一种黄磷电炉尾气抽气系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种黄磷电炉尾气抽气系统，涉及黄磷生产领域，本实用新型专利技术的黄磷电炉尾气抽气系统与黄磷电炉导气管出口相连，包括顺次连接的压力变送器、炉压传感器、净化装置、缓冲罐、变频风机和煤气柜。本实用新型专利技术的黄磷电炉尾气抽气系统可通过压力变送器的信号控制变频风机的尾气抽送量，通过炉压传感器对调节阀实时控制确保尾气抽送的连续稳定性，继而实现尾气抽送的安全有效调节，并将所抽尾气净化后收集并用于生产，同时还能实现对黄磷电炉尾气的全部抽送，消灭火炬并实现对黄磷电炉尾气全量安全输送的目标，提高了黄磷尾气利用的经济价值。

A yellow phosphorus electric furnace tail gas extraction system

The utility model discloses a tail gas extraction system of yellow phosphorus electric furnace, which relates to the yellow phosphorus production field. The tail gas extraction system of the yellow phosphorus electric furnace of the utility model is connected with the outlet of the guide pipe of the yellow phosphorus electric furnace, including a pressure transmitter, a furnace pressure sensor, a purification device, a buffer tank, a frequency conversion fan and a gas holder connected sequentially. The tail gas pumping system of the yellow phosphorus electric furnace of the utility model can control the tail gas pumping amount of the frequency conversion fan through the signal of the pressure transmitter, ensure the continuous stability of the tail gas pumping through the real-time control of the furnace pressure sensor to the regulating valve, and then realize the safe and effective regulation of the tail gas pumping, and collect and use the tail gas after purification for generating. At the same time, all the tail gas of yellow phosphorus electric furnace can be pumped out, the fire extinguishing torch can be eliminated and the goal of safe transportation of the tail gas of yellow phosphorus electric furnace can be realized. The economic value of utilization of yellow phosphorus tail gas can be improved.

【技术实现步骤摘要】
一种黄磷电炉尾气抽气系统
本技术涉及黄磷尾气处理领域，具体涉及一种黄磷电炉尾气抽气系统。
技术介绍
