專利名稱：雙進風再過熱逆向換熱雙壓余熱鍋爐的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種利用水泥窯余熱發(fā)電技術(shù)的關(guān)鍵設備，更具體的說，本實用 新型涉及一種適用于安裝場地有限、且水泥窯廢氣在160°C 455t:之間梯級分布的中低 溫工業(yè)余熱回收的設備。
背景技術(shù)：
我國水泥窯余熱發(fā)電技術(shù)的研究應用起始于二十世紀五十年代，該研究經(jīng)歷了高 溫余熱發(fā)電、帶補燃爐的中低溫余熱發(fā)電、以及純低溫余熱發(fā)電三個發(fā)展階段。其中的高溫 余熱發(fā)電只適用于中空窯產(chǎn)生的800°C 90(TC的高溫廢氣。 目前，隨著水泥工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐的加快及節(jié)能降耗、環(huán)境保護等產(chǎn)業(yè)政策的大 力實施，水泥生產(chǎn)過程中的廢氣溫度逐步降到35(TC以下。為了充分利用這部分中低溫余 熱，本技術(shù)領域相繼研發(fā)了帶補燃爐的中低溫余熱發(fā)電技術(shù)和純低溫余熱發(fā)電技術(shù)。其中 的純低溫余熱發(fā)電技術(shù)，由于投資少且生產(chǎn)過程中不增加粉塵、廢渣、氮氧化物和二氧化硫 等廢棄物的排放，更具有節(jié)能環(huán)保效益，因此，成為當今新型干法水泥熟料線余熱發(fā)電系統(tǒng) 的首選。 在現(xiàn)有的新型干法水泥熟料生產(chǎn)線余熱發(fā)電系統(tǒng)中，窯頭余熱廢氣回收部分普遍 采用的布置形式為由冷卻機中部取余熱廢氣，經(jīng)分離器降塵后，由窯頭余熱鍋爐頂部進入 生產(chǎn)過熱蒸汽及高溫熱水。以5000t/d水泥熟料生產(chǎn)線為例，它的占地面積共約182m2。然 而，對于水泥生產(chǎn)線的實際情況來說，由于冷卻機車間空余場地有限，所以，對設置該發(fā)電 系統(tǒng)存在兩個方面的問題一是對窯頭余熱廢氣回收部分的建設造成了較大的施工難度； 二是為防止管道積灰，采用分離器與余熱鍋爐的分散布置形式，必須使煙風管道與水平方 向保持一定的傾斜角度，從而造成管道過長，散熱損失增大，實際發(fā)電量降低，影響余熱資 源有效回收利用的情況。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的，就是為克服以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種將分離器與余熱
鍋爐合并布置的雙進風再過熱逆向換熱雙壓余熱鍋爐。該鍋爐適于安裝在面積有限的空余
場地，可在160°C 455t:的廢氣溫度呈梯級分布的情況下回收余熱并利用該余熱生產(chǎn)高
壓、低壓兩種過熱蒸汽。 本實用新型的技術(shù)方案是 —種雙進風再過熱逆向換熱雙壓余熱鍋爐，包括鍋爐本體，所述鍋爐本體的一側(cè) 設置為具有高壓過熱器和公共高壓過熱器的高壓區(qū)，所述鍋爐本體的另一側(cè)設置為具有低 壓過熱器的低壓區(qū)，所述鍋爐本體的頂部設置為平行過渡區(qū)；所述高壓區(qū)的上部設置有高 壓蒸發(fā)器，所述高壓蒸發(fā)器的兩端分別連接高壓汽包的進口和出口 ；所述高壓區(qū)的底部設 置為粉塵沉降區(qū)，所述粉塵沉降區(qū)的兩側(cè)設置有進氣口 ；所述低壓區(qū)的中部設置有低壓蒸 發(fā)器，所述低壓蒸發(fā)器的兩端分別連接低壓汽包的進口和出口，所述低壓區(qū)的下部設置有省煤器，所述省煤器的底部一側(cè)設置有排氣口 。 本實用新型的有益效果是 (1)將現(xiàn)有技術(shù)的分離器與余熱鍋爐合并設計，從而做到裝備一體化，簡化了余熱 鍋爐的布置形式，使設備的占地面積由原來的182m2減少到133. 