專利名稱：一種水泥生產(chǎn)中的能源分級利用系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水泥生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，涉及ー種水泥生產(chǎn)中的能源分級利用系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
當前我國經(jīng)濟快速增長，各項建設(shè)取得巨大成就，但也付出了巨大的資源和環(huán)境被破壞的代價，這兩者之間的矛盾日趨尖銳，這種狀況與經(jīng)濟 結(jié)構(gòu)不合理、增長方式粗放直接相關(guān)。不加快調(diào)整經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變增長方式，資源支撐不了，環(huán)境容納不下，社會承受不起，經(jīng)濟難以繼續(xù)穩(wěn)定發(fā)展下去。只有堅持能源的高效利用、清潔發(fā)展、安全發(fā)展，才能實現(xiàn)經(jīng)濟又好又快發(fā)展。能源問題產(chǎn)生的根源在于社會對能源的需求超過了能源行業(yè)的供給能力。從能源需求看，雖然目前鋼鐵、水泥、電解鋁三大行業(yè)的增速放緩，但由于近年來三大高耗能行業(yè)的產(chǎn)能迅速擴張，能源需求的總量仍然很大。而從能源供給能力的角度看，雖然目前能源行業(yè)的產(chǎn)能擴張現(xiàn)象十分明顯，但由于建設(shè)周期較長，產(chǎn)能擴張速度低于能源需求的增長速度，能源供求矛盾仍然無法緩解。從上個世紀80年代以來，エ業(yè)能源消耗一直占據(jù)全國總消耗量的70%左右，能源利用效率很低，創(chuàng)造單位GDP所耗費的能源是世界平均水平的6倍多。水泥エ業(yè)更是名符其實的高能耗行業(yè)，能耗明顯高于其他國家能耗水平國外新型干法水泥生產(chǎn)線每噸熟料單位煤耗為100千克標煤，而我國則在150千克標煤左右，比國外高出50%。何況我國目前還有占70%左右的立窯和其他落后エ藝生產(chǎn)線生產(chǎn)的水泥，它們的噸水泥能耗更是在新型干法水泥之上。水泥行業(yè)生產(chǎn)成本中能源部分所占總成本的比例很大。特別是2008年5月份后煤炭又開始加速上漲，同比上漲幅度目前已經(jīng)超過了 80%。而能源在水泥成本中占的比例已經(jīng)高達70%左右，其中煤炭和電カ在成本中的比例一般都超過40%和20% ;而且，發(fā)改委宣布，自2008年7月I日起，將全國銷售電價平均每千瓦時提高2. 5分錢。電カ價格的上調(diào)，將會顯著增加水泥的能源成本。能源價格上升將導(dǎo)致水泥生產(chǎn)成本加大，控制成本的難度増加，甚至出現(xiàn)開エ不足的現(xiàn)象。電カ短缺的矛盾也是越發(fā)突出，很多地方不得不施行拉閘限電措施。水泥生產(chǎn)過程中能源消耗主要在風機和磨機，他們普遍功率都較大，且消耗的是優(yōu)質(zhì)的二次能源——電能。