汽輪機(jī)直接驅(qū)動轉(zhuǎn)動設(shè)備的水泥窯余熱利用系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于水泥窯余熱回收及利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種汽輪機(jī)直接驅(qū)動轉(zhuǎn)動設(shè)備的水泥窯余熱利用系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]水泥窯在生產(chǎn)過程中所排余熱主要有兩部分:①窯頭篦冷機(jī)所排熱空氣；②窯尾預(yù)熱器Cl筒所排廢氣。目前對于以上這兩部分余熱，主要通過設(shè)置窯頭余熱鍋爐、窯尾余熱鍋爐來回收并產(chǎn)生過熱蒸汽，然后通過蒸汽母管將來自兩臺余熱鍋爐的過熱蒸汽匯合并送入汽輪發(fā)電機(jī)組做功發(fā)電，所發(fā)電能供水泥廠生產(chǎn)使用。
[0003]這種水泥窯余熱利用方式中的能量轉(zhuǎn)化過程為:廢氣熱能一過熱蒸汽熱能一機(jī)械能一電能，然后通過電氣系統(tǒng)將其輸送給高溫風(fēng)機(jī)、窯尾排風(fēng)機(jī)以及水泥磨等高能耗轉(zhuǎn)動設(shè)備的電機(jī)，以便驅(qū)動其工作，這其中能量經(jīng)過了多步轉(zhuǎn)化，導(dǎo)致了能量損耗較大，降低了余熱回收利用率；同時余熱發(fā)電也需要電力部分的批準(zhǔn)和交納電網(wǎng)使用費，存在一定不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有水泥窯余熱發(fā)電系統(tǒng)能量損耗較大的不足，本實用新型旨在提供一種汽輪機(jī)直接驅(qū)動轉(zhuǎn)動設(shè)備的水泥窯余熱利用系統(tǒng)，以達(dá)到提高水泥窯余熱回收利用率的目的。
[0005]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0006]汽輪機(jī)直接驅(qū)動轉(zhuǎn)動設(shè)備的水泥窯余熱利用系統(tǒng)包括余熱回收裝置、高溫風(fēng)機(jī)汽輪驅(qū)動裝置、窯尾排風(fēng)機(jī)汽輪驅(qū)動裝置、水泥磨汽輪驅(qū)動裝置以及循環(huán)冷卻水裝置，余熱回收裝置包括除氧器、給水泵、窯頭鍋爐、窯尾鍋爐、窯尾預(yù)熱器和篦冷機(jī)；除氧器的出口與給水泵的入口相連，給水泵的出口與窯頭鍋爐的公共省煤器的入口相連；篦冷機(jī)通過風(fēng)管與窯頭鍋爐的入口連接，窯頭鍋爐內(nèi)從上而下設(shè)置有公共省煤器、高溫省煤器、第一蒸發(fā)器和第一過熱器，第一過熱器的出口與蒸汽母管相連；窯尾預(yù)熱器的一級筒出口通過風(fēng)管與窯尾鍋爐的入口連接，窯尾鍋爐內(nèi)從上而下設(shè)置有第二過熱器、第二蒸發(fā)器和省煤器，第二過熱器的出口與所述蒸汽母管相連；
[0007]高溫風(fēng)機(jī)汽輪驅(qū)動裝置包括第一汽輪機(jī)、第一離合器、第一減速器、第一電動機(jī)和高溫風(fēng)機(jī)；第一汽輪機(jī)的主汽門與所述蒸汽母管相連，第一汽輪機(jī)與第一離合器、第一減速器、第一電動機(jī)和高溫風(fēng)機(jī)依次相連；第一汽輪機(jī)的乏汽出口與第一凝汽器、第一凝結(jié)水泵和第一軸封加熱器依次相連，第一軸封加熱器的出口與凝結(jié)水母管相連；
