一种水泥余热发电循环水系统的制作方法

1.本实用新型主要涉及热量回收发电领域，具体是一种水泥余热发电循环水系统。


背景技术：

2.余热发电是利用生产过程中多余的热能转换为电能的技术，目前的余热发电装置一般包括汽轮机、发电机、换热器和凝汽器等，冷水通过余热回收产生蒸汽，汽轮机用于将蒸汽的能量转化为机械能，发电机用于将机械能转化为电能，凝汽器用于将汽轮机的排气冷凝成水。
3.水泥生料在水泥回转窑中烧制时温度较高，熟料出窑时温度高达1400℃，具有非常高的热量回收发电潜能。目前多采用熟料冷却机对水泥熟料进行冷却，熟料冷却机例如篦式冷却机，使出窑高温熟料从初始温度逐步冷却到预设温度范围内的风冷设备，风冷冷却效率低，前后温差较大，冷却时间较长，尤其是当水泥熟料温度与空气温度差越小时冷却效率越低。


技术实现要素：

4.为解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种水泥余热发电循环水系统，它能够通过在预热区一级换热器将经过风冷后的水泥熟料余热吸收，提高水泥熟料温度与空气温度差较小时冷却效率，同时为冷水进行预热，预热后的水可直接供应暖气、浴室等生活用水使用；加压预热后的水经过膨胀阀到达蒸发区压力降低，经二级换热器大量吸热快速蒸发成为过热蒸汽进入汽轮机做工，在大幅提高水泥冷却效率的同时利用水泥余热进行发电，有利于水泥生产过程中的节能减排。
5.本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
6.一种水泥余热发电循环水系统，包括预热区、蒸发区，所述预热区设置在水泥风冷设备出口处，所述蒸发区设置在水泥回转窑出口与水泥熟料风冷设备之间，所述预热区内设置一级换热器，所述蒸发区内设置二级换热器，所述一级换热器出水管分别连接热水供应管路和二级换热器，所述二级换热器通过蒸汽运输管路连接汽轮机，所述汽轮机转动连接发电机，所述汽轮机通过蒸汽运输管路连接凝汽器，所述凝汽器连接冷却塔，所述冷却塔底部设置冷水池，所述冷水池通过水管连接凝汽器，所述凝汽器连接除氧器，所述除氧器入水一端还连接有补充水管路，所述除氧器通过水管连接一级换热器。
7.所述二级换热器入水管上设置膨胀阀。
8.所述冷水池与凝汽器之间管路上设置循环水泵。
9.所述凝汽器与除氧器之间水管上设置凝结水泵。
10.所述除氧器和一级换热器之间设置加压水泵。
11.所述水泥熟料风冷设备产生热风输送到水泥回转窑内。
12.对比现有技术，本实用新型的有益效果是：
13.本实用新型能够通过在预热区一级换热器将经过风冷后的水泥熟料余热吸收，提
高水泥熟料温度与空气温度差较小时冷却效率，同时为冷水进行预热，预热后的水可直接供应暖气、浴室等生活用水使用；加压预热后的水经过膨胀阀到达蒸发区压力降低，经二级换热器大量吸热快速蒸发成为过热蒸汽进入汽轮机做工，在大幅提高水泥冷却效率的同时利用水泥余热进行发电，有利于水泥生产过程中的节能减排。
附图说明
14.附图1是本实用新型循环水系统结构示意图；
15.附图中所示标号：1、预热区；2、蒸发区；3、一级换热器；4、二级换热器；5、热水供应管路；6、汽轮机；7、发电机；8、凝汽器；9、冷却塔；10、冷水池；11、除氧器；12、补充水管路；21、膨胀阀；22、循环水泵；23、凝结水泵；24、加压水泵。
具体实施方式
16.结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
17.结合附图1，一种水泥余热发电循环水系统，包括预热区1、蒸发区2，所述预热区1设置在水泥风冷设备出口处，所述蒸发区2设置在水泥回转窑出口与水泥熟料风冷设备之间，所述预热区1内设置一级换热器3，所述蒸发区2内设置二级换热器4，所述一级换热器3出水管分别连接热水供应管路5和二级换热器4，所述二级换热器4通过蒸汽运输管路连接汽轮机6，所述汽轮机6转动连接发电机7，所述汽轮机6通过蒸汽运输管路连接凝汽器8，所述凝汽器8连接冷却塔9，所述冷却塔9底部设置冷水池10，所述冷水池10通过水管连接凝汽器8，所述凝汽器8连接除氧器11，所述除氧器11入水一端还连接有补充水管路12，所述除氧器11通过水管连接一级换热器3。
18.所述一级换热器3为板式换热器，一级换热器将经水泥熟料风冷设备冷却后的水泥熟料余热吸收，对循环水管路中的冷水进行预热，经过预热的水可以直接用来供给暖气、浴室等生活用水。所述二级换热器为蒸发器，循环管路中的水在此处蒸发并大量吸收热量产生过热蒸汽，由于水泥熟料出窑温度较高，此时管路中的水也经过预热接近常温常压下蒸发温度，蒸发效率极高。所述补充水管路12用于补充在水循环过程中因蒸发损失、或者生活用水消耗掉的水量。所述除氧器11用于将循环水及补充水中的氧气和不凝结气体除去，防止水中氧气或者气体腐蚀水循环系统管路。
19.所述二级换热器4入水管上设置膨胀阀21。膨胀阀用于控制液体流量和保持管道内水的压力，水通过膨胀阀后压力迅速下降。
20.所述冷水池10与凝汽器8之间管路上设置循环水泵22。所述循环水泵用于驱动冷水池、凝汽器和冷却塔之间的水循环。
21.所述凝汽器8与除氧器11之间水管上设置凝结水泵23。凝结水泵用于驱动凝汽器中产生的凝结水继续进行水循环。
22.所述除氧器11和一级换热器3之间设置加压水泵24。所述加压水泵用于提高管道内水的压力，进而提高水的吸热量，同时为水循环提供动力。
23.所述水泥熟料风冷设备产生热风输送到水泥回转窑内。高温水泥熟料冷却产生大量热风，输送到回转窑内参与燃烧能够使部分热量得以回收利用。
24.本装置在使用时，从水泥回转窑中排出的水泥熟料温度高达1400℃，流经二级换热器的水温度压力较高，通过膨胀阀后压力下降，水快速蒸发吸热成为水蒸气，水蒸气通过蒸汽运输管路输送到汽轮机带动发电机进行发电。水蒸气部分热能推动汽轮机转动后输送到凝汽器，凝汽器中通有与冷却塔内不断循环的冷却水，冷却水将水蒸气冷却为液态水后在水循环系统中继续循环。高温水泥熟料经二级换热器吸收大量热量后进入水泥熟料风冷设备，经水泥熟料风冷设备冷却到100
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200℃时，再经一级换热器与冷水进行换热冷却，同时将冷水预热，提高蒸发区水分的蒸发效率还能满足生活热水供应。