近些年隨著立磨的廣泛使用，磨機的能耗比例大大降低，而風機的能耗在總的水泥生產(chǎn)能源消耗中所占比例變得越來越大，針對風機的節(jié)能工作有很大潛力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題在于提供一種水泥生產(chǎn)中的能源分級利用系統(tǒng)，采用能源多級利用的方式克服了普通水泥生產(chǎn)中電力消耗多，能源利用效率低，生產(chǎn)成本高的的缺陷，最大限度地實現(xiàn)了能源的高效利用。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)包括供能系統(tǒng)和水泥生產(chǎn)系統(tǒng)，其中供能系統(tǒng)包括供熱鍋爐生產(chǎn)高溫高壓蒸汽；背壓式發(fā)電機組利用高溫高壓蒸汽發(fā)電；背壓蒸汽分流裝置將高溫高壓蒸汽發(fā)電做功后的背壓蒸汽進行分流，一部分輸送到熱カ站，一部分輸送到拖動汽輪機做功；拖動汽輪機背壓蒸汽推動拖動汽輪機做功，汽輪機拖動用于水泥生產(chǎn)的風機；
拖動汽輪機冷凝水回流裝置回收蒸汽做功后冷凝所形成的冷凝水。所述的供能系統(tǒng)還包括水泥窯頭余熱利用鍋爐煙氣首先進入沉降室中沉降煙氣中的灰塵，然后進入到窯頭余熱利用鍋爐換熱，將其溫度降低至100 120°C ；水泥窯尾余熱利用鍋爐吸收煙氣的能量，將其溫度降低至200 250°C。所述的水泥窯頭余熱利用鍋爐和水泥窯尾余熱利用鍋爐所產(chǎn)生的蒸汽匯合后與背壓蒸汽分流裝置分流的管網(wǎng)相連接，作為推動拖動汽輪機的能源備份。所述的水泥窯頭余熱利用鍋爐和水泥窯尾余熱利用鍋爐所產(chǎn)生的蒸汽被輸送至低壓余熱汽輪機做功，通過低壓余熱發(fā)電機發(fā)電。所述的供熱鍋爐為高溫高壓循環(huán)流化床鍋爐。所述的蒸汽分流裝置包括分流至熱カ站的管網(wǎng)和分流至汽輪機的管網(wǎng)。所述的供熱鍋爐還設(shè)有旁路管道與拖動汽輪機相連接，該旁路管道上設(shè)有減溫減壓器。所述的汽輪機為多個，拖動的風機包括窯尾高溫風機、收塵排風風機、原料磨循環(huán)風機和水泥磨。所述的汽輪機冷凝水回流裝置包括凝汽器，蒸汽推動汽輪機做功后進入凝汽器，與循環(huán)冷卻水進行換熱，凝結(jié)成為凝結(jié)水；凝結(jié)水泵，凝結(jié)水泵將凝結(jié)水輸送至除氧器或低壓加熱器進行加熱；冷卻塔，循環(huán)冷卻水吸熱升溫后進入冷卻塔，經(jīng)過冷卻后，通過循環(huán)水泵送入凝汽器循環(huán)使用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果本發(fā)明提供的水泥生產(chǎn)中的能源分級利用系統(tǒng)，提出了水泥生產(chǎn)過程中的多級能源利用針對水泥生產(chǎn)線拖動風機功率大的特點，將傳統(tǒng)的電機拖動技術(shù)轉(zhuǎn)化為發(fā)電和發(fā)電后蒸汽的轉(zhuǎn)機拖動系統(tǒng)，即高壓蒸汽先進行背壓發(fā)電，做功后進行分流部分蒸汽拖動汽輪機做功代替大功率電機，減少能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，也就有相應(yīng)地避免了效率損失，使整個エ業(yè)項目生產(chǎn)運行中能源利用狀況達到一種較為理想的狀態(tài)。為了解決拖動汽輪機使用低參數(shù)蒸汽和背壓式發(fā)電機組需要提高工質(zhì)參數(shù)的問題，采用高溫高壓鍋爐和背壓汽輪發(fā)電機配合降壓的方式。鍋爐出口蒸汽是高溫高壓的，高溫高壓蒸汽進入背壓汽輪發(fā)電機，通過做功把蒸汽參數(shù)降低。同時配置減溫減壓器，即使背壓式發(fā)電機組不能正常工作時仍可以不影響拖動汽輪機的蒸汽供應(yīng)需要。
