专利名称：设有余热锅炉出口废气温度调节系统的水泥窑窑尾系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水泥窑的窑尾系统，尤其是在水泥窑窑尾预热器余热锅炉[以下简
fcE (H)]废气出n端设置可调整sp (H)出n废气温度的调节系统[以下简称SP (L)]，
以应用于与水泥窑配套的纯中、低温余热发电系统。
背景技术：
目前的水泥窑纯中、低温余热发电系统，在窑尾预热器出口废气(废气温度一般为280 38CTC)仅设置一个蒸汽段的余热锅炉SP (H),该锅炉只生产同一个压力的蒸汽H， SP (H) 与窑尾预热器废气管道系统的连接方式有以下两种
1) 对于窑尾预热器废气增湿塔13 (简称增湿塔)设于窑尾高温风机17废气入口的水泥 窑窑尾系统(见图l)来讲关闭或调整增湿塔13入口废气阀门10开度，出窑尾预热器废气(废 气温度一般为280 380。C,下同)经废气管道7、废气管道阀门11、废气管道9进入SP (H)， 利用进入SP (H)的窑尾废气生产压力为P (H)的蒸汽H;出SP (H)的废气(根据烘干物料
I及烘干物料II所需的最高烘干废气温度设计确定；按照水泥窑设备配置及物料情况；最
高烘干废气温度有的水泥厂确定为220°C、有的确定为21(TC等等，下同)经过灰斗14、废 气管道15以及增湿塔13的废气出口管道16 (废气管道15合并接入废气出口管道16)之后 再进入窑尾高温风机17，经窑尾高温风机17将出SP (H)废气分别输送入至窑尾收尘器的废 气管道18，至烘干物料I的废气管道19或、和至烘干物料II的废气管道20。
2) 对于窑尾预热器废气增湿塔13设于窑尾高温风机17废气出口的水泥窑窑尾系统(见 图2)来讲关闭或调整窑尾预热器原有废气管道8上的废气阔门IO开度，出窑尾预热器的 废气经废气管道7、废气管道阀门11、废气管道9进入SP (H)，利用进入SP (H)的窑尾废 气生产压力为P (H)的蒸汽H;出SP (H)的废气经灰斗14、废气管道15、废气管道8和废 气管道16 (废气管道15与窑尾预热器原有废气管道8合并后再接入废气管道16)后再进入 窑尾高温风机17，经过窑尾高温风机17的出SP (H)废气分别输送入至窑尾预热器废气增湿 塔13的废气管道18，至烘干物料I的废气管道19或、和至烘干物料II的废气管道20。
以上方式存在的问题是
1)窑尾预热器出口废气仅设置一个蒸汽段的余热锅炉SP (H),而该锅炉只生产同一个
压力P (H)的蒸汽H，由于受余热发电系统中汽轮机运行所需蒸汽压力的限制，SP (H)蒸
3汽H的压力P (H)不能调整，再由于受SP (H)内废气与蒸汽、被加热水之间换热温差的 限制，出SP (H)的废气温度只能是定值(如有的水泥厂确定为22(TC、有的确定为21(TC等 等)，没有调整余地。
2) 在余热发电工程设计及SP (H)设备设计制造时，出SP (H)的废气温度是根据烘干 物料I及烘干物料II所需的最高烘干废气温度确定的一个不变的定值(根据水泥窑设备配置 及物料情况，最高烘干废气温度有的水泥厂确定为22(TC、有的确定为21(TC等等)。实际上 烘干物料I及烘干物料II所需的烘干废气温度一方面是随季节及物料水份变化而变化的，另 一方面每天也有相当长的时间烘干物料I及烘干物料II停止运行而不需要烘干废气的情况。
3) 出SP (H)的废气温度是根据烘干物料I及烘干物料II所需的最高烘干废气温度确 定的一个不变的定值，而实际上烘干物料I及烘干物料II所需的烘干废气温度是随季节及物 料水份变化而变化的，同时也有停止运行而不需要烘干废气的情况存在；因此a.当烘干物 料I及烘干物料II所需的烘干废气温度低于其所需的最高烘干废气温度时，由于出SP (H)
的废气温度仍然是烘干物料i及烘干物料n所需的最高烘干废气温度，使得出SP (H)的废
气余热不能被充分回收利用而浪费掉；b.当烘干物料I及烘干物料II停止运行时，由于出 SP (H)的废气温度同样还是烘干物料I及烘干物料II所需的最高烘干废气温度，出SP (H)
的废气余热更不能被充分回收利用，浪费掉的更多。
