[发明专利]一种水泥回转窑表面余热回收装置及方法

说明书

本发明公开了一种水泥回转窑表面余热回收装置及方法，该水泥回转窑表面余热回收装置在水泥回转窑的外表面沿周向设置，包括半导体热电发电模块圆环组、支架，半导体热电发电模块圆环组由若干半导体热电发电模块圆环通过轴向连接装置同轴连接，各个半导体热电发电模块圆环由大小相同的等数量半导体热电发电模块通过径向连接装置连接组成。本发明装置不随水泥回转窑的窑体转动，具有结构简单、坚固耐用、清洁、无噪声、使用寿命长等优点。进一步地，本发明可以通过控制集热器与回转窑之间的距离，获得合适的温度，从而得到高品质的热源。本发明提高了水泥回转窑的余热利用效率，降低了能耗和生产成本，提高了经济效益。

技术领域

本发明属于水泥回转窑的筒体外表余热回收利用领域，尤其涉及一种水泥回转窑表面余热回收装置及方法。

背景技术

2013年，全国水泥产量累积达到2,414,396,617吨，同比增长9.57％，水泥生产过程中大量的能量以热能的形式散失，造成了大量的浪费。水泥回转窑是水泥生产的关键设备，其表面余热的回收利用技术起步较晚，方式较少。目前回转窑表面余热回收利用措施有限，其热能回收利用方式主要是采用水管蒸汽集热和温差发电模块两种方式。由于采用水管蒸汽方式集热，存在有高温热水容易泄露、集热温度不可控制等隐患，且需要进行日常检修，且热能回收效率低，热交换差，水冷循环效率低。与此同时，采用温差发电模块的方式是直接安装在回转窑筒体的外表面并随回转窑转动，严重的影响了回转窑筒体表面的正常散热，这样很容易造成窑体表面的温度升高，对窑体表面钢结构造热应力破坏，危害回转窑窑体的运行安全。总之，其上述两种方法对回转窑余热回收量不可调控，结构固定不可实时变化，且系统复杂、实用性不强、建造成本较高。

发明内容

本发明针对现有水泥回转窑表面余热回收技术余热回收量不可调控、回收装置结构固定不可随水泥回转窑的实际大小变化，回收装置复杂、实用性不强、建造成本较高的问题，提供一种水泥回转窑表面余热回收装置及方法，结构简单、坚固耐用，对水泥回转窑表面余热的回收效果好，提高了余热利用效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种水泥回转窑表面余热回收装置，该水泥回转窑表面余热回收装置在水泥回转窑的外表面沿周向设置，包括半导体热电发电模块圆环组、支架，半导体热电发电模块圆环组由若干半导体热电发电模块圆环通过轴向连接装置同轴连接，各个半导体热电发电模块圆环由大小相同的等数量半导体热电发电模块通过径向连接装置连接组成，半导体热电发电模块圆环组通过支架固定在工作平台上。

按上述技术方案，所述半导体热电发电模块由集热器、半导体热电发电器件、散热器组成，半导体热电发电器件设置于集热器与散热器之间，集热器固定在半导体热电发电器件的热端，集热器位于水泥回转窑一侧；散热器固定在半导体热电发电器件的冷端，散热器位于该水泥回转窑表面余热回收装置的背向水泥回转窑的一侧。

按上述技术方案，所述半导体热电发电器件具体为基于热电效应的半导体热电发电材料对组成的长方体扁平器件，其高温区域采用SiGe或者LAST材料，中温区域采用CoSb₃或者PbTe材料，低温区域采用Bi₂Te₃或者Sb₂Te₃材料。

按上述技术方案，所述半导体热电发电器件与集热器、散热器之间分别填充有保温材料，保温材料具体为泡沫玻璃或者泡沫混凝土或者无机保温砂浆或者聚苯颗粒保温砂浆或者矿棉。

按上述技术方案，所述集热器为波浪形结构，同时表面涂覆吸热涂层；散热器为三角形翅板式。

按上述技术方案，所述水泥回转窑表面、集热器表面、散热器表面分别设置有温度检测装置。