能源梯級利用系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)是熱力學(xué)三大定律。熱功轉(zhuǎn)換效率與溫度和壓カ的高低有夫，エ質(zhì)的溫度壓カ越高，做功效率越高。一切不可逆過程均朝著降低エ質(zhì)所含能量的方向進行。逐級多次利用就是高質(zhì)能源的能量分多級利用，而不是在一個設(shè)備或過程中全部用完。因為在使用高熱值能源的過程中，能源含有的能量(焓)是逐漸下降的，而每種設(shè)備在進行能量轉(zhuǎn)換時，總有ー個最經(jīng)濟合理的使用溫度范圍。這樣，當高質(zhì)能源在ー個裝置中已降至經(jīng)濟適用范圍以外吋，即可轉(zhuǎn)至另ー個能夠經(jīng)濟使用這種較低能質(zhì)的裝置中去，使總的能源利用率達到較高水平。能源的梯級利用的最顯著的特點是可以提高整個系統(tǒng)的能源利用效率。進ー步，運用窯頭窯尾的余熱利用包括窯頭窯尾的余熱的發(fā)電利用和拖動汽輪機做功兩種方式，在能源充分利用的情況下保證系統(tǒng)的安全性和可靠性水泥生產(chǎn)過程中由窯頭熟料冷卻機和窯尾預(yù)熱器排放的350°C以下的廢氣，其熱量占水泥熟料燒成系統(tǒng)總耗熱量的30%以上，純低溫余熱發(fā)電技術(shù)就是將水泥 窯窯頭、窯尾排放的廢氣余熱轉(zhuǎn)化為電能；將余熱發(fā)電蒸汽管網(wǎng)與拖動蒸汽管網(wǎng)合并，即使在供熱鍋爐全部停機的極端エ況下，利用水泥線自身的廢氣余熱能量，也能使汽輪機轉(zhuǎn)機拖動系統(tǒng)安全停車；而當余熱鍋爐出現(xiàn)故障或發(fā)電系統(tǒng)生產(chǎn)不正常時，煙氣可不通過余熱鍋爐而直接流向主煙道，使整個熱能回收發(fā)電裝置解列，確保水泥線生產(chǎn)的穩(wěn)定運行。并且進一步實現(xiàn)水泥余熱發(fā)電的大型化和系統(tǒng)融合將余熱發(fā)電蒸汽與背壓發(fā)電排汽參數(shù)設(shè)置為同參數(shù)，部分排汽補充進余熱管網(wǎng)二次發(fā)電。在實現(xiàn)能源多級利用之后，具有以下明顯的優(yōu)勢I、減少能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)普通的水泥エ藝是通過電動機拖動高耗能設(shè)備，需經(jīng)兩次能量轉(zhuǎn)換(1)由汽輪機的機械能轉(zhuǎn)換為電能的過程，普通發(fā)電機(3麗為例)效率為96% ；(2)電能轉(zhuǎn)換為機械能的過程電能最終要通過電動機轉(zhuǎn)化為機械能，我國目前廣泛應(yīng)用的Y系列電動機效率平均值為87. 3%。而本發(fā)明采用拖動汽輪機拖動高耗能設(shè)備，省去此轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，減少能源損耗，節(jié)能效果顯著。2、減少輸變電損耗普通的水泥エ藝是通過電動機拖動高耗能設(shè)備。電動機拖動高耗能設(shè)備就需要通過電網(wǎng)向用戶供電，即發(fā)電機一升壓變壓器ー輸電線路一降壓變壓器一用戶。