4) 水泥窑配套余热电站后，增湿塔13已没有废气进入或进入增湿塔的废气为SP (H)的 出口废气，而出SP (H)的废气温度是根据烘干物料I及烘干物料II所需的最高烘干废气温 度确定的一个不变的定值；这样增湿塔13已不能为废气喷水降温及增湿。当烘干物料I及烘 干物料II停止运行时，出SP (H)的废气需全部直接进入窑尾收尘器，由于废气温度和湿度 偏离了窑尾收尘器运行条件的要求，窑尾收尘器的收尘效果将受到影响。
5) 在余热发电工程设计及SP (H)设备设计制造时，出SP (H)的废气温度也可以按低 于烘干物料I及烘干物料II所需的最高烘干废气温度确定。实际生产中，当出SP (H)的废 气温度低于烘干物料I及烘干物料n所需的烘干废气温度时，采用适当开启阀门10而将进 入SP(H)的部分280 380。C废气通过管道16与出SP (H)的废气15混合的办法，来提高进 入高温风机17的废气温度以满足烘干物料I及烘干物料II对烘干废气温度的要求。这样做 的结果是使进入管道16的280 380。C相对高温废气与出SP (H)的约200。C相对低温废气混 合，造成280 38(TC相对高温废气能质的损失而大大降低废气余热发电系统的发电能力。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种水泥窑窑尾系统 的改进，该系统应能充分有效地利用窑尾预热器余热锅炉出口废气所含的余热提高余热发电 能力，又不影响水泥窑正常生产及物料烘干，具有可调控余热锅炉出口废气温度、最大程度 回收利用窑尾废气余热的特点。
本实用新型提供了以下技术方案
设有余热锅炉出口废气温度调节系统的水泥窑窑尾系统，包括连接在窑尾预热器上的两 路管道，其中第一路管道依次经过废气管道陶门、废气管道、窑尾预热器余热锅炉、废气管 道后又进入出口管道，以用于生产压力为P (H)的蒸汽H;第二路管道经过废气阔门、增湿 塔后与第一路管道在出口管道合并，然后再进入窑尾高温风机；之后又分为三路接入至窑 尾收尘器的管道、接入至烘干物料I的管道或、和接入至烘干物料II的管道；其特征在于第
一路管道经过窑尾预热器余热锅炉后还接入一低压蒸汽锅炉，以生产0.2Mpa 2. 45Mpa压力 的蒸汽L，并将输送至烘干物料I的废气温度和输送至烘干物料II的废气温度调整控制在 150 250。C之间。
所述的低压蒸汽锅炉直接设置在窑尾预热器余热锅炉的废气出口与灰斗之间，废气经过 该灰斗后再进入废气管道输出。
所述的低压蒸汽锅炉直接设置在扩大的灰斗上或窑尾预热器余热锅炉的废气出口上；经 过低压蒸汽锅炉的废气，经废气管道进入增湿塔或进入增湿塔的废气出口管道与第二路经过 废气阀门、增湿塔的废气合并后继续进入窑尾高温风机，此后废气又分为三路送入至窑尾 收尘器的管道，送入至烘干物料I的管道或、和送入至烘干物料II的管道。
所述的窑尾高温风机与窑尾收尘器之间的废气管道还引出旁通管道，所述的低压蒸汽锅 炉接入该旁通管道中。
设有余热锅炉出口废气温度调节系统的水泥窑窑尾系统，包括连接在窑尾预热器上的两 路管道，其中第一路管道经过废气阀门、废气管道之后接入高温风机；第二路管道依次经废 气管道阀门、废气管道后进入窑尾预热器余热锅炉，用于生产压力为P (H)的蒸汽H;然后 通过灰斗、废气管道与第一路管道合并后接入窑尾高温风机，之后又分为三路经过增湿塔 送入至窑尾收尘器的管道、送入至烘干物料I的管道或、和送入至烘干物料II的管道；其特 征在于第一路管道经过窑尾预热器余热锅炉后还接入一低压蒸汽锅炉，以生产0.2Mpa 2.45Mpa压力的蒸汽L，并将烘干物料I的废气温度和烘干物料II的废气温度调整控制在 150 25(TC之间。
所述的低压蒸汽锅炉直接设置在窑尾预热器余热锅炉的废气出口与灰斗之间。 所述的低压蒸汽锅炉直接设置在扩大的灰斗上或窑尾预热器余热锅炉的废气出口上；经 过低压蒸汽锅炉的废气，经废气管道进入增湿塔或进入增湿塔的废气出口管道与经过废气阀 门的第一路废气合并后继续进入窑尾高温风机，此后废气又分为三路经过增湿塔送入至窑 尾收尘器的管道，送入至烘干物料I的管道或、和送入至烘干物料II的管道。