32m2 ; (2)首次將雙進風、雙壓技術(shù)應用于逆向換熱余熱鍋爐中，同時產(chǎn)生高、低兩種參 數(shù)的過熱蒸汽，配合補汽凝汽式汽輪發(fā)電機做功發(fā)電，發(fā)電效率提高； (3)相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型在余熱廢氣條件同等情況下，可將蒸汽參數(shù)由原 來的1. 35MPa-34(TC提高至1. 55MPa-38(TC ，同時，汽輪機進汽參數(shù)的提高也使發(fā)電效率獲 得提高分離器與余熱鍋爐合并； (4)分離器與余熱鍋爐的一體化設計方式，使原來余熱廢氣的管道長度(以 5000t/d水泥熟料生產(chǎn)線中小3820的管道為例)從常規(guī)布置方式中需要的30-50m減小到 僅僅需要10m或小于10m。 (5)設備得到簡化，減少了表面散熱損失，降低了廢氣出口溫度，與原有的窯頭余 熱回收系統(tǒng)相比，本實用新型的鍋爐效率提高了約10%。

附圖為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進行詳細描述。 由圖可見，本實用新型的雙進風再過熱逆向換熱雙壓余熱鍋爐，包括鍋爐本體，所 述鍋爐本體的一側(cè)設置為具有高壓過熱器1和公共高壓過熱器2的高壓區(qū)，所述鍋爐本體 的另一側(cè)設置為具有低壓過熱器6的低壓區(qū)，所述鍋爐本體的頂部設置為平行過渡區(qū)；所 述高壓區(qū)的上部設置有高壓蒸發(fā)器3，所述高壓蒸發(fā)器3的兩端分別連接高壓汽包4的進口 和出口，所述高壓區(qū)的底部設置為粉塵沉降區(qū)，所述粉塵沉降區(qū)的兩側(cè)設置有進氣口 ；所述 低壓區(qū)的中部設置有低壓蒸發(fā)器7，所述低壓蒸發(fā)器7的兩端分別連接低壓汽包5的進口和 出口，所述低壓區(qū)的下部設置有省煤器9，所述低壓區(qū)的底部一側(cè)設置有通向水泥生產(chǎn)線廢 氣總管的排氣口。 本實用新型的雙進風再過熱逆向換熱雙壓余熱鍋爐作為窯頭余熱鍋爐，能夠與相 關(guān)設置配合，生產(chǎn)高、低壓兩種過熱蒸汽。按其在工作工程中的作用，可將其分為廢氣側(cè)和 蒸汽側(cè)兩部分。下面描述它的工作過程 —、廢氣側(cè)的工作過程 (1)余熱廢氣首先由位于高壓區(qū)鍋爐底部的的兩個進氣口進入粉塵沉降區(qū)； (2)從所述的粉塵沉降區(qū)分別經(jīng)過位于高壓區(qū)的高壓過熱器1和公共高壓過熱器 2混合并流經(jīng)高壓蒸發(fā)器3至位于爐頂?shù)倪^渡區(qū)； (3)由過渡區(qū)行進至低壓區(qū)的廢氣，再以由上至下的順序依次通過位于低壓區(qū)的 低壓過熱器6、低壓蒸發(fā)器7及省煤器8到達低壓區(qū)底部的排氣口 ，并通過所述的排氣口進 入水泥生產(chǎn)線的廢氣總管。
二、蒸汽側(cè)的工作過程[0023] (1)余熱鍋爐給水首先經(jīng)過設置于低壓區(qū)下部的省煤器8預熱； (2)根據(jù)余熱品質(zhì)及發(fā)電的需要，經(jīng)優(yōu)化計算并按一定比例將預熱水分流至高壓
汽包4和低壓汽包5及窯尾余熱鍋爐； (3)分流至高壓汽包4和低壓汽包5的熱水分別進入高壓汽包4和低壓汽包5并 經(jīng)過所述高壓汽包4和低壓汽包5的出口分別進入位于高壓區(qū)的高壓蒸發(fā)器3和位于低壓 區(qū)的低壓蒸發(fā)器7，分別生成高壓飽和蒸汽和低壓飽和蒸汽； (4)所述的高壓飽和蒸汽通過位于高壓區(qū)的高壓過熱器1與來自窯尾余熱鍋爐的 過熱蒸汽混合進入位于高壓區(qū)的公共高壓過熱器2，并通過公共高壓過熱器2生產(chǎn)出高壓 過熱蒸汽作為主蒸汽進入補汽凝汽式汽輪發(fā)電機組做功發(fā)電；與此同時，所述的低壓飽和 蒸汽通過位于低壓區(qū)的低壓過熱器6作為補汽進入補汽凝汽式汽輪發(fā)電機組做功發(fā)電。 