[0008]窯尾排風(fēng)機(jī)汽輪驅(qū)動裝置包括第二汽輪機(jī)、第二離合器、第二減速器，第二電動機(jī)和窯尾排風(fēng)機(jī)；第二汽輪機(jī)的主汽門與所述蒸汽母管連接，第二汽輪機(jī)與第二離合器、第二減速器、第二電動機(jī)和窯尾排風(fēng)機(jī)依次相連；第二汽輪機(jī)的乏汽出口與第二凝汽器、第二凝結(jié)水泵和第二軸封加熱器依次相連，第二軸封加熱器的出口與所述凝結(jié)水母管連接；
[0009]水泥磨汽輪驅(qū)動裝置包括第三汽輪機(jī)、第三離合器、電動發(fā)電機(jī)、第三減速器和水泥磨；第三汽輪機(jī)的主汽門與所述蒸汽母管相連，第三汽輪機(jī)與第三離合器、電動發(fā)電機(jī)、第三減速器和水泥磨依次相連；第三汽輪機(jī)的乏汽出口與第三凝汽器、第三凝結(jié)水泵和第三軸封加熱器依次相連；第三軸封加熱器的出口與所述凝結(jié)水母管相連；所述凝結(jié)水母管與除氧器相連；
[0010]循環(huán)冷卻水裝置包括冷卻塔和循環(huán)冷卻水泵，冷卻塔的水池與循環(huán)冷卻水泵相連；循環(huán)冷卻水泵通過冷卻水母管分別與第一凝汽器、第二凝汽器和第三凝汽器的冷卻水入口相連，第一凝汽器、第二凝汽器和第三凝汽器的冷卻水出口通過冷卻水母管與冷卻塔的上部相連。
[0011]進(jìn)一步地，所述窯頭鍋爐為下進(jìn)風(fēng)帶內(nèi)置沉降室式余熱鍋爐。
[0012]進(jìn)一步地，所述第一汽輪機(jī)和第二汽輪機(jī)為高速拖動用汽輪機(jī)。
[0013]進(jìn)一步地，所述第一離合器、第二離合器和第三離合器為在線離合器。
[0014]進(jìn)一步地，所述第三減速器含手動離合裝置。
[0015]利用汽輪機(jī)直接驅(qū)動轉(zhuǎn)動設(shè)備的水泥窯余熱利用系統(tǒng)的方法:將篦冷中廢氣送入窯頭鍋爐降溫產(chǎn)生過熱蒸汽，將窯尾預(yù)熱器所排廢氣送入窯尾鍋爐降溫產(chǎn)生過熱蒸汽；然后將窯頭鍋爐和窯尾鍋爐產(chǎn)生的過熱蒸汽通過所述蒸汽母管匯合，分別送往三個汽輪機(jī)做功驅(qū)動高溫風(fēng)機(jī)、窯尾排風(fēng)機(jī)和水泥磨；做功后乏汽排至三個凝汽器并被凝結(jié)成水，然后分別流經(jīng)各自的凝結(jié)水泵、軸封加熱器，最終由凝結(jié)水母管送往除氧器，再經(jīng)給水泵泵入窯頭鍋爐的公共省煤器循環(huán)使用；循環(huán)冷卻水泵將水池中冷卻水通過冷卻水母管泵入三個凝汽器后，再通過冷卻水母管排往冷卻塔進(jìn)行冷卻，經(jīng)過冷卻的水最后回到水池循環(huán)利用。
[0016]與常規(guī)水泥窯余熱發(fā)電系統(tǒng)相比，本實用新型的優(yōu)越性體現(xiàn)在以下方面:
[0017](I)余熱回收直接驅(qū)動機(jī)組避免了余熱發(fā)電需經(jīng)過熱能一電能一動能的多步能量轉(zhuǎn)化過程中的能量損耗，利用水泥窯余熱產(chǎn)生的過熱蒸汽直接驅(qū)動高溫風(fēng)機(jī)、窯尾排風(fēng)機(jī)以及水泥磨等轉(zhuǎn)動設(shè)備，有效提高了水泥窯余熱回收利用效率；
[0018](2)余熱回收直接驅(qū)動機(jī)組無須電力部門的審批與管理，且無需交納相關(guān)管理費用。
【附圖說明】
[0019]圖1為汽輪機(jī)直接驅(qū)動轉(zhuǎn)動設(shè)備的水泥窯余熱利用系統(tǒng)的裝置圖。
[0020]圖2為下進(jìn)風(fēng)帶內(nèi)置沉降室式窯頭鍋爐的裝置圖。
