汽輪機直接驅動轉動設備的水泥窯余熱利用系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于水泥窯余熱回收及利用技術領域，具體涉及一種汽輪機直接驅動轉動設備的水泥窯余熱利用系統。
【背景技術】
[0002]水泥窯在生產過程中所排余熱主要有兩部分:①窯頭篦冷機所排熱空氣；②窯尾預熱器Cl筒所排廢氣。目前對于以上這兩部分余熱，主要通過設置窯頭余熱鍋爐、窯尾余熱鍋爐來回收并產生過熱蒸汽，然后通過蒸汽母管將來自兩臺余熱鍋爐的過熱蒸汽匯合并送入汽輪發電機組做功發電，所發電能供水泥廠生產使用。
[0003]這種水泥窯余熱利用方式中的能量轉化過程為:廢氣熱能一過熱蒸汽熱能一機械能一電能，然后通過電氣系統將其輸送給高溫風機、窯尾排風機以及水泥磨等高能耗轉動設備的電機，以便驅動其工作，這其中能量經過了多步轉化，導致了能量損耗較大，降低了余熱回收利用率；同時余熱發電也需要電力部分的批準和交納電網使用費，存在一定不便。
【發明內容】
[0004]針對現有水泥窯余熱發電系統能量損耗較大的不足，本實用新型旨在提供一種汽輪機直接驅動轉動設備的水泥窯余熱利用系統，以達到提高水泥窯余熱回收利用率的目的。
[0005]為實現上述發明目的，本實用新型采用的技術方案如下:
[0006]汽輪機直接驅動轉動設備的水泥窯余熱利用系統包括余熱回收裝置、高溫風機汽輪驅動裝置、窯尾排風機汽輪驅動裝置、水泥磨汽輪驅動裝置以及循環冷卻水裝置，余熱回收裝置包括除氧器、給水泵、窯頭鍋爐、窯尾鍋爐、窯尾預熱器和篦冷機；除氧器的出口與給水泵的入口相連，給水泵的出口與窯頭鍋爐的公共省煤器的入口相連；篦冷機通過風管與窯頭鍋爐的入口連接，窯頭鍋爐內從上而下設置有公共省煤器、高溫省煤器、第一蒸發器和第一過熱器，第一過熱器的出口與蒸汽母管相連；窯尾預熱器的一級筒出口通過風管與窯尾鍋爐的入口連接，窯尾鍋爐內從上而下設置有第二過熱器、第二蒸發器和省煤器，第二過熱器的出口與所述蒸汽母管相連；
[0007]高溫風機汽輪驅動裝置包括第一汽輪機、第一離合器、第一減速器、第一電動機和高溫風機；第一汽輪機的主汽門與所述蒸汽母管相連，第一汽輪機與第一離合器、第一減速器、第一電動機和高溫風機依次相連；第一汽輪機的乏汽出口與第一凝汽器、第一凝結水泵和第一軸封加熱器依次相連，第一軸封加熱器的出口與凝結水母管相連；
[0008]窯尾排風機汽輪驅動裝置包括第二汽輪機、第二離合器、第二減速器，第二電動機和窯尾排風機；第二汽輪機的主汽門與所述蒸汽母管連接，第二汽輪機與第二離合器、第二減速器、第二電動機和窯尾排風機依次相連；第二汽輪機的乏汽出口與第二凝汽器、第二凝結水泵和第二軸封加熱器依次相連，第二軸封加熱器的出口與所述凝結水母管連接；
[0009]水泥磨汽輪驅動裝置包括第三汽輪機、第三離合器、電動發電機、第三減速器和水泥磨；第三汽輪機的主汽門與所述蒸汽母管相連，第三汽輪機與第三離合器、電動發電機、第三減速器和水泥磨依次相連；第三汽輪機的乏汽出口與第三凝汽器、第三凝結水泵和第三軸封加熱器依次相連；第三軸封加熱器的出口與所述凝結水母管相連；所述凝結水母管與除氧器相連；
[0010]循環冷卻水裝置包括冷卻塔和循環冷卻水泵，冷卻塔的水池與循環冷卻水泵相連；循環冷卻水泵通過冷卻水母管分別與第一凝汽器、第二凝汽器和第三凝汽器的冷卻水入口相連，第一凝汽器、第二凝汽器和第三凝汽器的冷卻水出口通過冷卻水母管與冷卻塔的上部相連。
[0011]進一步地，所述窯頭鍋爐為下進風帶內置沉降室式余熱鍋爐。
[0012]進一步地，所述第一汽輪機和第二汽輪機為高速拖動用汽輪機。
[0013]進一步地，所述第一離合器、第二離合器和第三離合器為在線離合器。
[0014]進一步地，所述第三減速器含手動離合裝置。
