汽轮机直接驱动转动设备的水泥窑余热利用系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于水泥窑余热回收及利用技术领域，具体涉及一种汽轮机直接驱动转动设备的水泥窑余热利用系统。
【背景技术】
[0002]水泥窑在生产过程中所排余热主要有两部分:①窑头篦冷机所排热空气；②窑尾预热器Cl筒所排废气。目前对于以上这两部分余热，主要通过设置窑头余热锅炉、窑尾余热锅炉来回收并产生过热蒸汽，然后通过蒸汽母管将来自两台余热锅炉的过热蒸汽汇合并送入汽轮发电机组做功发电，所发电能供水泥厂生产使用。
[0003]这种水泥窑余热利用方式中的能量转化过程为:废气热能一过热蒸汽热能一机械能一电能，然后通过电气系统将其输送给高温风机、窑尾排风机以及水泥磨等高能耗转动设备的电机，以便驱动其工作，这其中能量经过了多步转化，导致了能量损耗较大，降低了余热回收利用率；同时余热发电也需要电力部分的批准和交纳电网使用费，存在一定不便。
【发明内容】
[0004]针对现有水泥窑余热发电系统能量损耗较大的不足，本实用新型旨在提供一种汽轮机直接驱动转动设备的水泥窑余热利用系统，以达到提高水泥窑余热回收利用率的目的。
[0005]为实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案如下:
[0006]汽轮机直接驱动转动设备的水泥窑余热利用系统包括余热回收装置、高温风机汽轮驱动装置、窑尾排风机汽轮驱动装置、水泥磨汽轮驱动装置以及循环冷却水装置，余热回收装置包括除氧器、给水泵、窑头锅炉、窑尾锅炉、窑尾预热器和篦冷机；除氧器的出口与给水泵的入口相连，给水泵的出口与窑头锅炉的公共省煤器的入口相连；篦冷机通过风管与窑头锅炉的入口连接，窑头锅炉内从上而下设置有公共省煤器、高温省煤器、第一蒸发器和第一过热器，第一过热器的出口与蒸汽母管相连；窑尾预热器的一级筒出口通过风管与窑尾锅炉的入口连接，窑尾锅炉内从上而下设置有第二过热器、第二蒸发器和省煤器，第二过热器的出口与所述蒸汽母管相连；
[0007]高温风机汽轮驱动装置包括第一汽轮机、第一离合器、第一减速器、第一电动机和高温风机；第一汽轮机的主汽门与所述蒸汽母管相连，第一汽轮机与第一离合器、第一减速器、第一电动机和高温风机依次相连；第一汽轮机的乏汽出口与第一凝汽器、第一凝结水泵和第一轴封加热器依次相连，第一轴封加热器的出口与凝结水母管相连；
[0008]窑尾排风机汽轮驱动装置包括第二汽轮机、第二离合器、第二减速器，第二电动机和窑尾排风机；第二汽轮机的主汽门与所述蒸汽母管连接，第二汽轮机与第二离合器、第二减速器、第二电动机和窑尾排风机依次相连；第二汽轮机的乏汽出口与第二凝汽器、第二凝结水泵和第二轴封加热器依次相连，第二轴封加热器的出口与所述凝结水母管连接；
[0009]水泥磨汽轮驱动装置包括第三汽轮机、第三离合器、电动发电机、第三减速器和水泥磨；第三汽轮机的主汽门与所述蒸汽母管相连，第三汽轮机与第三离合器、电动发电机、第三减速器和水泥磨依次相连；第三汽轮机的乏汽出口与第三凝汽器、第三凝结水泵和第三轴封加热器依次相连；第三轴封加热器的出口与所述凝结水母管相连；所述凝结水母管与除氧器相连；
[0010]循环冷却水装置包括冷却塔和循环冷却水泵，冷却塔的水池与循环冷却水泵相连；循环冷却水泵通过冷却水母管分别与第一凝汽器、第二凝汽器和第三凝汽器的冷却水入口相连，第一凝汽器、第二凝汽器和第三凝汽器的冷却水出口通过冷却水母管与冷却塔的上部相连。
[0011]进一步地，所述窑头锅炉为下进风带内置沉降室式余热锅炉。
[0012]进一步地，所述第一汽轮机和第二汽轮机为高速拖动用汽轮机。
[0013]进一步地，所述第一离合器、第二离合器和第三离合器为在线离合器。
[0014]进一步地，所述第三减速器含手动离合装置。
