一种利用水泥回转窑筒壁辐射热的发电系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于水泥回转窑筒体辐射热利用技术，特别涉及的是一种基于有机朗肯循环技术的一种利用水泥回转窖筒壁福射热的发电系统。
【背景技术】
[0002]随着技术经济的发展，我国存在着能源消耗和环境污染等诸多问题。特别是水泥行业的能耗一直高于其它各个领域，因此对水泥生产流程中解决能源降耗的技术问题迫在眉睫。现有技术中，水泥生产厂中主要是针对300度以上高温流动气体进行循环发电，而对于水泥回转窑筒壁的辐射热并没有回收，水泥回转窑筒壁的温度在330-350摄氏度左右，而且是连续辐射热源，如不进行回收利用实属于浪费。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于有机朗肯循环技术对水泥回转窑筒壁辐射热再利用进行发电的一种利用水泥回转窑筒壁辐射热的发电系统。
[0004]解决上述技术问题的技术方案是:一种利用水泥回转窑筒壁辐射热的发电系统，所述发电系统包括:一个不断旋转的水泥回转窑；套装在水泥回转窑外圈圆环柱体的水加热筒被机架支撑，在水加热筒内装有水，在其两端分别设置有连接其内腔的冷水入口和热水出口，在热水出口和冷水入口之间依次串联连接:锅炉、储水罐和水泵；在所述锅炉内从上至下装有蒸发器和预热器；所述预热器的入口依次串联连接位于锅炉外部的有机工质泵和有机工质储罐的出口端，预热器的出口连接位于锅炉外部的汽包；所述蒸发器的进出两个口均连接汽包；汽包顶部有气态有机工质的出口，气态有机工质的出口连接有机工质汽轮机入口，有机工质汽轮机通过联轴器连接发电机；有机工质汽轮机内的液态有机工质出口连接冷凝器的入口，冷凝器内的液态有机工质出口连接有机工质储罐的入口端。
[0005]优选方案是:所述冷凝器内设置有冷凝管，冷凝管的进口和出口分别连接冷却塔的出口和进口，冷凝管使冷凝器内的有机工质变冷成为液态有机工质。
[0006]优选方案是:所述有机工质储罐内装的有机工质是:单一的烷类物质，或三氟二氯乙烷，或五氟丙烷，或四氟乙烷。
[0007]优选方案是:所述有机工质汽轮机是螺杆膨胀机或涡轮机。
[0008]本实用新型的有益效果是:
[0009]1、本实用新型基于有机朗肯循环技术，通过循环水将水泥回转窑筒壁高温辐射热进行传递，使液态有机工质转变为气态有机工质，对有机工质汽轮机做工，使流动有机工质进行循环发电，实现节能降耗，节能显著。
[0010]2、本实用新型发出的电可以直接用于水泥回转窑附近的冷却风机和照明，使用方便。
[0011]3、本实用新型结构简单，价格便宜。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的结构示意图。
[0013]《附图中的序号说明》
[0014]1:水泥回转窑；2:水加热筒；3:锅炉;4:蒸发器；5:预热器；6:汽包；7:有机工质汽轮机；8:发电机；9:冷凝器；9a:冷凝管；10:冷却塔；11:有机工质储罐；12:有机工质泵；13:水泵；14:储水罐；15:水；16:机架；C:出口端；r:入口端；p:热水出口 ；q:冷水入口:液态有机工质；n:气态有机工质；x:冷水；y:热水。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本实用新型的实施例进一步详述。
[0016]本实用新型提供一种利用水泥回转窑筒壁辐射热的发电系统，所述发电系统包括:一个不断旋转的水泥回转窑I ;套装在水泥回转窑I外圈圆环柱体的水加热筒2被机架16支撑，在水加热筒2内装有水15，在其两端分别设置有连接其内腔的冷水入口 q和热水出口 P，在热水出口 P和冷水入口 q之间依次串联连接:锅炉3、储水罐14和水泵13。
[0017]在所述锅炉3内从上至下装有蒸发器4和预热器5。
[0018]所述预热器5的入口依次串联连接位于锅炉3外部的有机工质泵12和有机工质储罐11的出口端C，预热器5的出口连接位于锅炉3外部的汽包6。
[0019]所述蒸发器4的进出两个口均连接汽包6。
[0020]汽包6顶部有气态有机工质η的出口，气态有机工质η的出口连接有机工质汽轮机7入口，有机工质汽轮机7通过联轴器连接发电机8 ;有机工质汽轮机7内的液态有机工质m出口连接冷凝器9的入口，冷凝器9内的液态有机工质m出口连接有机工质储罐11的入口端r ο
[0021 ] 所述冷凝器9内设置有冷凝管9a，冷凝管9a的进口和出口分别连接冷却塔10的出口和进口，冷凝管9a使冷凝器9内的有机工质变冷成为液态有机工质。
