一種水泥窯余熱回收裝置的制造方法
【專利摘要】本發明提供了一種水泥窯余熱回收裝置，包括輻射換熱器、第一管路系統以及第二管路系統，第一管路系統包括第一管道、給水泵、第一調節閥和流量計，輻射換熱器的進水管上設有泄壓閥、第一溫度傳感器和第一壓力傳感器；第二管路系統包括第二管道、第三管道以及第四管道，第三管道和或第四管道上設有第二調節閥，輻射換熱器的出水管上設有第二溫度傳感器和第二壓力傳感器。整體結構精簡；通過輻射換熱器、第一管路系統以及第二管路系統的組合實現回轉爐的輻射熱直接將水加熱送到鍋爐汽包，不通過余熱鍋爐省煤器，增加余熱鍋爐的發電量的同時不影響排煙溫度，充分有效利用輻射熱。
【專利說明】
一種水泥窯余熱回收裝置
技術領域
[0001] 本發明涉及水泥加工技術領域，具體涉及一種水泥窯余熱回收裝置。
【背景技術】
[0002] 水泥是國民經濟建設的重要基礎原材料。目前，國內外尚無一種材料可以替代它 的地位。據統計:2006年我國水泥產量達12.4億噸，占世界水泥產量的45.23 %左右。現如今 已占世界水泥總廣量的48 %左右。
[0003] 水泥行業是典型的高污染高能耗行業，且在國民生產中占有舉足輕重的地位，對 水泥行業采取行之有效的節能減排措施已經到了刻不容緩的地步。水泥回轉窯筒體表面溫 度高，絕大部分熱量以輻射的形式散失到環境中，散熱量大。目前，此部分熱量大部分沒有 回收僅在北方有少量回收用以冬天采暖。因水泥廠余熱鍋爐的特殊性，用水泥窯輻射熱增 加了余熱鍋爐的給水溫度，勢必會使窯頭余熱鍋爐的排煙溫度升高，導致余熱熱回收效率 降低，因此，目前的技術還無有效的方式用來增加鍋爐的發電量。
【發明內容】
[0004] 本發明目的在于提供一種結構精簡、能有效回收余熱且能夠提高鍋爐發電量且不 影響排煙溫度的裝置，具體技術方案如下：
[0005] -種水泥窯余熱回收裝置，包括設置在回轉窯外圍的輻射換熱器、第一管路系統 以及第二管路系統；
[0006] 所述第一管路系統包括第一管道以及設置在所述第一管道上的給水栗、第一調節 閥和流量計，所述輻射換熱器的進水管通過所述第一管道與鍋爐給水管連通;所述輻射換 熱器的進水管上設有泄壓閥、第一溫度傳感器和第一壓力傳感器；
[0007] 所述第二管路系統包括第二管道、第三管道以及第四管道，所述第二管道與所述 第三管道串聯設置，且所述第二管道與所述輻射換熱器的出水管連通，所述第三管道與窯 頭鍋爐的汽包連通;所述第四管道連通所述第二管道和窯尾鍋爐的汽包;所述第三管道和/ 或所述第四管道上設有第二調節閥，所述輻射換熱器的出水管上設有第二溫度傳感器和第 二壓力傳感器；
[0008] 所述第一調節閥的開度根據第二溫度傳感器讀取的溫度的高低進行調節。
[0009] 為了達到更好的技術效果，還包括控制器，所述給水栗、第一調節閥、泄壓閥、第一 溫度傳感器和第一壓力傳感器、第二調節閥、第二溫度傳感器以及第二壓力傳感器均與所 述控制器連接。
[0010] 以上技術方案中優選的，所述控制器為PLC控制器。
[0011] 以上技術方案中優選的，所述第一管道、第二管道、第三管道以及第四管道的材質 均為銅管。
[0012] 以上技術方案中優選的，所述輻射換熱器的進水管和出水管上均設有與所述控制 器連接的閥門。
[0013] 以上技術方案中優選的，所述第一調節閥、所述第二調節閥以及所述閥門均為電 動調節閥。
[0014] 應用本發明的技術方案，具有以下有益效果：
[0015] (1)本發明的水泥窯余熱回收裝置包括輻射換熱器、第一管路系統以及第二管路 系統，第一管路系統包括第一管道、給水栗、第一調節閥和流量計，輻射換熱器的進水管上 設有泄壓閥、第一溫度傳感器和第一壓力傳感器;第二管路系統包括第二管道、第三管道以 及第四管道，第三管道和或第四管道上設有第二調節閥，輻射換熱器的出水管上設有第二 溫度傳感器和第二壓力傳感器。整體結構精簡;通過輻射換熱器、第一管路系統以及第二管 路系統的組合實現回轉爐的輻射熱直接將水加熱送到鍋爐汽包，不通過余熱鍋爐省煤器， 增加余熱鍋爐的發電量的同時不影響排煙溫度，充分有效利用輻射熱。
[0016] (2)本發明中還包括控制器的設計，給水栗、第一調節閥、泄壓閥、第一溫度傳感器 和第一壓力傳感器、第二調節閥、第二溫度傳感器以及第二壓力傳感器均與所述控制器連 接，能夠實現:a、根據第二溫度傳感器讀取的溫度的高低自動調節第一調節閥的開度，確保 輻射換熱器出水管中的水溫;b、合理調節第二調節閥的開度，滿足對窯頭和窯尾供應相同 或不同的熱水量;控制器對給水栗的控制，為了確保流經輻射換熱器的水量適中，滿足不同 需求;c、控制器同時連接第一溫度傳感器和第二溫度傳感器，實現溫度的監控，便于計算余 熱回收量;d、通過控制器對第一調節閥、泄壓閥以及第二調節閥的控制，確保第一管路系統 和第二管路系統壓力正常，維持正常運行，確保安全。
