窑尾热气经竖式预热器预热石灰石后温度由1000～1100℃降为180℃左右进入玻纤袋式除尘器进行除尘，经除尘后的废气粉尘含量低于50mg/Nm3，经风机、烟囱排入大气，每个回转窑的尾气量约为200000m3/h。为了实现回转窑余热利用必须对回转窑烟气系统进行改造，具体方法是：在回转窑预热器出口至除尘器的管道上引出废气管道与烟气集热器相连，原生产系统去除尘器的烟气管道作为旁通烟道，在集热器进、出口管道上均增设电动烟道阀门，对气流进行切换，集热器下部设置灰斗收集灰分，积灰定期由星型卸灰阀排出。集热器出口低温烟气由原废气处理系统的收尘器净化后排入大气。高温水通过管道进入ORC发电机房（兼做换热站），在采暖期，在进机组发电之前分流一路（流量约15.5t/h）到板式换热器和二次侧的采暖热水进行热交换，高温水由140℃降到70℃，二次侧水由60℃升高到75℃。非采暖期，高温水仅用来供给发电机组。低温余热发电为双工质循环系统。烟气侧设置烟气集热器，利用烟气加热高温循环水回水；对于有机工质侧设置蒸发器，利用高温循环水供水加热有机工质。液态有机工质经工质泵升压后进入蒸发器，吸收热量后被加热成饱和蒸汽，而后进入螺杆膨胀机做功并带动发电机发电，从膨胀机排出的乏汽进入冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种回转窑烟气余热回收利用装置，其特征在于：包括集热装置、供热装置和补水装置；集热装置包括：集热器、高温水循环泵、高温水定压补水泵；集热器设有烟气‑水换热系统，集热器通过烟气进口、烟气出口连接现有的烟气管道，集热器高温水管路进出口与换热器连接，将高温水送至供热装置中；供热装置包括换热器、采暖循环泵、采暖定压补水泵；换热器与集热器连接形成高温水循环回路，换热热源来源于集热器，该热源为采暖用户供热；换热器与采暖用户形成采暖水循环回路；补水装置包括软水器、软水器补水泵；所述补水装置为换热器采暖水、集热器高温水两个系统同时实现供水。

【技术特征摘要】
1.一种回转窑烟气余热回收利用装置，其特征在于：包括集热装置、供热装置和补水装置；集热装置包括：集热器、高温水循环泵、高温水定压补水泵；集热器设有烟气-水换热系统，集热器通过烟气进口、烟气出口连接现有的烟气管道，集热器高温水管路进出口与换热器连接，将高温水送至供热装置中；供热装置包括换热器、采暖循环泵、采暖定压补水泵；换热器与集热器连接形成高温水循环回路，换热热源来源于集热器，该热源为采暖用户供热；换热器与采暖用户形成采暖水循环回路；补水装置包括软水器、软水器补水泵；所述补水装置为换热器采暖水、集热器高温水两个系统同时实现...

【专利技术属性】
技术研发人员：高晔明，武智永，王立群，
申请(专利权)人：山西太钢工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：山西;14