所述的高温风机至增湿塔的废气管道上引出旁通管道，所述的低压蒸汽锅炉接入在该旁 通管道中。
本实用新型的有益效果是1、所增设的低压蒸汽锅炉生产的蒸汽压力可以在一定范围内 调节，因此窑尾余热锅炉出口废气温度能够得到调控；在物料I及物料II不需烘干停止运行 时，窑尾余热锅炉使用过的废气仍然能够通过低压蒸汽锅炉生产蒸汽和热水，使能量得到最 大程度的利用；2)经过低压蒸汽锅炉再利用的废气，温度和湿度能够完全满足窑尾收尘器运 行条件的要求，窑尾收尘器的收尘效果显著提高。
由于本实用新型解决了窑尾余热锅炉出口废气温度可调控问题，使窑尾废气余热得到了 完全彻底的回收利用；在不影响水泥窑的生产运行和物料烘干的同时，也提高了系统的余热 发电能力。
图1是现有的配备有窑尾余热锅炉的水泥窑窑尾结构示意图之一。 图2是现有的配备有窑尾余热锅炉的水泥窑窑尾结构示意图之二。
图3是本实用新型实施例之一的结构示意图；窑尾预热器废气增湿塔13设于窑尾高温风 机17废气入口时，调整SP (II)出口废气温度的调节系统21—-SP (L)锅炉直接设于SP (H) 的废气出口，外观上SP (H)及SP (L)为一台锅炉[俗称SP (H)及SP (L)为I型布置]。
图4是本实用新型实施例之二的结构示意图；窑尾预热器废气增湿塔13设于窑尾高温风 机17废气入口时，调整SP (H)出口废气温度的调节系统21—-SP (L)锅炉设于SP (H)扩 大的灰斗14-1 (或灰斗14改为连接废气管道)上，外观上SP (H)及SP (L)为两台锅炉[俗 称SP (II)及SP (L)为li型布置]。
图5是本实用新型实施例之三的结构示意图；窑尾预热器废气增湿塔13设于窑尾高温风机17废气出口时，调整SP (H)出口废气温度的调节系统21-—SP (L)锅炉直接设于SP (H) 的废气出口，外观上SP (H)及SP (L)为一台锅炉[俗称SP (H)及SP (L)为I型布置]。
图6是本实用新型实施例之四的结构示意图；窑尾预热器废气增湿塔13设于窑尾高温风 机17废气出口时，调整SP (H)出口废气温度的调节系统21-—SP (L)锅炉设于—SP (H)扩 大的灰斗14-1 (或灰斗14改为连接废气管道)上，外观上SP (H)及SP (L)为两台锅炉[俗 称SP (H)及SP (L)为U型布置]。
图7是本实用新型实施例之五的结构示意图；窑尾预热器废气增湿塔13设于窑尾高温风 机17废气入口时，调节系统21-—SP (L)锅炉设于窑尾高温风机17至窑尾收尘器的废气管 道18的旁通管道26上，外观上SP (H)及SP (L)为两台锅炉[俗称独立的SP (L)调节 锅炉]。
图8是本实用新型实施例之六的结构示意图；窑尾预热器废气增湿塔13设于窑尾高温风 机17废气出口时调节系统21---SP (L)锅炉设于窑尾废气增湿塔13的旁通管道24上，外 观上SP (H)及SP (L)为两台锅炉[俗称独立的SP (L)调节锅炉]。
具体实施方式
以下对六种实施方式作进一步说明
1、 本实用新型实施方案之一 (图3):
当窑尾预热器废气增湿塔13设于窑尾高温风机17废气入口时在窑尾预热器余热锅炉
12即SP (H)的废气出口增设一个低压蒸汽锅炉，即调整12--SP (H)出口废气温度的调节 系统21—SP (L)锅炉，该21-—SP (L)锅炉直接设于12—SP (H)的废气出口与灰斗14 之间，外观上12--SP (H)及21—SP (L)为一台锅炉(常规方式)。通过21-—SP (L)锅炉 系统内设置的压力调整机构25， 21-—SP (L)生产的蒸汽压力在0. 2Mpa 2. 45Mpa之间可调 整，相应的，出21-—SP (L)的废气经灰斗14、废气管道15与增湿塔13废气出口管道16 合并后继续进入窑尾高温风机17，经窑尾高温风机17分别送入至窑尾收尘器的废气管道18， 至烘干物料I的废气管道19或、和至烘干物料II的废气管道20，废气温度可在150 250 'C之间可调整。
2、 本实用新型实施方案之二 (图4):