[0017] (3)本發明中控制器采用PLC控制器，使用者可以根據實際需求編寫程序，實現整 個系統的全自動化控制，提高控制精準度和效率。
[0018] (4)本發明中第一管道、第二管道、第三管道以及第四管道的材質均為20G鋼管，滿 足使用壽命長等需求，且成本低。
[0019] (5)本發明中所述輻射換熱器的進水管和出水管上均設有與所述控制器連接的閥 門，便于隨時對輻射換熱器的進水量和出水量進行調節，滿足檢修等不同的需求。
[0020] (6)本發明中所述第一調節閥、所述第二調節閥以及所述閥門均為電動調節閥，靈 敏度高，且便于調節。
[0021] 除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本發明還有其它的目的、特征和優點。 下面將參照圖，對本發明作進一步詳細的說明。
【附圖說明】
[0022] 構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實 施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：
[0023] 圖1是本發明優選實施例1的水泥窯余熱回收裝置的結構示意圖；
[0024]其中，11、輻射換熱器，111、進水管，112、出水管，12、第一管路系統，121、第一管 道，122、給水栗，123、第一調節閥，124、流量計，125、泄壓閥，126、第一溫度傳感器，127、第 一壓力傳感器，13、第二管路系統，131、第二管道，132、第三管道，133、第四管道，134、第二 調節閥，135、第二溫度傳感器，136、第二壓力傳感器，14、閥門；2、回轉爐，3、窯頭鍋爐，4、窯 尾鍋爐，5、鍋爐給水管，6、省煤器，7、汽包。
【具體實施方式】
[0025]以下結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明，但是本發明可以根據權利要求限 定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0026] 實施例1:
[0027] 參見圖1，一種水泥窯余熱回收裝置，包括設置在回轉窯2外圍的輻射換熱器11、第 一管路系統12以及第二管路系統13。
[0028] 所述第一管路系統12包括連通福射換熱器11的進水管111與鍋爐給水管5的第一 管道121以及設置在所述第一管道121上的給水栗122、第一調節閥123和流量計124,所述輻 射換熱器11的進水管111上設有泄壓閥125、第一溫度傳感器126和第一壓力傳感器127。 [0029]所述第二管路系統13包括第二管道131、第三管道132以及第四管道133,所述第二 管道131與所述第三管道132串聯設置，且所述第二管道131與所述輻射換熱器11的出水管 112連通，所述第三管道132與窯頭鍋爐3中汽包7連通;所述第四管道133連通所述第二管道 131和窯尾鍋爐4中的汽包7;所述第三管道132(可以根據實際需要在所述第三管道132和所 述第四管道133上同時設置第二調節閥134,也可以僅僅在第四管道133上設置第二調節閥 134)上設有第二調節閥134,所述輻射換熱器11的出水管112上設有第二溫度傳感器135和 第二壓力傳感器136。
[0030]上述窯頭鍋爐3和窯尾鍋爐4上均設有與鍋爐給水管5連通的省煤器6。
[0031 ]所述輻射換熱器11的進水管111和出水管112上最好均設有閥門14。
[0032] 上述回收裝置還可以包括控制器(未圖示），上述控制器可以采用PLC控制器。當采 用控制器時，所述給水栗122、第一調節閥123、泄壓閥125、第一溫度傳感器126和第一壓力 傳感器127、第二調節閥134、第二溫度傳感器135、第二壓力傳感器136以及閥門14均與所述 控制器連接。
[0033] 上述第一管道121、第二管道131、第三管道132以及第四管道133的材質均為20G鋼 管。
[0034] 上述第一調節閥123、所述第二調節閥134以及所述閥門14均為電動調節閥。
[0035] 應用本發明的技術方案，詳情如下：
[0036] 鍋爐給水管5分別給省煤器6以及本發明的水泥窯余熱回收裝置輸水。
[0037] 進入本發明水泥窯余熱回收裝置的水進入第一管路系統12中的第一管道121，后 依次經過給水栗122、第一調節閥123以及流量計124后進入輻射換熱器11的進水管111后加 熱。進水管11上設有監測水溫的第一溫度傳感器126、監測水壓的第一壓力傳感器127,泄壓 閥125用于整個系統壓力高于設定值時進行泄壓。