黄磷的生产主要是电炉法，将磷矿石、硅石和焦碳按一定比例和一定粒度混合后加入电炉，利用电热产生的1200°的高温，使磷矿石熔化分解产生P2O5，再与焦碳发生氧化-还原反应得到单质磷的蒸气，最后经过冷却、分离工艺得到成品。在此过程中，黄磷电炉必须保持电炉内密封并在微正压状态下生产。在黄磷生产的过程中，会产生大量的尾气，在实际生产中黄磷电炉产生的黄磷尾气主要用于热源或者作为碳一化工的原料气使用，但仍有剩余尾气直接以火炬的形式燃空排放，难以全部有效利用。主要原因在于：黄磷电炉自身在冶炼时，由于炉况原因及生产中的定期除渣因素，导致炉内所产的尾气量不断变化波动，炉压很不稳定，用阀门手工操作或一般抽气装置抽送黄磷尾气时，极易造成黄磷电炉负压运行，使外界的空气进入炉内产生爆炸，造成重大安全事故，为了确保安全生产，黄磷生产企业对尾气利用时，与所产的尾气总量相比，尾气的抽取量较少，导致尾气富余量很大，并将这部分多余尾气点火排直接排放，部分黄磷生产企业由于抽气安全问题影响，甚至对尾气直接不予利用，全部点火排放，这就造成了热能的白白浪费，同时尾气中含有大量的粉尘和酸性气体，燃烧排放又严重污染了环境。中国专利CN201320027350.8通过在尾气总水封处设置一压力变送器，监测尾气压力并实时控制尾气风机功率，达到防止抽气速率与电炉所产尾气量不匹配，造成电炉内负压的效果。但该装置仅为初步设想，在实际应用中存在以下问题：1、该装置的压力变送器设置于尾气水封处，其测量的压力与仍不够准确，其反馈数值与需调整到的抽气压力数值之间存在相应时间差，在电炉所产尾气量变化较大如电炉出渣时尾气量骤减、或电炉突然停机时无法进行有效处理，无法实现尾气抽气系统连续工作，满足不了生产需求，使该设想方案存在相应安全风险。2、该装置预设了尾气气压标准值，其对抽气压力的控制仅靠气压测量值与气压标准值比较来实现，没有动态修正及缓冲保护机制，其控制的时效性、精确度、安全稳定性都不能满足实际需求。3、该装置仅对尾气抽送部分进行了改良，但无法实现对全部产生尾气的抽取处理，其抽取的剩余尾气仍需放空排放或燃烧为火炬，造成热能浪费和环保问题。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本技术的目的在于提供一种黄磷电炉尾气抽气系统，达到实时调整黄磷电炉抽气速率与电炉所产尾气量匹配功能的同时，实现尾气的全量抽取，有效利用抽取尾气的热能或化学能的效果。为达到以上目的，本技术采取的技术方案是：一种黄磷电炉尾气抽气系统，其与黄磷电炉导气管出口相连，包括压力变送器、炉压传感器、尾气净化装置、缓冲罐、变频风机和煤气柜，所述黄磷电炉的导气管出口、尾气净化装置、缓冲罐、变频风机和煤气柜顺次使用尾气管道连通；所述炉压传感器设于所述尾气净化装置进口处的所述尾气管道上，用于实时监测所述尾气管道与所述尾气净化装置进口连接处的气压；所述缓冲罐用于收集冗余气体以及在管路气压不足时补充供应气体，所述缓冲罐设于所述变频风机和所述尾气净化装置之间的所述尾气管道上；所述压力变送器设于所述尾气管道与所述黄磷电炉的导气管的出口连接处，用于测量所述尾气管道与所述黄磷电炉的导气管出口连接处的气压；所述变频风机与所述压力变送器信号连接，所述变频风机的转速根据所述压力变送器测量的压力值实时调整。在上述方案的基础上，所述缓冲罐通过尾气管道和变频风机的进气口相连，所述的煤气柜通过尾气管道和变频风机的出口相连，变频风机进口两端连接有至少两个连通管，所述至少两个连通管与所述尾气管道构成循环管路通道，所述至少两个连通管上均设有用于控制管道内气体流量的调节阀。在上述方案的基础上，所述连通管一端与所述缓冲罐相连，另一端与所述变频风机出口的尾气管道相连。在上述方案的基础上，所述炉压传感器与所述连通管上的调节阀信号连接。在上述方案的基础上，所述尾气净化装置包括顺次相连的安全水封、洗气装置、汽水分离装置和隔离水封，所述的安全水封设于所述的尾气管道与所述的洗气装置之间，所述洗气装置包括顺次相连的水洗装置和碱洗装置，所述洗气装置设于所述安全水封和所述汽水分离装置之间的管路上，所述的隔离水封设于所述的汽水分离装置与所述缓冲罐之间。在上述方案的基础上，所述黄磷电炉上还设有一控制器，所述控制器用于监测所述黄磷电炉工作电流信号，以及在所述黄磷电炉工作电流信号中断时控制所述变频风机停机。在上述方案的基础上，所述尾气净化装置处还设有一放空管道，所述放空管道与所述尾气净化装置出气口相连。在上述方案的基础上，所述变频风机和所述煤气柜间的尾气管道上还设有放空管道。本技术还提供一种基于如上所述的黄磷电炉尾气抽气系统的黄磷尾气抽气方法，包括以下步骤：S1、使用所述压力变送器测量所述尾气管道与所述黄磷电炉导气管出口连接处的气压，并将气压信号传输至所述变频风机；S2、所述变频风机根据接收的气压信号实时调整工作功率，保持所述黄磷电炉导气管出口连接处的气压为微正压下对尾气进行抽取；S3、所述变频风机将抽取的黄磷尾气通过尾气净化装置后，传入所述煤气柜储存，并根据用户需求分别传输至各尾气用户。