[实用新型]一种水泥回转窑筒体散热回收利用装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水泥煅烧用回转窑筒体散热热量的回收利用装置。

背景技术

如图1、图2所示，现有水泥煅烧用回转窑筒体内部温度高，尽管采用各种隔热保温措施，目前为耐火砖13和窑皮14，但回转窑筒体表面温度仍较高，回转窑筒体钢板在回转窑筒体表面较高温度下，既要承受回转窑筒体1自身重量、耐火砖13重量和物料15造成的动静载荷，又要传递旋转扭矩，工况较为恶劣。由于回转窑筒体大都采用Q235钢板制造而成，因此回转窑筒体表面温度必须控制在允许温度范围内，一般不能高于400℃，因此控制回转窑筒体表面温度除了加强耐火砖等隔热措施外，还需使其外表面能有效散热。目前水泥企业的回转窑筒体依靠自然风冷散热，由此散热损失严重：以窑外分解窑为例，回转窑筒体表面平均温度为270℃左右，由此带来的散热损失占水泥熟料热耗的5％以上，以较有代表性的2500t/d窑外分解窑为例，按年有效运转300天、吨熟料热耗770kcal/t.cl、回转窑筒体散热5％计算，一年的散热损失为2.89×10⁷kcal，折合标准煤4130吨。回转窑筒体温度较高部分还需要使用风机鼓风冷却，再耗费一部分电能，仍以2500t/d窑外分解窑为例，年耗电25万kwh左右，在热能损失的同时还需耗费电能，因此从长远利益看，水泥生产行业对回转窑筒体散发热量进行回收利用，进行节能降耗的研究是必要的。

另一方面，由于水泥回转窑内各段高温气流温度变化和物料分布的影响，加上回转窑内耐火砖、窑皮的变化，水泥回转窑筒体温度沿轴向不均匀分布，温度变化范围在120～400℃之间。当出现掉砖等严重情况时，回转窑筒体表面会局部超温，俗称“红窑”。

到目前为止，水泥行业对回转窑筒体散热还没有较好的利用方法。国内北方一些水泥生产企业有用于产生热水取暖的利用。方法是在窑筒体表面温度较高部位(烧成带或过渡带靠窑头部位)装设半封闭的隔热罩(全封闭会带来窑筒体超温问题)，在该隔热罩内朝回转窑侧装设换热水管，在水管中通水，依靠温度较高的窑筒体表面对换热水管的辐射换热取得热水用于采暖，但热效率很低。到目前也未见国外水泥行业对回转窑散热有效利用的报道。

中国国家知识产权局于2007年5月23日公开了一种名为“干法水泥回转窑表面余热利用的方法及装置”的发明，公开号为CN1967120，其可以对回转窑表面余热进行一定的利用，但存在以下不足：

按照发明说明书，余热利用装置由包围在回转窑筒体外表面起蒸发器和过热器作用的密封中空外壳构成，该密封中空外壳与回转窑外壳(窑筒体)间有一小的空隙。按照说明书附图所示，密封中空外壳朝大气侧包裹有一层起隔热作用的保温层。从传热原理分析，回转窑筒体和密封中空外壳(取热装置)之间的辐射换热可按内包壳之间的辐射换热进行计算：回转窑筒体的表面平均温度取270℃，密封中空外壳内层(朝回转窑侧)的表面平均温度取120℃(低于120℃时很难产生水蒸汽)，同时考虑采取各种措施将表面黑度提高，在较有利的情况下，辐射换热效率为30％左右；再考虑传导换热，回转窑筒体和中空外壳之间有空气间隙，并且其中的空气是静止的，由于空气的热导率低，因而传导换热的效率很低。

按以上分析计算，该余热利用装置的换热效率低，更重要的是由于密封中空外壳外包有保温层(否则散热严重，更难产生蒸汽)，在换热效率低的情况下，影响回转窑筒体的散热，必然引起窑筒体的超温，这是回转窑设备不允许出现的情况。进一步的，按照发明说明书，该利用装置不能检测包裹在中空外壳内部的回转窑筒体表面温度，进而不能间接监视窑内工况变化(如主窑皮长度等)，更无法发现“掉砖”等原因引起的回转窑“红窑”事故，因此该余热利用装置客观上存在诸多不足。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种水泥回转窑筒体散热回收利用装置，可以有效解决目前水泥行业对回转窑筒体的余热利用效率低的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种水泥回转窑筒体散热回收利用装置，包括回转窑筒体上分段设置的若干换热罩，换热罩外表面设有保温层，其特征在于：换热罩两端与回转窑筒体之间设有密封装置，换热罩内表面与回转窑筒体外表面通过密封装置形成密封的换热腔，换热罩底部设有与换热腔相通的进口，换热罩顶部设有与换热腔相通的出口，换热罩底部连接滑动装置实现换热罩轴向位移。