[0021]其中，1-第一汽輪機(jī)，Ia-第一凝汽器，Ib-第一凝結(jié)水泵，Ic-第一軸封加熱器，2-第一離合器，3-第一減速器，4-第一電動機(jī)，5-高溫風(fēng)機(jī)，6-第二汽輪機(jī)，6a-第二凝汽器，6b-第二凝結(jié)水泵，6c-第二軸封加熱器，7-第二離合器，8-第二減速器，9-第二電動機(jī)，10-窯尾排風(fēng)機(jī)，11-第三汽輪機(jī)，Ila-第三凝汽器，Ilb-第三凝結(jié)水泵，Ilc-第三軸封加熱器，12-第三離合器，13-電動發(fā)電機(jī)，14-第三減速器，15-水泥磨，16-冷卻塔，17-循環(huán)冷卻水泵，18-除氧器，19-給水泵，20-窯頭鍋爐，20a-第一汽包，20b-公共省煤器，20c-高溫省煤器，20d-第一蒸發(fā)器，20e-第一過熱器，21-窯尾鍋爐，21a_第二汽包，21b-第二過熱器，21c-第二蒸發(fā)器，21d-省煤器，22-窯尾預(yù)熱器，23-篦冷機(jī)，24-除塵器，25-引風(fēng)機(jī)，26-煙囪。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。
[0023]如圖1所示，一種汽輪機(jī)直接驅(qū)動轉(zhuǎn)動設(shè)備的水泥窯余熱利用系統(tǒng)，其包括余熱回收裝置、高溫風(fēng)機(jī)汽輪驅(qū)動裝置、窯尾排風(fēng)機(jī)汽輪驅(qū)動裝置、水泥磨汽輪驅(qū)動裝置、循環(huán)冷卻水裝置和廢氣處理裝置。
[0024]余熱回收裝置主要包括除氧器18、給水泵19、窯頭鍋爐20、窯尾鍋爐21、窯尾預(yù)熱器22和篦冷機(jī)23 ;除氧器18的出口與給水泵19的入口相連，給水泵19的出口與窯頭鍋爐20的公共省煤器20b的入口相連，篦冷機(jī)23中部取風(fēng)口通過風(fēng)管與窯頭鍋爐20的入口連接，窯頭鍋爐20內(nèi)從上而下設(shè)置有公共省煤器20b、高溫省煤器20c、第一蒸發(fā)器20d和第一過熱器20e，第一過熱器20e的出口與蒸汽母管連接；公共省煤器20b的出口分別與高溫省煤器20c和省煤器21d的入口相連，第一汽包20a與高溫省煤器20c、第一蒸發(fā)器20d和第一過熱器20e相連；窯尾預(yù)熱器22的一級筒出口通過風(fēng)管與窯尾鍋爐21的入口連接，窯尾鍋爐21內(nèi)自上而下設(shè)置有第二過熱器21b、第二蒸發(fā)器21c和省煤器21d ;第二過熱器21b的出口與蒸汽母管連接，第二汽包21a與第二過熱器21b、第二蒸發(fā)器21c和省煤器21d相連。
[0025]高溫風(fēng)機(jī)汽輪驅(qū)動裝置包括第一汽輪機(jī)1、第一離合器2、第一減速器3、第一電動機(jī)4和高溫風(fēng)機(jī)5 ;第一汽輪機(jī)I的主汽門與蒸汽母管連接，第一汽輪機(jī)I與第一離合器2相連，第一離合器2與第一減速器3相連，第一減速器3與第一電動機(jī)4相連，第一電動機(jī)4與高溫風(fēng)機(jī)5相連；第一汽輪機(jī)I的乏汽出口與第一凝汽器Ia相連，第一凝汽器Ia的熱井與第一凝結(jié)水泵Ib的入口相連，第一凝結(jié)水泵Ib的出口與第一軸封加熱器Ic的入口相連，第一軸封加熱器Ic的出口與凝結(jié)水母管連接；凝結(jié)水母管與除氧器18相連。
[0026]窯尾排風(fēng)機(jī)汽輪驅(qū)動裝置包括第二汽輪機(jī)6、第二離合器7、第二減速器8，第二電動機(jī)9和窯尾排風(fēng)機(jī)10 ;第二汽輪機(jī)6的主汽門與蒸汽母管連接，第二汽輪機(jī)6與第二離合器7相