[0015]利用汽輪機直接驅動轉動設備的水泥窯余熱利用系統的方法:將篦冷中廢氣送入窯頭鍋爐降溫產生過熱蒸汽，將窯尾預熱器所排廢氣送入窯尾鍋爐降溫產生過熱蒸汽；然后將窯頭鍋爐和窯尾鍋爐產生的過熱蒸汽通過所述蒸汽母管匯合，分別送往三個汽輪機做功驅動高溫風機、窯尾排風機和水泥磨；做功后乏汽排至三個凝汽器并被凝結成水，然后分別流經各自的凝結水泵、軸封加熱器，最終由凝結水母管送往除氧器，再經給水泵泵入窯頭鍋爐的公共省煤器循環使用；循環冷卻水泵將水池中冷卻水通過冷卻水母管泵入三個凝汽器后，再通過冷卻水母管排往冷卻塔進行冷卻，經過冷卻的水最后回到水池循環利用。
[0016]與常規水泥窯余熱發電系統相比，本實用新型的優越性體現在以下方面:
[0017](I)余熱回收直接驅動機組避免了余熱發電需經過熱能一電能一動能的多步能量轉化過程中的能量損耗，利用水泥窯余熱產生的過熱蒸汽直接驅動高溫風機、窯尾排風機以及水泥磨等轉動設備，有效提高了水泥窯余熱回收利用效率；
[0018](2)余熱回收直接驅動機組無須電力部門的審批與管理，且無需交納相關管理費用。
【附圖說明】
[0019]圖1為汽輪機直接驅動轉動設備的水泥窯余熱利用系統的裝置圖。
[0020]圖2為下進風帶內置沉降室式窯頭鍋爐的裝置圖。
[0021]其中，1-第一汽輪機，Ia-第一凝汽器，Ib-第一凝結水泵，Ic-第一軸封加熱器，2-第一離合器，3-第一減速器，4-第一電動機，5-高溫風機，6-第二汽輪機，6a-第二凝汽器，6b-第二凝結水泵，6c-第二軸封加熱器，7-第二離合器，8-第二減速器，9-第二電動機，10-窯尾排風機，11-第三汽輪機，Ila-第三凝汽器，Ilb-第三凝結水泵，Ilc-第三軸封加熱器，12-第三離合器，13-電動發電機，14-第三減速器，15-水泥磨，16-冷卻塔，17-循環冷卻水泵，18-除氧器，19-給水泵，20-窯頭鍋爐，20a-第一汽包，20b-公共省煤器，20c-高溫省煤器，20d-第一蒸發器，20e-第一過熱器，21-窯尾鍋爐，21a_第二汽包，21b-第二過熱器，21c-第二蒸發器，21d-省煤器，22-窯尾預熱器，23-篦冷機，24-除塵器，25-引風機，26-煙囪。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0023]如圖1所示，一種汽輪機直接驅動轉動設備的水泥窯余熱利用系統，其包括余熱回收裝置、高溫風機汽輪驅動裝置、窯尾排風機汽輪驅動裝置、水泥磨汽輪驅動裝置、循環冷卻水裝置和廢氣處理裝置。
[0024]余熱回收裝置主要包括除氧器18、給水泵19、窯頭鍋爐20、窯尾鍋爐21、窯尾預熱器22和篦冷機23 ;除氧器18的出口與給水泵19的入口相連，給水泵19的出口與窯頭鍋爐20的公共省煤器20b的入口相連，篦冷機23中部取風口通過風管與窯頭鍋爐20的入口連接，窯頭鍋爐20內從上而下設置有公共省煤器20b、高溫省煤器20c、第一蒸發器20d和第一過熱器20e，第一過熱器20e的出口與蒸汽母管連接；公共省煤器20b的出口分別與高溫省煤器20c和省煤器21d的入口相連，第一汽包20a與高溫省煤器20c、第一蒸發器20d和第一過熱器20e相連；窯尾預熱器22的一級筒出口通過風管與窯尾鍋爐21的入口連接，窯尾鍋爐21內自上而下設置有第二過熱器21b、第二蒸發器21c和省煤器21d ;第二過熱器21b的出口與蒸汽母管連接，第二汽包21a與第二過熱器21b、第二蒸發器21c和省煤器21d相連。
[0025]高溫風機汽輪驅動裝置包括第一汽輪機1、第一離合器2、第一減速器3、第一電動機4和高溫風機5 ;第一汽輪機I的主汽門與蒸汽母管連接，第一汽輪機I與第一離合器2相連，第一離合器2與第一減速器3相連，第一減速器3與第一電動機4相連，第一電動機4與高溫風機5相連；第一汽輪機I的乏汽出口與第一凝汽器Ia相連，第一凝汽器Ia的熱井與第一凝結水泵Ib的入口相連，第一凝結水泵Ib的出口與第一軸封加熱器Ic的入口相連，第一軸封加熱器Ic的出口與凝結水母管連接；凝結水母管與除氧器18相連。
[0026]窯尾排風機汽輪驅動裝置包括第二汽輪機6、第二離合器7、第二減速器8，第二電動機9和窯尾排風機10 ;第二汽輪機6的主汽門與蒸汽母管連接，第二汽輪機6與第二離合器7相