這ー過程產(chǎn)生的能量損耗有(I)發(fā)電過程損耗；(2)升壓/降壓變壓器損耗(因漏磁、銅損和鐵損)，變壓器都有空載損耗及負載損耗；(3)輸電線路損耗，線路損耗有以下幾部分組成①線路自身阻抗(主要是容抗和感抗)產(chǎn)生能量損耗；②由于線路有電壓，而線間和線對接之間的絕緣有漏電，造成的能量損耗；③電暈損耗架空輸電線路帶電部分的電暈放電造成的能量損耗。而本發(fā)明采用拖動汽輪機拖動高耗能設(shè)備，可省去上述過程，減少能量損耗，達到節(jié)能效果。3、增加電網(wǎng)穩(wěn)定性普通的水泥エ藝是通過電動機拖動高耗能設(shè)備，而大容量電動機全壓直接啟動時對電網(wǎng)影響極大。對電網(wǎng)的影響主要表現(xiàn)在兩個方面①超大型電機直接起動的大電流對電網(wǎng)的沖擊幾乎類似于三相短路對電網(wǎng)的沖擊，常常會引發(fā)功率振蕩，使電網(wǎng)失去穩(wěn)定。②起動電流中含有大量的高次諧波，會與電網(wǎng)電路參數(shù)引起高頻諧振，造成繼電保護誤動作、自動控制失靈等故障。而本發(fā)明采用拖動汽輪機拖動高耗能設(shè)備，避免大容量電動機啟動對電網(wǎng)的沖擊，增加了電網(wǎng)的穩(wěn)定性。4、由于省去了上述能量轉(zhuǎn)換和傳輸環(huán)節(jié)，同時也避免了建設(shè)投資。即免去了發(fā)電機、電動機、升降壓變壓器，開關(guān)和斷路器，輸電線等設(shè)備的直接和間接投資或容量投資，減少了變電站的土建投資，維護使用費用等。節(jié)約了電カ容量所帯來的設(shè)計、施工、安裝、調(diào)試、試運行所用的時間，使項目能早日投產(chǎn)。通過減少上述環(huán)節(jié)，大大節(jié)約了設(shè)計、施工、安裝、調(diào)試、試運行所用的時間，可以使水泥生產(chǎn)早日投產(chǎn)，早日見到效益。


圖I為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。其中，I為供熱鍋爐，2為背壓汽輪機，3為背壓發(fā)電機，4為拖動汽輪機，5為高壓除氧器，6為高壓給水泵，7為水泥窖頭余熱鍋爐，8為水泥窖尾余熱鍋爐，9為低 壓余熱汽輪機，10為低壓余熱發(fā)電機，11為凝汽器；12為凝結(jié)水泵，13為真空除氧器，14為余熱鍋爐給水泵，15為減溫減壓器。
具體實施例方式本發(fā)明提供一種水泥生產(chǎn)中的能源分級利用系統(tǒng)，采用能源多級利用的方式克服了普通水泥生產(chǎn)中電力消耗多，能源利用效率低，生產(chǎn)成本高的的缺陷；并進ー步從整體上對能源利用上對余熱利用進行整合，使整個能源利用率大大得到提高。下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明做進ー步的詳細說明，所述是對本發(fā)明的舉例解釋而不是限定。參見圖1，一種水泥生產(chǎn)中的能源分級利用系統(tǒng)，包括供能系統(tǒng)和水泥生產(chǎn)系統(tǒng)，其中所述的供能系統(tǒng)為能源多級利用系統(tǒng)，而水泥生產(chǎn)系統(tǒng)為耗能系統(tǒng)。