当窑尾预热器废气增湿塔13设于窑尾高温风机17废气入口吋在窑尾预热器余热锅炉 12即SP (H)的废气出口增设一个低压蒸汽锅炉，即调整12-SP (H)出口废气温度的调节
7系统21—SP (L)锅炉；21—SP (L)锅炉通过扩大12—SP (H)灰斗14-1 (灰斗14-1是常 规部件；也可以是连接废气管道)的方式设于12-SP (H)的废气出口灰斗上或将12-SP (H) 出口废气用废气管道接至21—SP (L)锅炉废气入口，外观上12—SP (H)及21—SP (L)为 两台锅炉(常规方式)。通过21—SP (L)锅炉系统内设置的压力调整机构25，该锅炉生产 的蒸汽压力可以在0.2Mpa 2.45Mpa之间可调整，相应的，出21—SP (L)的废气经废气管 道15进入增湿塔13或进入增湿塔13的废气出口管道16与另一路废气合并后继续进入窑尾 高温风机17，经窑尾高温风机17分别送入至窑尾收尘器的废气管道18，至烘干物料I的废 气管道19或、和至烘干物料II的废气管道20，废气温度可在150 25(TC之间可调整。
3、 本实用新型实施方案之三(图5):
当窑尾预热器废气增湿塔13设于窑尾高温风机17废气出口时在窑尾预热器余热锅炉 12即SP (H)的废气出口增设一个低压蒸汽锅炉，即调整12—SP (H)出口废气温度的调节 系统21—SP (L)锅炉；21—SP (L)锅炉直接设于12—SP (H)的废气出口与灰斗14之间， 外观上12—SP (H)及21—SP (L)为一台锅炉(常规方式)。通过21…SP (L)锅炉系统内 设置的压力调整机构25，该锅炉生产的蒸汽压力可以在0.2Mpa 2.45Mpa之间可调整；相应 的，出21—SP (L)的废气经灰斗14、废气管道15与通过废气管道8内的废气合并后经废 气管道16继续进入窑尾高温风机17，经窑尾高温风机17分别送入至窑尾废气增湿塔13以 及窑尾收尘器的废气管道18，至烘干物料I的废气管道19或、和至烘干物料II的废气管道 20，废气温度可在150 250。C之间可调整。
4、 本实用新型实施方案之四(图6):
当窑尾预热器废气增湿塔13设于窑尾高温风机17废气出口时在窑尾预热器余热锅炉
12即SP (H)的废气出口增设一个低压蒸汽锅炉，即调整12—SP (H)出口废气温度的调节
系统21—SP (L)锅炉；21—SP (L)锅炉通过扩大12—SP (H)灰斗14-1 (灰斗14-1是常
规部件；也可以是连接废气管道)的方式设于12-SP (H)的废气出口灰斗上或将12-SP (H)
出口废气用废气管道接至21—SP (L)锅炉废气入口，外观上12—SP (H)及21—SP (L)为
两台锅炉(常规方式)。通过21—SP (L)锅炉系统内设置的压力调整机构25，该锅炉生产
的蒸汽压力可以在0.2Mpa 2.45Mpa之间可调整；相应的，出21—SP (L)的废气经废气管
道15进入废气出口管道16与废气管道8内的废气合并后继续进入窑尾高温风机17，经窑尾
高温风机17送入或分别送入至窑尾废气增湿塔13以及窑尾收尘器的废气管道18，至烘干物料I的废气管道19或、和至烘干物料II的废气管道20,废气温度可在150 25(TC之间可调整。
5、 本实用新型实施方案之五(图7):
当窑尾预热器废气增湿塔13设于窑尾高温风机17废气入口时在窑尾高温风机17至窑 尾收尘器的废气管道18上引出旁通管道26，在旁通管道26上设置一个低压蒸汽锅炉，即调 整12-SP (H)出口废气温度的调节系统21—SP (L)锅炉；21—-SP (L)锅炉出口废气通过 管道24与窑尾高温风机17至窑尾收尘器的废气管道18合并后继续输送至窑尾收尘器；在 21—SP (L)锅炉入口废气管道26上设有废气阀门22，在窑尾高温风机17至窑尾收尘器的 废气管道18上设有废气阀门23 (在21--SP (L)锅炉出口废气管道24上根据需要也可以设 置废气阀门)，外观上SP (H)及SP (L)为两台锅炉(常规方式)。通过21—SP (L)锅炉 系统内设置的压力调整机构25，该锅炉生产的蒸汽压力可以在0.2Mpa 2. 45Mpa之间可调整， 相应的，出21…SP (L)的废气经废气管道24及废气管道18去窑尾收尘器的废气温度可在 150 25(TC之间可调整。