[0022]所述有机工质储罐11内装的有机工质是:单一的烷类物质，或三氟二氯乙烷，或五氟丙烷，或四氟乙烷。
[0023]所述有机工质汽轮机7是热功转换机械，该有机工质汽轮机7是螺杆膨胀机或涡轮机。
[0024]更具体的说，如图1所示，水泵13将冷水从冷水入口 q处抽入到水加热筒2内，在水泥回转窑I筒壁辐射热的加热下，水温逐渐增大，变成高于80摄氏度的热水从热水出口P处流出，进入到锅炉3内，对锅炉3内蒸发器4和预热器5内部的液态有机工质进行加热做功，待加热完以后，变冷的水从锅炉底部流出，进入到储水罐14内，再次被水泵13抽回到水加热筒内，依次不断循环，完成水加热做功流程。
[0025]同时，有机工质储，11内储存的液态有机工质，如液态有机工质m为液态丙烷，在有机工质泵12的抽吸作用下，先经过锅炉3内部的预热器5加热后，再进入到汽包6内。在汽包6内气化的丙烷有机工质通过汽包6顶部出口被传递到有机工质汽轮机7入口 ；在汽包6内液态的丙烷有机工质被传输到蒸发器4内，在锅炉3内高温水的作用下，蒸发器4内液态的丙烷有机工质变成高压的气态丙烷有机工质，经过汽包6后又被传输到有机工质汽轮机7入口，对有机工质汽轮机7进行做功，在有机工质汽轮机7的带动下，发电机8开始发电。在有机工质汽轮机7内做过功的冷却丙烷有机工质从汽轮机出口进入到冷凝器9的入口，在冷凝器9内冷却的丙烷有机工质变冷液化为液态的丙烷有机工质，从冷凝器9底部出口流入到有机工质储罐11内储存，然后再被有机工质泵12抽走，依次循环，基于现有技术中的有机朗肯循环技术，完成丙烷有机工质循环发电过程。
[0026]冷却塔10出口的冷水X低于30摄氏度，冷水X进入到冷凝器9内的冷凝管9a入口，对冷凝器9内丙烷有机工质进行降温液化，冷凝管9a内升温的热水y从冷凝管9a出口再流回到冷却塔10，依次循环，完成丙烷有机工质的降温液化过程。
【主权项】
1.一种利用水泥回转窑筒壁辐射热的发电系统，其特征在于，所述发电系统包括:一个不断旋转的水泥回转窑(I);套装在水泥回转窑(I)外圈圆环柱体的水加热筒(2)被机架(16)支撑，在水加热筒(2)内装有水(15)，在其两端分别设置有连接其内腔的冷水入口(q)和热水出口(P)，在热水出口(P)和冷水入口(q)之间依次串联连接:锅炉(3)、储水罐(14)和水泵(13);在所述锅炉(3)内从上至下装有蒸发器⑷和预热器(5);所述预热器(5)的入口依次串联连接位于锅炉(3)外部的有机工质泵(12)和有机工质储罐(11)的出口端(C)，预热器(5)的出口连接位于锅炉(3)外部的汽包(6);所述蒸发器⑷的进出两个口均连接汽包(6);汽包(6)顶部有气态有机工质(η)的出口，气态有机工质(η)的出口连接有机工质汽轮机(7)入口，有机工质汽轮机(7)通过联轴器连接发电机(8);有机工质汽轮机(7)内的液态有机工质(m)出口连接冷凝器(9)的入口，冷凝器(9)内的液态有机工质(m)出口连接有机工质储罐(11)的入口端(r)。2.根据权利要求1中所述的一种利用水泥回转窑筒壁辐射热的发电系统，其特征在于，所述冷凝器(9)内设置有冷凝管(9a)，冷凝管(9a)的进口和出口分别连接冷却塔(10)的出口和进口，冷凝管(9a)使冷凝器(9)内的有机工质变冷成为液态有机工质。3.根据权利要求1中所述的一种利用水泥回转窑筒壁辐射热的发电系统，其特征在于，所述有机工质储罐(11)内装的有机工质是:单一的烷类物质，或三氟二氯乙烷，或五氟丙烷，或四氟乙烷。4.根据权利要求1中所述的一种利用水泥回转窑筒壁辐射热的发电系统，其特征在于，所述有机工质汽轮机(7)是螺杆膨胀机或涡轮机。
【专利摘要】本实用新型公开一种利用水泥回转窑筒壁辐射热的发电系统，发电系统包括：一个水泥回转窑和套装在其外部的水加热筒，水加热筒两端的热水出口和冷水入口之间连接：锅炉、储水罐和水泵；在锅炉内有蒸发器和预热器；预热器入口连接有机工质泵和有机工质储罐出口，预热器出口和蒸发器进出两个口均连接汽包；汽包顶部出口连接有机工质汽轮机，有机工质汽轮机通过联轴器连接发电机；有机工质汽轮机连接冷凝器，冷凝器连接有机工质储罐的入口。本实用新型有益效果是：基于有机朗肯循环技术，通过循环水将水泥回转窑筒壁高温辐射热进行传递，使液态有机工质转变为气态有机工质，对有机工质汽轮机做工，使流动有机工质进行循环发电，实现节能降耗。
【IPC分类】F27D17/00, F01K25/10
【公开号】CN204630397
【申请号】CN201420843072
【发明人】任连璞
【申请人】任连璞
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年12月26日