供能系統(tǒng)包括供熱鍋爐I :生產(chǎn)高溫高壓蒸汽；背壓式發(fā)電機組利用高溫高壓蒸汽發(fā)電，包括背壓式汽輪機2和背壓式發(fā)電機3 ;蒸汽分流裝置將高溫高壓蒸汽發(fā)電做功后的背壓蒸汽進行分流，一部分輸送到熱カ站，用于加熱高壓除氧器5，高壓除氧器5流出的水通過高壓給水泵6繼續(xù)供水給供熱鍋爐1，一部分輸送到拖動汽輪機4做功；拖動汽輪機4 :分流的背壓蒸汽推動拖動汽輪機4做功，汽輪機拖動用于水泥生產(chǎn)的風機；拖動汽輪機冷凝水回流裝置回收蒸汽做功后冷凝所形成的冷凝水。所述的蒸汽分流裝置包括分流至熱カ站的管網(wǎng)和分流至拖動汽輪機的管網(wǎng)。具體的背壓蒸汽通過蒸汽分流裝置的管網(wǎng)將蒸汽送到各拖動汽輪機(エ業(yè)汽輪機)，由エ業(yè)汽輪機驅(qū)動水泥線各大功率風機包括窯尾高溫風機、收塵排風風機、原料磨循環(huán)風機、水泥磨等(收塵風機、高溫風機、原料磨風機等的功率都很大，單機功率普遍超過3500KW)，蒸汽作完功后凝結(jié)成水再返回鍋爐循環(huán)使用。凝結(jié)水、冷卻水全部統(tǒng)ー規(guī)劃回收，完全達到零排放。蒸汽推動エ業(yè)汽輪機做功后的乏汽進入凝汽器，與循環(huán)冷卻水進行換熱，乏汽凝結(jié)成為凝結(jié)水，然后經(jīng)過凝結(jié)水泵輸送至除氧器或低壓加熱器進行加熱后再進入汽水循環(huán)。冷卻乏汽的循環(huán)水吸熱升溫后進入到機械通風冷卻塔，經(jīng)過冷卻后，通過循環(huán)水泵送入凝汽器繼續(xù)冷卻乏汽。由于采用能源多級利用，為了解決拖動汽輪機使用低參數(shù)蒸汽和背壓式發(fā)電機組需要提高工質(zhì)參數(shù)的問題，采用高溫高壓鍋爐和背壓汽輪發(fā)電機配合降壓的方式。利用一次能源轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)二次能源(電能)的同時，排放出能源品質(zhì)相對較低的背壓蒸汽，背壓式汽輪機排汽(背壓蒸汽)所含的熱量絕大部分被熱下道エ序利用。從燃料的熱利用系數(shù)來看，背壓式汽輪機裝置的熱效率較凝汽式汽輪機為高，而且背壓式汽輪機采用噴嘴調(diào)節(jié)配汽方式，以保證在エ況變動時效率改變不大，熱負荷較穩(wěn)定，非常適宜作為エ業(yè)拖動汽輪機的動カ來源。 上述能夠分級利用系統(tǒng)中，供熱鍋爐出口蒸汽是高溫高壓的，可以提高機組效率問題；高溫高壓蒸汽進入背壓汽輪發(fā)電機，通過做功把蒸汽參數(shù)降低，然后就可以進行汽輪機的拖動做功了。而處于安全方面的考慮，供熱鍋爐I還設(shè)有旁路管道與拖動汽輪機4相連接，該旁路管道與背壓蒸汽輸送到背壓式汽輪機2做功的管道相并聯(lián)，其上設(shè)有減溫減壓器15，即使背壓式發(fā)電機組不能正常工作時仍可以不影響拖動汽輪機4的蒸汽供應(yīng)需要。具體的供熱鍋爐種類的選擇可根據(jù)具體情況選擇，比如待建區(qū)域矸石儲量多的特點，則將建設(shè)高溫高壓循環(huán)流化床鍋爐，產(chǎn)生高溫高壓蒸汽，推動背壓式汽輪機做功發(fā)電，實現(xiàn)能量第一次分級利用。蒸汽發(fā)電做功之后，背壓機排汽分成兩部分，一部分供給熱カ站自身除氧加熱系統(tǒng)，另一部分供給水泥線大型風機的動カ拖動，拖動裝置凝結(jié)水再回收至熱力站循環(huán)使用，完成能量的第二次梯級利用。