在上述方案的基础上，在所述变频风机进口两端设置至少两个连通管，所述至少两个连通管与所述尾气管路构成循环管路通道，在所述至少两个连通管上均设置用于控制管道内气体流量的调节阀；在所述尾气管道与尾气净化装置的进口连接处设置有炉压传感器，用于实时监测所述尾气管道与所述尾气净化装置进口连接处的气压，并通过运算对调节阀发出实时控制信号，所述的炉压传感器与所述连通管上的调节阀之间信号连接；所述调节阀基于所述炉压传感器的控制信号进行动态开闭，将冗余的气体通过所述的连通管导入到所述的缓冲罐中，所述的缓冲罐用于收集冗余气体，并将收集后的冗余气体作为回流的补充气体再输入到变频风机中，对尾气管道气压变化进行平衡调整。在上述方案的基础上，所述调节阀控制管道内流量的具体步骤为：炉压传感器测量炉压信号p，并实时计算与预设值p0之间的炉压信号的变化量Δp(Δp＝p-p0)；所述连通管上的调节阀接收所述炉压传感器的控制信号p，当Δp<0时，所述变频风机进出口两端的连通管上的调节阀开启；当Δp≥Δp0时，调节阀关闭。与现有技术相比，本技术的优点在于：(1)本技术的黄磷电炉尾气抽气系统使用变频电机取代了现有设备中的压力变送器-变频器-电机系统，实现了黄磷电炉抽气速率与尾气生成速度匹配功能的更精确调整，相关设置区别均消除了黄磷电炉抽气速率调整过程中反馈数值与需调整到的抽气压力数值之间相应时间差的影响，提高了风机对抽气控制的实时响应速度。(2)本技术的黄磷电炉尾气抽气系统通过在尾气输送管道上设置炉压传感器，实时监测尾气压力的变化，对监测反馈的管道压力数值与调整到的抽气压力数值之间存在相应时间差造成的尾气管道气压变化进行实时运算，给出控制信号，调节阀基于炉压传感器的控制信号进行实时的动态开闭调整，并通过连通管将从变频风机出来的冗余气体导入到缓冲罐中，形成回流，用于弥补因管路气压不足时尾气差量，达到平衡尾气抽送压力的目的，实现了尾气抽气系统的连续性，确保因炉况波动造成的气压不稳、尾气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种黄磷电炉尾气抽气系统，其与黄磷电炉导气管出口相连，其特征在于：包括压力变送器、炉压传感器、尾气净化装置、缓冲罐、变频风机和煤气柜，所述黄磷电炉的导气管出口、尾气净化装置、缓冲罐、变频风机和煤气柜顺次使用尾气管道连通；所述炉压传感器设于所述尾气净化装置进口处的所述尾气管道上，用于实时监测所述尾气管道与所述尾气净化装置进口连接处的气压；所述缓冲罐用于收集冗余气体以及在管路气压不足时补充供应气体，所述缓冲罐设于所述变频风机和所述尾气净化装置之间的所述尾气管道上；所述压力变送器设于所述尾气管道与所述黄磷电炉的导气管的出口连接处，用于测量所述尾气管道与所述黄磷电炉的导气管出口连接处的气压；所述变频风机与所述压力变送器信号连接，所述变频风机的转速根据所述压力变送器测量的压力值实时调整。

【技术特征摘要】
1.一种黄磷电炉尾气抽气系统，其与黄磷电炉导气管出口相连，其特征在于：包括压力变送器、炉压传感器、尾气净化装置、缓冲罐、变频风机和煤气柜，所述黄磷电炉的导气管出口、尾气净化装置、缓冲罐、变频风机和煤气柜顺次使用尾气管道连通；所述炉压传感器设于所述尾气净化装置进口处的所述尾气管道上，用于实时监测所述尾气管道与所述尾气净化装置进口连接处的气压；所述缓冲罐用于收集冗余气体以及在管路气压不足时补充供应气体，所述缓冲罐设于所述变频风机和所述尾气净化装置之间的所述尾气管道上；所述压力变送器设于所述尾气管道与所述黄磷电炉的导气管的出口连接处，用于测量所述尾气管道与所述黄磷电炉的导气管出口连接处的气压；所述变频风机与所述压力变送器信号连接，所述变频风机的转速根据所述压力变送器测量的压力值实时调整。2.如权利要求1所述的黄磷电炉尾气抽气系统，其特征在于：所述缓冲罐通过尾气管道和变频风机的进气口相连，所述的煤气柜通过尾气管道和变频风机的出口相连，变频风机进口两端连接有至少两个连通管，所述至少两个连通管与所述尾气管道构成循环管路通道，所述至少两个连通管上均设有用于控制管道内气体流量的调节阀。3.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜强，
申请(专利权)人：武汉东晟捷能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42