[发明专利]一种水泥生产中的能源分级利用系统

说明书

技术领域

本发明属于水泥生产技术领域，涉及一种水泥生产中的能源分级利用系统。

背景技术

当前我国经济快速增长，各项建设取得巨大成就，但也付出了巨大的资源和环境被破坏的代价，这两者之间的矛盾日趋尖锐，这种状况与经济结构不合理、增长方式粗放直接相关。不加快调整经济结构、转变增长方式，资源支撑不了，环境容纳不下，社会承受不起，经济难以继续稳定发展下去。只有坚持能源的高效利用、清洁发展、安全发展，才能实现经济又好又快发展。

能源问题产生的根源在于社会对能源的需求超过了能源行业的供给能力。从能源需求看，虽然目前钢铁、水泥、电解铝三大行业的增速放缓，但由于近年来三大高耗能行业的产能迅速扩张，能源需求的总量仍然很大。而从能源供给能力的角度看，虽然目前能源行业的产能扩张现象十分明显，但由于建设周期较长，产能扩张速度低于能源需求的增长速度，能源供求矛盾仍然无法缓解。

从上个世纪80年代以来，工业能源消耗一直占据全国总消耗量的70%左右，能源利用效率很低，创造单位GDP所耗费的能源是世界平均水平的6倍多。水泥工业更是名符其实的高能耗行业，能耗明显高于其他国家能耗水平：国外新型干法水泥生产线每吨熟料单位煤耗为100千克标煤，而我国则在150千克标煤左右，比国外高出50%。何况我国目前还有占70%左右的立窑和其他落后工艺生产线生产的水泥，它们的吨水泥能耗更是在新型干法水泥之上。

水泥行业生产成本中能源部分所占总成本的比例很大。特别是2008年5月份后煤炭又开始加速上涨，同比上涨幅度目前已经超过了80%。而能源在水泥成本中占的比例已经高达70%左右，其中煤炭和电力在成本中的比例一般都超过40%和20%；而且，发改委宣布，自2008年7月1日起，将全国销售电价平均每千瓦时提高2.5分钱。电力价格的上调，将会显著增加水泥的能源成本。能源价格上升将导致水泥生产成本加大，控制成本的难度增加，甚至出现开工不足的现象。电力短缺的矛盾也是越发突出，很多地方不得不施行拉闸限电措施。

水泥生产过程中能源消耗主要在风机和磨机，他们普遍功率都较大，且消耗的是优质的二次能源——电能。近些年随着立磨的广泛使用，磨机的能耗比例大大降低，而风机的能耗在总的水泥生产能源消耗中所占比例变得越来越大，针对风机的节能工作有很大潜力。

发明内容

本发明解决的问题在于提供一种水泥生产中的能源分级利用系统，采用能源多级利用的方式克服了普通水泥生产中电力消耗多，能源利用效率低，生产成本高的的缺陷，最大限度地实现了能源的高效利用。

本发明是通过以下技术方案来实现：

包括供能系统和水泥生产系统，其中供能系统包括：

供热锅炉：生产高温高压蒸汽；

背压式发电机组：利用高温高压蒸汽发电；

背压蒸汽分流装置：将高温高压蒸汽发电做功后的背压蒸汽进行分流，一部分输送到热力站，一部分输送到拖动汽轮机做功；

拖动汽轮机：背压蒸汽推动拖动汽轮机做功，汽轮机拖动用于水泥生产的风机；

拖动汽轮机冷凝水回流装置：回收蒸汽做功后冷凝所形成的冷凝水。

所述的供能系统还包括：

水泥窑头余热利用锅炉：烟气首先进入沉降室中沉降烟气中的灰尘，然后进入到窑头余热利用锅炉换热，将其温度降低至100～120℃；

水泥窑尾余热利用锅炉：吸收烟气的能量，将其温度降低至200～250℃。

所述的水泥窑头余热利用锅炉和水泥窑尾余热利用锅炉所产生的蒸汽汇合后与背压蒸汽分流装置分流的管网相连接，作为推动拖动汽轮机的能源备份。

所述的水泥窑头余热利用锅炉和水泥窑尾余热利用锅炉所产生的蒸汽被输送至低压余热汽轮机做功，通过低压余热发电机发电。

所述的供热锅炉为高温高压循环流化床锅炉。

所述的蒸汽分流装置包括分流至热力站的管网和分流至汽轮机的管网。

所述的供热锅炉还设有旁路管道与拖动汽轮机相连接，该旁路管道上设有减温减压器。

所述的汽轮机为多个，拖动的风机包括：窑尾高温风机、收尘排风风机、原料磨循环风机和水泥磨。

所述的汽轮机冷凝水回流装置包括：

凝汽器，蒸汽推动汽轮机做功后进入凝汽器，与循环冷却水进行换热，凝结成为凝结水；

凝结水泵，凝结水泵将凝结水输送至除氧器或低压加热器进行加热；

冷却塔，循环冷却水吸热升温后进入冷却塔，经过冷却后，通过循环水泵送入凝汽器循环使用。