本實(shí)用新型涉及一種余熱利用系統(tǒng)，具體地說(shuō)是一種基于有機(jī)朗肯循環(huán)的雙梁式石灰窯余熱利用系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在雙梁式石灰窯的生產(chǎn)過(guò)程中，排放大量高溫、含塵的廢氣，大部分尾氣經(jīng)除塵器除塵后直接排放到大氣中；安裝燒嘴的燃燒梁通常采用導(dǎo)熱油系統(tǒng)進(jìn)行冷卻，通常采用換熱器對(duì)高溫導(dǎo)熱油進(jìn)行降溫冷卻，冷卻效果差，耗電量大。同時(shí)，直接將廢氣中的余熱及導(dǎo)熱油中的熱量排放，造成資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。

廢氣中的余熱及導(dǎo)熱油中的熱量多屬中低溫余熱，不易回收利用。有機(jī)朗肯循環(huán)是回收利用中低溫?zé)崮艿囊环N有效方式，但有機(jī)朗肯循環(huán)多采用水作為介質(zhì)，熱利用率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的就是提供一種基于有機(jī)朗肯循環(huán)的雙梁式石灰窯余熱利用系統(tǒng)，以解決石灰窯余熱處理中存在的問(wèn)題，提高余熱利用效率。

本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種基于有機(jī)朗肯循環(huán)的雙梁式石灰窯余熱利用系統(tǒng)，包括廢氣處理系統(tǒng)、導(dǎo)熱油系統(tǒng)和有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)；

所述廢氣處理系統(tǒng)包括除塵器、熱交換器、羅伯茨風(fēng)機(jī)及煙囪，所述除塵器的進(jìn)風(fēng)口連接石灰窯的高溫廢氣輸出口，所述除塵器的出風(fēng)口連接熱交換器的氣體入口，所述熱交換器的氣體出口連接羅伯茨風(fēng)機(jī)的入風(fēng)端，所述羅伯茨風(fēng)機(jī)的排風(fēng)端與煙囪相連接；

所述導(dǎo)熱油系統(tǒng)分別與石灰窯、熱交換器的冷流體出口及蒸發(fā)器相連接；

所述有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)包括蒸發(fā)器、汽輪機(jī)、冷凝器、循環(huán)泵、電動(dòng)機(jī)及風(fēng)機(jī)，所述蒸發(fā)器的有機(jī)蒸汽出口端與汽輪機(jī)的進(jìn)口端相連接，所述汽輪機(jī)的出口端與冷凝器的有機(jī)工質(zhì)進(jìn)口端相連接，所述冷凝器的有機(jī)工質(zhì)出口端通過(guò)循環(huán)泵與蒸發(fā)器的有機(jī)工質(zhì)入口端相連通，所述電動(dòng)機(jī)、風(fēng)機(jī)與所述汽輪機(jī)同軸。

一種基于有機(jī)朗肯循環(huán)的雙梁式石灰窯余熱利用系統(tǒng)包括有機(jī)工質(zhì)為正戊烷的有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)。

所述電動(dòng)機(jī)、風(fēng)機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與所述汽輪機(jī)同軸。

本實(shí)用新型采用低沸點(diǎn)工質(zhì)正戊烷有機(jī)朗肯循環(huán)，將雙梁式石灰窯廢氣余熱和燃燒梁熱量轉(zhuǎn)化為風(fēng)機(jī)動(dòng)能，簡(jiǎn)單易行，充分利用余熱能源，提高能源利用效率，形成聯(lián)合性、循環(huán)性和節(jié)能型的生產(chǎn)模式，降低雙梁式石灰窯能耗及運(yùn)行成本。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1、雙梁式石灰窯，2、除塵器，3、熱交換器，4、羅伯茨風(fēng)機(jī)，5、煙囪，6、導(dǎo)熱油系統(tǒng)，7、蒸發(fā)器，8、汽輪機(jī)，9、冷凝器，10、循環(huán)泵，11、電動(dòng)機(jī)，12、風(fēng)機(jī)。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型包括廢氣處理系統(tǒng)、導(dǎo)熱油系統(tǒng)6和有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)。

廢氣處理系統(tǒng)包括除塵器2、熱交換器3、羅伯茨風(fēng)機(jī)4及煙囪5，除塵器2一端與雙梁式石灰窯1的高溫廢氣輸出口相連接，另一端連接熱交換器3的氣體入口，熱交換器3的氣體出口與羅伯茨風(fēng)機(jī)4的入風(fēng)端連接，羅伯茨風(fēng)機(jī)4的排風(fēng)端與煙囪5連接。來(lái)自雙梁式石灰窯1的高溫廢氣自雙梁式石灰窯1的高溫廢氣輸出口進(jìn)入除塵器2除塵后，經(jīng)熱交換器3冷卻進(jìn)入羅伯茨風(fēng)機(jī)4，從煙囪5排出。