以上描述，采用了 4500t/d新型干法水泥熟料生產(chǎn)線為實施例，其整套設施包括1 臺窯頭余熱鍋爐、1臺窯尾余熱鍋爐、以及9麗補汽凝汽式汽輪發(fā)電機組。其中的窯頭余熱 鍋爐就是本實用新型的雙進風再過熱逆向換熱雙壓余熱鍋爐，該鍋爐由窯頭熟料冷卻機中 部的兩級取氣，余熱廢氣參數(shù)分別為一級59000NmVh，溫度420。C ;二級161000Nm3/h， 溫度338t:，生產(chǎn)蒸汽參數(shù)高壓段1. 55MPa-38(TC ;低壓段0. 35MPa-18(TC，設備的占地 面積約130n^，廢氣管道長度僅僅8m。 相比于技術(shù)背景中的現(xiàn)有技術(shù)可見本實用新型的雙進風再過熱逆向換熱雙壓余 熱鍋爐，降低了窯頭余熱廢氣回收部分的施工難度；本實用新型采用分離器與余熱鍋爐合 并布置的形式，縮短了廢氣管道的長度，從而在減小散熱損失的同時提高了實際發(fā)電量，使 余熱資源得到樂更有效的回收利用。 以上結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進行了示意性描述，該描述沒有限制性。本 領域的技術(shù)人員應能理解，在實際應用中，本實用新型中各部件的結(jié)構(gòu)、形狀或設置方式均 可能根據(jù)生產(chǎn)要求和現(xiàn)場安裝情況發(fā)生某些改變；而在本實用新型的啟示下，其他人員也 可能作出與本實用新型相似的設計或?qū)Ρ緦嵱眯滦瓦M行一些添加或改變。特別需要指出的 是，只要不脫離本實用新型的設計宗旨，所有顯而易見的改變以及具有等同替換的相似設 計，均應屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求一種雙進風再過熱逆向換熱雙壓余熱鍋爐，包括鍋爐本體，其特征是，所述鍋爐本體的一側(cè)設置為具有高壓過熱器和公共高壓過熱器的高壓區(qū)，所述鍋爐本體的另一側(cè)設置為具有低壓過熱器的低壓區(qū)，所述鍋爐本體的頂部設置為平行過渡區(qū)；所述高壓區(qū)的上部設置有高壓蒸發(fā)器，所述高壓蒸發(fā)器的兩端分別連接高壓汽包的進口和出口；所述高壓區(qū)的底部設置為粉塵沉降區(qū)，所述粉塵沉降區(qū)的兩側(cè)設置有進氣口；所述低壓區(qū)的中部設置有低壓蒸發(fā)器，所述低壓蒸發(fā)器的兩端分別連接低壓汽包的進口和出口，所述低壓區(qū)的下部設置有省煤器，所述省煤器的底部一側(cè)設置有排氣口。
專利摘要本實用新型公開了一種雙進風再過熱逆向換熱雙壓余熱鍋爐，其構(gòu)成包括一側(cè)設置為具有高壓過熱器和公共高壓過熱器的高壓區(qū)、另一側(cè)設置為具有低壓過熱器的低壓區(qū)、頂部設置為平行過渡區(qū)的鍋爐本體；高壓區(qū)的上部設置有高壓蒸發(fā)器，高壓蒸發(fā)器的兩端分別連接高壓汽包的進、出口；高壓區(qū)的底部設置為粉塵沉降區(qū)，粉塵沉降區(qū)的兩側(cè)設置有進氣口；低壓區(qū)的中部設置有低壓蒸發(fā)器，低壓蒸發(fā)器的兩端分別連接低壓汽包的進、出口，低壓區(qū)的下部設置有省煤器，省煤器的底部一側(cè)設置有排氣口。本實用新型的優(yōu)點是適于安裝在面積有限的空余場地，可在160℃～455℃的廢氣溫度呈梯級分布的情況下回收余熱并利用該余熱生產(chǎn)高壓、低壓兩種過熱蒸汽。
文檔編號F22B1/18GK201531861SQ200920250899
公開日2010年7月21日 申請日期2009年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月26日
發(fā)明者何新平, 張福濱, 李勇, 胡希栓, 葛立武, 董蘭起, 袁克, 陳新, 魏連友 申請人:中材節(jié)能發(fā)展有限公司