水泥生產(chǎn)過程中由窯頭熟料冷卻機和窯尾預(yù)熱器排放的350°C以下的廢氣，其熱量占水泥熟料燒成系統(tǒng)總耗熱量的30%以上。從整個水泥生產(chǎn)節(jié)能考慮，將余熱利用加入到上述能源分級利用系統(tǒng)上，則進行以下煙氣余熱綜合利用考慮余熱利用鍋爐的設(shè)置為窯尾部分在窯尾預(yù)熱器廢氣出口設(shè)置水泥窖尾余熱鍋爐8，具體采用SP余熱鍋爐。從預(yù)熱器出來的350°C左右的煙氣從頂部進入SP余熱鍋爐，由于其煙氣具有粉塵濃度高(約為80 100g/Nm3)、粉塵顆粒細、粉塵比電阻高、粉塵硬度低等特點，對鍋爐受熱面的磨損不嚴重、但容易積灰，因此在SP余熱鍋爐內(nèi)設(shè)置振打除灰裝置。煙氣在鍋爐內(nèi)經(jīng)過能量交換后，溫度為220°C左右,進入原水泥系統(tǒng)。窯頭部分在窯頭冷卻機廢氣出ロ設(shè)置水泥窖頭余熱鍋爐7，具體為AQC余熱鍋爐，采用雙壓技術(shù)。窯頭煙氣含有磨損性較強的熟料微粒，含塵濃度約為20 30g/Nm3左右，具有干燥，粉塵粒徑大、磨損性大、粘附性不強等特點；為減輕鍋爐受熱面磨損，提高鍋爐的使用壽命，在AQC鍋爐前設(shè)置沉降室。350°C左右的煙氣從篦冷機中部抽出后進入沉降室，在沉降室內(nèi)約有60%的灰塵沉降下來，灰塵通過拉鏈機送到水泥熟料系統(tǒng)。煙氣從頂部進入AQC余熱鍋爐，在鍋爐內(nèi)經(jīng)過能量交換成為溫度為100°C左右的煙氣，進入水泥系統(tǒng)的窯頭電收塵器。窯頭、窯尾余熱鍋爐均設(shè)有旁通煙氣管道。當余熱鍋爐出現(xiàn)故障或發(fā)電系統(tǒng)生產(chǎn)不正常時，煙氣可不通過余熱鍋爐而直接流向主煙道，確保水泥線生產(chǎn)的穩(wěn)定運行。
進ー步，對水泥余熱發(fā)電的大型化和系統(tǒng)融合余熱發(fā)電蒸汽管網(wǎng)與拖動蒸汽管網(wǎng)合并，即將水泥窯頭余熱利用鍋爐和水泥窯尾余熱利用鍋爐所產(chǎn)生的蒸汽匯合后與背壓蒸汽分流裝置分流的管網(wǎng)相連接，作為推動拖動汽輪機的能源備份。即使在供熱鍋爐全部停機的極端エ況下，利用水泥線自身的廢氣余熱能量，也能使轉(zhuǎn)機拖動系統(tǒng)安全停車。而純低溫余熱發(fā)電技術(shù)就是將水泥窯窯頭、窯尾排放的廢氣余熱轉(zhuǎn)化為電能，水泥窯頭余熱利用鍋爐7和水泥窯尾余熱利用鍋爐8所產(chǎn)生的蒸汽被輸送至低壓余熱汽輪機9做功，通過低壓余熱發(fā)電機10發(fā)電，余熱發(fā)電之后的蒸汽通過凝汽器11凝結(jié)之后生成凝結(jié)水，凝結(jié)水通過凝結(jié)水泵12輸送到真空除氧器13加熱除氧，然后通過余熱鍋爐給水泵14向水泥窯頭余熱利用鍋爐7和水泥窯尾余熱利用鍋爐8供水。 上述鍋爐情況規(guī)劃容量為2XST+2XSP余熱鍋爐+純低溫余熱雙壓1XNZ22MW汽輪發(fā)電機組；使水泥生產(chǎn)線的自供電量達到1/3以上。由于水泥生產(chǎn)過程中窯尾相對穩(wěn)定，窯頭極不穩(wěn)定，煙氣波動量很大，結(jié)合能源分級利用系統(tǒng)特點，設(shè)計時有意識選擇和水泥余熱參數(shù)相同的背壓式汽輪機，在窯頭不穩(wěn)定的情況下，通過背壓汽輪機排汽向余熱汽輪機少量補汽，來保證低壓余熱汽輪機處于安全平穩(wěn)運行，設(shè)備利用小時數(shù)明顯增加，實現(xiàn)能量的第三次梯級利用。