[0015]利用汽轮机直接驱动转动设备的水泥窑余热利用系统的方法:将篦冷中废气送入窑头锅炉降温产生过热蒸汽，将窑尾预热器所排废气送入窑尾锅炉降温产生过热蒸汽；然后将窑头锅炉和窑尾锅炉产生的过热蒸汽通过所述蒸汽母管汇合，分别送往三个汽轮机做功驱动高温风机、窑尾排风机和水泥磨；做功后乏汽排至三个凝汽器并被凝结成水，然后分别流经各自的凝结水泵、轴封加热器，最终由凝结水母管送往除氧器，再经给水泵泵入窑头锅炉的公共省煤器循环使用；循环冷却水泵将水池中冷却水通过冷却水母管泵入三个凝汽器后，再通过冷却水母管排往冷却塔进行冷却，经过冷却的水最后回到水池循环利用。
[0016]与常规水泥窑余热发电系统相比，本实用新型的优越性体现在以下方面:
[0017](I)余热回收直接驱动机组避免了余热发电需经过热能一电能一动能的多步能量转化过程中的能量损耗，利用水泥窑余热产生的过热蒸汽直接驱动高温风机、窑尾排风机以及水泥磨等转动设备，有效提高了水泥窑余热回收利用效率；
[0018](2)余热回收直接驱动机组无须电力部门的审批与管理，且无需交纳相关管理费用。
【附图说明】
[0019]图1为汽轮机直接驱动转动设备的水泥窑余热利用系统的装置图。
[0020]图2为下进风带内置沉降室式窑头锅炉的装置图。
[0021]其中，1-第一汽轮机，Ia-第一凝汽器，Ib-第一凝结水泵，Ic-第一轴封加热器，2-第一离合器，3-第一减速器，4-第一电动机，5-高温风机，6-第二汽轮机，6a-第二凝汽器，6b-第二凝结水泵，6c-第二轴封加热器，7-第二离合器，8-第二减速器，9-第二电动机，10-窑尾排风机，11-第三汽轮机，Ila-第三凝汽器，Ilb-第三凝结水泵，Ilc-第三轴封加热器，12-第三离合器，13-电动发电机，14-第三减速器，15-水泥磨，16-冷却塔，17-循环冷却水泵，18-除氧器，19-给水泵，20-窑头锅炉，20a-第一汽包，20b-公共省煤器，20c-高温省煤器，20d-第一蒸发器，20e-第一过热器，21-窑尾锅炉，21a_第二汽包，21b-第二过热器，21c-第二蒸发器，21d-省煤器，22-窑尾预热器，23-篦冷机，24-除尘器，25-引风机，26-烟囱。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0023]如图1所示，一种汽轮机直接驱动转动设备的水泥窑余热利用系统，其包括余热回收装置、高温风机汽轮驱动装置、窑尾排风机汽轮驱动装置、水泥磨汽轮驱动装置、循环冷却水装置和废气处理装置。
[0024]余热回收装置主要包括除氧器18、给水泵19、窑头锅炉20、窑尾锅炉21、窑尾预热器22和篦冷机23 ;除氧器18的出口与给水泵19的入口相连，给水泵19的出口与窑头锅炉20的公共省煤器20b的入口相连，篦冷机23中部取风口通过风管与窑头锅炉20的入口连接，窑头锅炉20内从上而下设置有公共省煤器20b、高温省煤器20c、第一蒸发器20d和第一过热器20e，第一过热器20e的出口与蒸汽母管连接；公共省煤器20b的出口分别与高温省煤器20c和省煤器21d的入口相连，第一汽包20a与高温省煤器20c、第一蒸发器20d和第一过热器20e相连；窑尾预热器22的一级筒出口通过风管与窑尾锅炉21的入口连接，窑尾锅炉21内自上而下设置有第二过热器21b、第二蒸发器21c和省煤器21d ;第二过热器21b的出口与蒸汽母管连接，第二汽包21a与第二过热器21b、第二蒸发器21c和省煤器21d相连。
[0025]高温风机汽轮驱动装置包括第一汽轮机1、第一离合器2、第一减速器3、第一电动机4和高温风机5 ;第一汽轮机I的主汽门与蒸汽母管连接，第一汽轮机I与第一离合器2相连，第一离合器2与第一减速器3相连，第一减速器3与第一电动机4相连，第一电动机4与高温风机5相连；第一汽轮机I的乏汽出口与第一凝汽器Ia相连，第一凝汽器Ia的热井与第一凝结水泵Ib的入口相连，第一凝结水泵Ib的出口与第一轴封加热器Ic的入口相连，第一轴封加热器Ic的出口与凝结水母管连接；凝结水母管与除氧器18相连。
[0026]窑尾排风机汽轮驱动装置包括第二汽轮机6、第二离合器7、第二减速器8，第二电动机9和窑尾排风机10 ;第二汽轮机6的主汽门与蒸汽母管连接，第二汽轮机6与第二离合器7相