黄磷电炉可燃尾气的间接换热系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种黄磷电炉可燃尾气的间接换热系统，属于磷化工行业的燃烧设备技术领域，包括双层塔式燃烧炉

【技术实现步骤摘要】
黄磷电炉可燃尾气的间接换热系统


[0001]本技术涉及磷化工行业的燃烧设备
，具体涉及一种黄磷电炉可燃尾气的间接换热系统
。

技术介绍

[0002]我国是世界黄磷生产大国，黄磷生产能力
110
万吨
/
年
。
伴随着磷化工产业的发展和壮大，我国黄磷尾气的排放量不断增加
。
按每生产1吨黄磷产生
2500
‑
3000
立方米尾气计算，我国每年产生的黄磷尾气超过
27.5
亿立方米，但利用率一直较低，由此造成了巨额的能源浪费以及二氧化碳
、
粉尘
、
二氧化硫和氟化物等污染物的大量排放
。
[0003]因现有的黄磷“三废”排放标准比较粗放，没有具体的限量排放规定，对企业的约束力较小，导致企业利用黄磷尾气的积极性不高
。
同时由于黄磷尾气构成复杂
、
污染物种类多
、
毒性大，净化处理难度大，真正先进
、
可行
、
实用的黄磷尾气净化提纯技术屈指可数，最终导致各地出台的政策收效甚微，黄磷尾气资源化利用率只有
20%
左右
。
[0004]除了由于治理成本较高导致企业的积极性不高外，即使抛开治理成本高的因素，黄磷尾气治理的技术难度也较高
。
[0005]我们知道，黄磷尾气成分复杂
,
除主要含
C0<br/>外
,
还含磷
、
硫
、
砷
、
氟等高腐蚀的杂质及少量水份
,
特别是其中含有的磷
、
硫
、
砷
、
氟等在燃烧时对金属会产生较强的腐蚀作用，因此将其作为锅炉燃料会导致锅炉部件材料腐蚀失效
,
设备寿命大大缩短
。
另外，黄磷尾气中还有
SO2、H2S、Pn
等对环境危害较大的气体
,
其中 P
和 H2S
燃烧后生成
P2O5和 SO2, 在空气中遇水后形成了腐蚀性极强的磷酸和硫酸，而且
PH3和 H2S 使金属材料发生严重的高温硫化
、
磷化及氧化等多种腐蚀
,
材料服役寿命大大缩短
, 一方面浪费了重要而宝贵的一氧化碳资源
, 同时又加剧了大气环境的污染
。
[0006]由此可以看出，将黄磷尾气作为燃料直接进行热量转换，即加热锅炉转化为热水
、
蒸汽，或者在旋转窑中支架点燃后烘干矿石等方式都无法避免其中腐蚀成分对锅炉或者旋转窑金属部件的腐蚀损坏，也无法避免其中有害物排放后产生的污染，也证明了采用传统的直接能量转化方式的黄磷尾气治理和利用还有较大的优化和改进空间
。