余熱發(fā)電由原一條線一臺機進行合并裝機，提高裝機容量。將背壓發(fā)電排汽參數(shù)與余熱發(fā)電蒸汽設(shè)置為同參數(shù)，部分背壓排汽補充進余熱管網(wǎng)二次發(fā)電。具體的按照將上述能源分級利用系統(tǒng)，針對某新型干法預(yù)分解水泥生產(chǎn)就可進行以下設(shè)計規(guī)劃建設(shè)ニ條4800t/d熟料水泥生產(chǎn)線，年產(chǎn)熟料298萬t ;年產(chǎn)水泥400萬t項目，配套建設(shè)B15MW背壓供電系統(tǒng)和エ業(yè)汽輪機拖動系統(tǒng)(稱為水泥轉(zhuǎn)機熱功聯(lián)動系統(tǒng))和余熱發(fā)電系統(tǒng)(20MW純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng))。背壓供電系統(tǒng)和エ業(yè)汽輪機拖動系統(tǒng)中背壓汽輪機排汽的次中溫中壓參數(shù)排汽供給エ業(yè)汽輪機，由エ業(yè)汽輪機驅(qū)動水泥廠一期2臺窯尾高溫風機(3050KW)、2臺收塵排風風機(1460KW)、2臺原料磨循環(huán)風機(3700KW)、1臺水泥磨(3905KW)的運行，并針對二期擴建規(guī)劃I臺150t/h高溫高壓CFB鍋爐+1臺B18麗高溫高壓背壓式汽輪機+1臺NZ30-1. 50/0. 35型低壓凝汽式汽輪機。余熱發(fā)電系統(tǒng)包括余熱電站系統(tǒng)新建2臺ST和2臺SP水泥余熱鍋爐，4臺水泥余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽配套I臺純低溫余熱雙壓20MW汽輪發(fā)電機組；水泥熱功聯(lián)供系統(tǒng)新建2臺150t/h高溫高壓CFB鍋爐ー用ー備，配套I臺B15MW汽輪發(fā)電機組。在上述系統(tǒng)的管理中，賦予エ業(yè)汽輪機的操作員比水泥生產(chǎn)線的操作員更高的優(yōu)先權(quán)，水泥生產(chǎn)線的操作員的操作要事先得到エ業(yè)汽輪機的操作員的許可，得到授權(quán)后才能進行。他的操作要在エ業(yè)汽輪機操作員的監(jiān)視下進行。エ業(yè)汽輪機的操作員可以隨時中斷水泥操作員的操作；水泥操作員可以看到自己操作的結(jié)果反饋。在被允許的情況下，水泥操作員可以把エ業(yè)汽輪機當做普通電機看待，進行加減速和停機。
權(quán)利要求
1.一種水泥生產(chǎn)中的能源分級利用系統(tǒng)，其特征在于，包括供能系統(tǒng)和水泥生產(chǎn)系統(tǒng)，其中供能系統(tǒng)包括 供熱鍋爐生產(chǎn)高溫高壓蒸汽； 背壓式發(fā)電機組利用高溫高壓蒸汽發(fā)電； 背壓蒸汽分流裝置將高溫高壓蒸汽發(fā)電做功后的背壓蒸汽進行分流，一部分輸送到熱カ站，一部分輸送到拖動汽輪機做功； 拖動汽輪機背壓蒸汽推動拖動汽輪機做功，汽輪機拖動用于水泥生產(chǎn)的風機； 拖動汽輪機冷凝水回流裝置回收蒸汽做功后冷凝所形成的冷凝水。