導(dǎo)熱油系統(tǒng)6分別與雙梁式石灰窯1、熱交換器3冷流體出口及有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)中的蒸發(fā)器7相連接，用于將雙梁式石灰窯1燃燒梁的熱能、熱交換器3所回收的廢氣中的熱能分別傳遞到導(dǎo)熱油中，導(dǎo)熱油中的熱量與有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)的有機(jī)工質(zhì)進(jìn)行熱交換，將熱量傳遞給有機(jī)工質(zhì)，經(jīng)冷卻后的導(dǎo)熱油再次返回雙梁式石灰窯1以冷卻燃燒梁，使其維持正常的工作溫度。

有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)包括蒸發(fā)器7、汽輪機(jī)8、冷凝器9、循環(huán)泵10、電動(dòng)機(jī)11及風(fēng)機(jī)12。蒸發(fā)器7的有機(jī)蒸汽出口端與汽輪機(jī)8的進(jìn)口端相連接，汽輪機(jī)8的出口端與冷凝器9的有機(jī)工質(zhì)進(jìn)口端相連接，冷凝器9的有機(jī)工質(zhì)出口端通過(guò)循環(huán)泵10與蒸發(fā)器9的有機(jī)工質(zhì)入口端相連通，電動(dòng)機(jī)11、風(fēng)機(jī)12通過(guò)聯(lián)軸器與汽輪機(jī)8同軸。

有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)的有機(jī)工質(zhì)為正戊烷，由于其冷凝壓力高，使整個(gè)系統(tǒng)在接近或稍高于大氣壓力的情況下進(jìn)行工作，防止有機(jī)工質(zhì)的漏失；又由于其凝固點(diǎn)很低（<-73℃），使其在較低溫度下仍可釋放能量，即使在寒冷天氣時(shí)，也不需要在冷凝器中增加防凍設(shè)施；再者，正戊烷在膨脹做功過(guò)程中，始終保持干燥狀態(tài)，避免以水蒸氣作為介質(zhì)時(shí)形成濕氣、高速水滴沖擊汽輪機(jī)時(shí)腐蝕損壞汽輪機(jī)的問(wèn)題。

在有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)中，有機(jī)工質(zhì)正戊烷的具體循環(huán)過(guò)程包括以下四步：（1）蒸發(fā)器7內(nèi)等壓吸熱：正戊烷在蒸發(fā)器7內(nèi)吸收低品位熱源，最終汽化為高壓蒸汽；（2）汽輪機(jī)8內(nèi)等熵膨脹：高溫高壓的正戊烷蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)8做功，當(dāng)汽輪機(jī)8的輸出功率大于風(fēng)機(jī)12所需功率時(shí)，汽輪機(jī)8帶動(dòng)風(fēng)機(jī)12運(yùn)行，電機(jī)11軸間空轉(zhuǎn)；當(dāng)汽輪機(jī)8的輸出功率小于風(fēng)機(jī)12所需功率時(shí)，汽輪機(jī)8和電機(jī)11共同帶動(dòng)風(fēng)機(jī)12運(yùn)行；當(dāng)首次啟用雙梁式石灰窯1或檢修汽輪機(jī)8時(shí)，汽輪機(jī)8可以通過(guò)聯(lián)軸器與有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)斷開(kāi)，電機(jī)11單獨(dú)帶動(dòng)風(fēng)機(jī)12運(yùn)行；（3）冷凝器9內(nèi)等壓放熱：低溫低壓的工質(zhì)正戊烷經(jīng)過(guò)冷凝器9，被冷卻水冷凝為液體；（4）循環(huán)泵10內(nèi)等熵壓縮：冷凝后的液體經(jīng)循環(huán)泵10加壓后送至蒸發(fā)器7。如此往復(fù)循環(huán)，通過(guò)廢氣處理系統(tǒng)及導(dǎo)熱油系統(tǒng)將雙梁式石灰窯廢氣余熱和燃燒梁的熱量回收，再經(jīng)由有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)將雙梁式石灰窯余熱轉(zhuǎn)化為風(fēng)機(jī)的動(dòng)能，提高能源利用效率，形成聯(lián)合性、循環(huán)性和節(jié)能型的生產(chǎn)模式，降低雙梁式石灰窯能耗及運(yùn)行成本。