6、 本实用新型实施方案之六(图8):
当窑尾预热器废气增湿塔13设于窑尾高温风机17废气出口时在窑尾高温风机17至窑 尾预热器废气增湿塔13的废气管道18上引出旁通管道22，在旁通管道22上设置一个低压 蒸汽锅炉，即调整12—SP (H)出口废气温度的调节系统21—SP (L)锅炉，21…SP (L)锅 炉出口废气通过管道24与窑尾预热器废气增湿塔13的出口废气管道18合并后继续输送至窑 尾收尘器，在21--SP (L)锅炉入口废气管道24上设有废气阀门22，在窑尾增湿塔入口废 气管道18上设有废气阀门23 (在21—SP (L)锅炉出口废气管道上根据需要也可以设置废 气阀门)，外观上SP (H)及SP (L)为两台锅炉(常规方式)。通过21…SP (L)锅炉系统 内设置的压力调整机构25，该锅炉生产的蒸汽压力可以在0.2Mpa 2.45Mpa之间可调整，相 应的，出21…SP(L)的废气经废气管道24及废气管道18去窑尾收尘器的废气温度可在150 25(TC之间可调整。
以上各图中还有生料喂料口 A、水泥窑l、三次风管2、分解炉3、各级预热器4 (Cl、 C2、 C3、 C4和C5)、各级预热器回料管5、各级预热器废气管道6。 以上所述的低压蒸汽锅炉，即21…SP (L)锅炉可外购。 图中各管道中的箭头表示废气运动方向。
权利要求1、设有余热锅炉出口废气温度调节系统的水泥窑窑尾系统，包括连接在窑尾预热器上的两路管道，其中第一路管道依次经过废气管道阀门(11)、废气管道(9)、窑尾预热器余热锅炉(12)、废气管道(15)后又进入出口管道(16)；第二路管道经过废气阀门(10)、增湿塔(13)后与第一路管道在出口管道(16)处合并，接着进入窑尾高温风机(17)后分为三路接入至窑尾收尘器的管道、接入至烘干物料(I)的管道或、和接入至烘干物料(II)的管道；其特征在于经过第一路管道经过窑尾预热器余热锅炉后还接入一低压蒸汽锅炉(21)。
2、 根据权利要求1所述的设有余热锅炉出口废气温度调节系统的水泥窑窑 尾系统，其特征在于所述的低压蒸汽锅炉(21)直接设置在窑尾预热器余热锅 炉(12)的废气出口与灰斗(14)之间，废气经过该灰斗后再进入废气管道(15) 输出。
3、 根据权利要求1所述的设有余热锅炉出口废气温度调节系统的水泥窑窑 尾系统，其特征在于所述的低压蒸汽锅炉直接设置在扩大的灰斗(14-1)上或窑 尾预热器余热锅炉(12)的废气出口上；经过低压蒸汽锅炉的废气，经废气管 道(15)进入增湿塔(13)或进入增湿塔(13)的废气出口管道(16)与第二 路经过废气阀门(10)、增湿塔(13)的废气合并后继续进入窑尾高温风机(17)， 此后废气分为三路送入至窑尾收尘器的废气管道，送入至烘干物料(I)的管 道或、和送入至烘干物料(II)的管道。
4、 根据权利要求2或3所述的设有余热锅炉出口废气温度调节系统的水泥 窑窑尾系统，其特征在于所述的窑尾高温风机(17)与窑尾收尘器之间的废气 管道还引出旁通管道(26)，所述的低压蒸汽锅炉(21)接入该旁通管道中。
专利摘要本实用新型涉及一种水泥窑的窑尾系统。目的是该系统应能有效地利用窑尾余热锅炉出口废气所含余热提高余热发电能力，又不影响水泥窑正常生产及物料烘干，具有可调控余热锅炉出口废气温度、最大程度回收利用窑尾废气余热的特点。技术方案是设有余热锅炉出口废气温度调节系统的水泥窑窑尾系统，将来自窑尾预热器的废气分为两路，其中第一路进入窑尾预热器余热锅炉生产蒸汽H，之后进入一低压蒸汽锅炉生产蒸汽L，接着与第二路经过增湿塔的废气合并后再进入窑尾高温风机；接着又分为三路送至窑尾收尘器，送至烘干物料I或、和送至烘干物料II。该系统的第二种结构是将增湿塔设在高温风机的出口，并且低压蒸汽锅炉也可与增湿塔并联接入。
文档编号F27D17/00GK201382700SQ20082016879
公开日2010年1月13日 申请日期2008年11月25日 优先权日2008年11月25日
发明者唐金泉 申请人:唐金泉