2.如權(quán)利要求I所述的水泥生產(chǎn)中的能源分級利用系統(tǒng)，其特征在于，所述的供能系統(tǒng)還包括 水泥窯頭余熱利用鍋爐煙氣首先進入沉降室中沉降煙氣中的灰塵，然后進入到窯頭余熱利用鍋爐換熱，將其溫度降低至100 120°C ； 水泥窯尾余熱利用鍋爐吸收煙氣的能量，將其溫度降低至200 250°C。
3.如權(quán)利要求2所述的水泥生產(chǎn)中的能源分級利用系統(tǒng)，其特征在于，所述的水泥窯頭余熱利用鍋爐和水泥窯尾余熱利用鍋爐所產(chǎn)生的蒸汽匯合后與背壓蒸汽分流裝置分流的管網(wǎng)相連接，作為推動拖動汽輪機的能源備份。
4.如權(quán)利要求2所述的水泥生產(chǎn)中的能源分級利用系統(tǒng)，其特征在于，所述的水泥窯頭余熱利用鍋爐和水泥窯尾余熱利用鍋爐所產(chǎn)生的蒸汽被輸送至低壓余熱汽輪機做功，通過低壓余熱發(fā)電機發(fā)電。
5.如權(quán)利要求2所述的水泥生產(chǎn)中的能源分級利用系統(tǒng)，其特征在于，水泥窯頭余熱利用鍋爐為SP余熱鍋爐，水泥窯尾余熱利用鍋爐為AQC余熱鍋爐；水泥窯頭余熱利用鍋爐、水泥窯尾余熱利用鍋爐均設(shè)有旁通煙氣管道。
6.如權(quán)利要求I所述的水泥生產(chǎn)中的能源分級利用系統(tǒng)，其特征在于，所述的供熱鍋爐為高溫高壓循環(huán)流化床鍋爐。
7.如權(quán)利要求I所述的水泥生產(chǎn)中的能源分級利用系統(tǒng)，其特征在于，所述的蒸汽分流裝置包括分流至熱カ站的管網(wǎng)和分流至汽輪機的管網(wǎng)。
8.如權(quán)利要求I所述的水泥生產(chǎn)中的能源分級利用系統(tǒng)，其特征在于，所述的供熱鍋爐還設(shè)有旁路管道與拖動汽輪機相連接，該旁路管道上設(shè)有減溫減壓器。
9.如權(quán)利要求I所述的水泥生產(chǎn)中的能源分級利用系統(tǒng)，其特征在于，所述的汽輪機為多個，拖動的風機包括窯尾高溫風機、收塵排風風機、原料磨循環(huán)風機和水泥磨。
10.如權(quán)利要求I所述的水泥生產(chǎn)中的能源分級利用系統(tǒng)，其特征在于，所述的汽輪機冷凝水回流裝置包括 凝汽器，蒸汽推動汽輪機做功后進入凝汽器，與循環(huán)冷卻水進行換熱，凝結(jié)成為凝結(jié)水； 凝結(jié)水泵，凝結(jié)水泵將凝結(jié)水輸送至除氧器或低壓加熱器進行加熱； 冷卻塔，循環(huán)冷卻水吸熱升溫后進入冷卻塔，經(jīng)過冷卻后，通過循環(huán)水泵送入凝汽器循環(huán)使用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水泥生產(chǎn)中的能源分級利用系統(tǒng)，采用能源多級利用的方式克服了普通水泥生產(chǎn)中電力消耗多，能源利用效率低，生產(chǎn)成本高的缺陷；并進一步從整體上對能源利用上對余熱利用進行整合，使整個能源利用效率大大得到提高。
文檔編號F01D15/08GK102690071SQ20121017391
公開日2012年9月26日 申請日期2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月30日
發(fā)明者姜耀邦, 張國鵬, 惠麗娟, 成璋, 曾祥濤, 李濤, 楊永宏, 楊秀軍, 江建剛, 王全根, 王彥普, 王志芹, 王曉燕, 王輝, 童金亮, 郭幸偉, 項敏 申請人:陜西大唐新能電力設(shè)計有限公司