技术实现思路

[0007]为克服现有技术的上述缺点，本技术提供一种黄磷电炉可燃尾气的间接换热系统
,
采用新的换热形式和换热结构，提高黄磷尾气的燃烧效率和燃烧温度，使其迅速转化为包含热量的热空气，进而送至需要热量的位置，消除了直接燃烧换热产生酸性物质对传统锅炉的腐蚀，提供黄磷尾气利用的新方式
。
[0008]为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：黄磷电炉可燃尾气的间接换热系统，包括双层塔式燃烧炉
、
热风导管
、
可燃尾气进气机构
、
助燃风进风机构；其中，双层塔式燃烧炉为核心部件，分为外围部分和芯部，其中，外围部分的顶部与热风导管相连通；另外，所述可燃尾气进气机构连接在双层塔式燃烧炉芯部的下端，而助燃风进风机构则连接
在其中间部位
。
[0009]所述双层塔式燃烧炉的外围部分下端开口，将其从下至上等分为三份，从下端至中间部位处均为等直径
D
的中空圆柱体，从中间部位处至顶端为复合结构段，包括连接段
、
增压段
、
抽吸段和发散段；连接段与等直径的中空圆柱体相连，连接段上方为增压段，抽吸段的下端与增压段相连，上端连接发散段
。
[0010]所述连接段的直径与下方的中空圆柱体的内径
D
一致，长度占复合结构段的
1/5
；增压段整体呈锥角为
15
‑
20
°
的锥形管，长度为复合结构段的
1/5
，内孔的直径由连接段的
D
逐渐缩小至
1/3D
；所述抽吸段为等径的管状部件，其直径与增压段末端一致，为
1/3D
，长度为复合结构段的
1/5
；发散段的形状与增压段沿抽吸段的中点相对称，整体呈锥角为8‑
10
°
的锥形管，长度占整个复合结构段的
2/5。
[0011]所述可燃尾气进气机构与所述助燃风进风机构共同集成在双层塔式燃烧炉的芯部上，其中可燃尾气进气机构的进气管设置在中心，而助燃风进风机构的进风管则包裹在进气管的四周，二者形成同心圆结构，进气管的进口设置在双层塔式燃烧炉芯部的底端，进气管的另一端与黄磷电炉尾气净化系统相连接；所述进风管的进口设置在双层塔式燃烧炉芯部的侧壁上，进风管的另一端连接有富氧风机和配套的阀门及管道；进气管和进风管二者管壁间的空间内设置若干条螺旋状的助燃风道，该助燃风道的起点位于进风管的进口处，中点则位于双层塔式燃烧炉芯部的顶端
。
[0012]为了防止出现用热工序不需要热量供应时，本申请所述的双层塔式燃烧炉所产生的热量无输送目的，造成浪费，在所述双层塔式燃烧炉外围部分的顶部通过热风导管与蓄热塔的底部相连通，蓄热塔内均匀分布蓄热材料，其底部的另一侧连接有风机和冷风入口，顶部连接烟囱和热风出口，通过将双层塔式燃烧炉燃烧产生的热量导入蓄热塔，对塔内的蓄热材料进行加热升温，使其储存热量，待用热工序需要热量供应时，即可通过风机和冷风入口将蓄热材料中的热量带出，通过热风出口送至用热工序处
。
[0013]所述双层塔式燃烧炉的外围部分为多层复合圆柱形构件，最外层为硬质外壳，中间层为耐火隔热材料层，最内层为耐温防腐材料层，该材料涂覆在双层塔式燃烧炉的外围部分的内侧可有效避免炉壁直接与燃烧黄磷尾气产生的腐蚀性气体接触，在高温下对炉壁进行有效的防腐蚀保护
。
[0014]本技术的有益效果在于：
[0015]①
本技术并未用黄磷尾气直接燃烧加热锅炉进行热量交换，而是采用了间接的热量交换形式，通过设置双层塔式燃烧炉将黄磷尾气在具有耐温防腐材料层的外围部分进行燃烧，然后把燃烧产生的热量通过加热的空气再进行传递或储热，直接送至用热工序或者按需进行分配，能够有效防止直接加热锅炉产生的热腐蚀或酸性物质本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
黄磷电炉可燃尾气的间接换热系统，其特征在于，包括双层塔式燃烧炉
、
热风导管
、
可燃尾气进气机构
、
助燃风进风机构；其中，双层塔式燃烧炉分为外围部分和芯部，外围部分的顶部与热风导管相连通；可燃尾气进气机构连接在双层塔式燃烧炉芯部的下端，而助燃风进风机构则连接在其中间部位；所述双层塔式燃烧炉的外围部分下端开口，将其从下至上等分为三份，从下端至中间部位处均为等直径
D
的中空圆柱体，从中间部位处至顶端为复合结构段，包括连接段
、
增压段
、
抽吸段和发散段；连接段与等直径的中空圆柱体相连，连接段上方为增压段，抽吸段的下端与增压段相连，上端连接发散段
。2.
根据权利要求1所述的黄磷电炉可燃尾气的间接换热系统，其特征在于，所述连接段的直径与下方的中空圆柱体的内径
D
一致，长度占复合结构段的
1/5
；所述增压段整体呈锥角为
15
‑
20
°
的锥形管，长度为复合结构段的
1/5
，内孔的直径由连接段的
D
逐渐缩小至
1/3D
；所述抽吸段为等径的管状部件，其直径与增压段末端一致，为
1/3D
，长度为复合结构段的
1/5
；所述发散段的形状与增压段沿抽吸段的中点相对称，整体呈锥角为8‑
10
°

【专利技术属性】
技术研发人员：业润东，文光，张仲铣，刘嵩，李俊坤，黄斌，周亚东，朱云峰，马增俊，赵华，
申请(专利权)人：云南澄江华业磷化工有限责任公司，
类型：新型
国别省市：