[0038] 加熱后的熱水經過輻射換熱器11的出水管112進入第二管路系統13中的第二管道 131，后分別經過第三管道132進入窯頭鍋爐3中的汽包7以及經過第四管道133進入窯尾鍋 爐4中的汽包7。第三管道132上設有第二調節閥134(第二調節閥也可以設置在第四管道上， 或者第三管道和第四管道上均設有第二調節閥）。輻射換熱器11的出水管112上還設有第二 溫度傳感器135、第二壓力傳感器136以及閥門14。
[0039] 最好是:應用過程中，控制器確保輻射換熱器的出水溫度和壓力與鍋爐（窯頭鍋爐 和窯尾鍋爐）的省煤器的出口的溫度壓力一致，具體調節方式是:所述第一調節閥123的開 度根據第二溫度傳感器135讀取的溫度的高低進行調節，如當第二溫度傳感器135檢測的溫 度值低于省煤器的出口的溫度時，控制器控制第一調節閥123的開度變小(減小水流量），從 而確保輻射換熱器的出水溫度與鍋爐（窯頭鍋爐和窯尾鍋爐）的省煤器的出口的溫度盡量 一致。當第二溫度傳感器135檢測的溫度值高于省煤器的出口的溫度時，控制器控制第一調 節閥123的開度變大。整個系統的壓力調節方式與水流量的控制方式相似。
[0040] 本發明通過輻射換熱器、第一管路系統以及第二管路系統的組合實現回轉爐的輻 射熱直接將水加熱送到鍋爐汽包，不通過余熱鍋爐省煤器，增加余熱鍋爐的發電量的同時 不影響排煙溫度，充分有效利用輻射熱。
[0041] 本發明和現有技術比較，數據如表1:
[0042] 表1本發明技術與現有技術的效果對比表
[0043]
[0044] 從表1可知，本發明在最大化利用余熱的基礎上使得輻射換熱器出水管水溫達到 180Γ，能很好地將輻射熱回收用于發電，可見，本發明技術與現有技術效果相比較，余熱回 收后的應用更具有價值，實用性更強，具有顯著的進步。
[0045]以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技 術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修 改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種水泥窯余熱回收裝置，其特征在于，包括設置在回轉窯外圍的輻射換熱器(11)、 第一管路系統（12)以及第二管路系統（13); 所述第一管路系統（12)包括第一管道（121)以及設置在所述第一管道（121)上的給水 栗（122)、第一調節閥（123)和流量計（124)，所述輻射換熱器（11)的進水管（111)通過所述 第一管道（121)與鍋爐給水管連通；所述輻射換熱器（11)的進水管（111)上設有泄壓閥 (125)、第一溫度傳感器(126)和第一壓力傳感器(127); 所述第二管路系統（13)包括第二管道（131)、第三管道（132)以及第四管道（133)，所述 第二管道（131)與所述第三管道（132)串聯設置，且所述第二管道（131)與所述輻射換熱器 (11)的出水管（112)連通，所述第三管道（132)與窯頭鍋爐的汽包連通;所述第四管道（133) 連通所述第二管道（131)和窯尾鍋爐的汽包;所述第三管道（132)和/或所述第四管道（133) 上設有第二調節閥（134)，所述輻射換熱器（11)的出水管（112)上設有第二溫度傳感器 (135)和第二壓力傳感器(136); 所述第一調節閥（123)的開度根據第二溫度傳感器(135)讀取的溫度的高低進行調節。2. 根據權利要求1所述的水泥窯余熱回收裝置，其特征在于，還包括控制器，所述給水 栗（122)、第一調節閥（123)、泄壓閥（125)、第一溫度傳感器（126)和第一壓力傳感器（127)、 第二調節閥（134)、第二溫度傳感器(135)以及第二壓力傳感器(136)均與所述控制器連接。3. 根據權利要求2所述的水泥窯余熱回收裝置，其特征在于，所述控制器為PLC控制器。4. 根據權利要求2-3任意一項所述的水泥窯余熱回收裝置，其特征在于，所述第一管道 (121)、第二管道(131)、第三管道(132)以及第四管道(133)的材質均為20G鋼管。5. 根據權利要求4所述的水泥窯余熱回收裝置，其特征在于，所述輻射換熱器（11)的進 水管（111)和出水管（112)上均設有與所述控制器連接的閥門（14)。6. 根據權利要求5所述的水泥窯余熱回收裝置，其特征在于，所述第一調節閥（123)、所 述第二調節閥（134)以及所述閥門（14)均為電動調節閥。
【文檔編號】F27D17/00GK105890391SQ201610344313
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年5月23日
【發明人】蔣受寶, 沈育敏, 樊錦芳
【申請人】湖南思為能源環保工程有限公司