黄磷尾气多气源燃烧发电系统技术方案

本发明专利技术提供一种黄磷尾气多气源燃烧发电系统，属于燃烧生成物或燃烧余渣处理领域，主要解决现有黄磷尾气燃烧发电技术与设备无法长时间稳定运行的问题。黄磷尾气多气源燃烧发电系统，包括尾气净化装置（1）、湿式储气罐（2）、四段式燃气锅炉(3)、汽轮机发电装置(4)、烟气处理装置(5)和PLC自动控制系统，湿式储气罐（2）实现了多气源尾气的缓冲收集与调压输出，四段式燃气锅炉（3）抗气体腐蚀性强，能够持续为汽轮机发电装置（4）提供高质干蒸汽。该黄磷尾气多气源燃烧发电系统黄磷尾气利用率高，利用尾气余热提供黄磷制磷电炉用电，实现节能减排，广泛适用于黄磷生产领域尾气的回收利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃烧生成物或燃烧余渣处理领域，具体涉及电炉法黄磷尾气多气源燃烧发电系统。
技术介绍
电炉法生产黄磷时将磷矿石、硅石、焦炭按配料比混合，在电炉内，使磷矿石中的磷元素被还原成单质磷，焦炭在此反应过程中被氧化为ー氧化碳。反应产生的ー氧化碳裹带着气态的单质磷、石灰及少量水蒸气一起从电炉中逸出，经喷淋冷却塔用喷淋水洗涤降温，使气相的单质磷冷凝为液态并与大部分粉尘一起，随喷淋水进入磷回收系统。其余气体经喷淋冷却塔出来形成黄磷尾气。尾气的组分中CO占总量的85—90%，其余为水蒸气和氟、硫、磷、神等几种腐蚀性物质，每生产ー吨黄磷产品要副产尾气2300— 2800匪，其热值约为 10000— 11290KJ/NM。一家年产黄磷6000吨的企业，每年要向大气排放尾气约1500万NM，是ー个大污染源。现有的尾气利用方法主要是将尾气用于矿粉烧结、矿石烘干和热交換器(无压热水炉)几种方式，但这几种尾气利用方式尾气的利用率都比较低，大部分尾气依然经烟囱顶部点燃放散。20世纪90年代以来，许多国内外企业或研究单位对利用黄磷尾气作为锅炉燃料进行过ー些尝试。由于黄磷制磷电炉单台产能小、数量多、分布广、尾气难以收集，主要是将黄磷尾气用作中低压锅炉的燃料，如用于干燥原料、生产热水蒸汽等，但由于黄磷尾气中含磷、硫、神、氟等有害、腐蚀成分，把它当常规燃气利用，导致锅炉部件材料腐蚀失效，设备使用寿命无法保证。在国家节能减排和可持续发展的大政方针指导下，开发黄磷尾气燃烧发电技术与设备已成为黄磷尾气利用的主要方向，黄磷尾气燃烧发电能够有效提高黄磷尾气利用率，减少大气污染，同时缓解我国用电紧张的问题。申请号为2006100107305的中国专利技术专利公开了ー种电炉法生产黄磷的尾气余热综合平衡利用系统，所解决的技术问题是提供一种能够将黄磷尾气热能高效、安全地综合利用于发电、原料烘干、生产用热水的完整平衡利用集成技术。该集成系统在满足黄磷生产原料烘干热能需要外，尽可能多发电供黄磷电炉用电。该集成系统包括尾气预处理净化子系统、蓄热式燃烧换热子系统、余热锅炉子系统、供黄磷生产原料烘干用热风子系统、供黄磷生产用热水子系统、汽轮机发电子系统、供配电及自动控制子系统。该尾气余热综合平衡利用系统的主要特征在于采用了蓄热式燃烧换热系统，尾气燃烧产生的烟气不与锅炉受热面金属管道接触，杜绝尾气含有的p2、PH3> H2S, HF、SiF4, As等有害气体对锅炉受热面的高温腐蚀，主要解决黄磷尾气燃烧锅炉易受腐蚀的问题；该电炉法生产黄磷的尾气余热综合平衡利用系统实现了黄磷尾气在发电领域的运用，适用于大型黄磷制磷电炉，但依然没有解决因黄磷制磷电炉单台产能小、数量多、分布广、尾气难以收集而导致尾气输出气压低且不稳定，系统难以长时间稳定运行的问题
技术实现思路
为解决
技术介绍
中现有黄磷尾气燃烧发电技术与设备因黄磷制磷电炉单台产能小、数量多、分布广、尾气难以收集而导致尾气输出气压不稳定，系统难以长时间稳定运行和尾气燃烧锅炉易受腐蚀的问题，本专利技术g在提供一种对各种制磷电炉适应性强，尾气输出气压稳定可控，设备运行稳定可靠的黄磷尾气多气源燃烧发电系统。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术手段黄磷尾气多气源燃烧发电系统，包括尾气浄化装置、湿式储气罐、四段式燃气锅炉、汽轮机发电装置、烟气处理装置和PLC自动控制系统，其特征在于为节约用水、提高喷淋水利用效率，黄磷尾气净化采用三道循环水洗エ序和一道碱洗エ序，喷淋水温度为30-50°C，喷淋碱液PH>10，喷淋流量为30立方米/时，相应尾气浄化装置依次设置四级尾气浄化塔，第四级尾气浄化塔出气管道连接湿式储气罐，为调节黄磷尾气输入输出平衡，便于对分布广泛的单台制磷电炉进行尾气收集和升压，同时保证在单台制磷电炉检修时后续エ序能够得到稳定的尾气供应，保证系统运行的稳定性，该湿式储气罐设有多个进气口和多个出气ロ，起到居中缓冲调压作用；该湿式储气罐出气管道连接四段式燃气锅炉，为解决尾气中含有的P2、PH3> H2S, HF、SiF4等气体对锅炉受热面的高温腐蚀问题，该四段式燃气锅炉采用了向燃烧尾气喷洒石灰的方法对腐蚀气体进行中和，石灰喷洒量为O. 2-0. 25kg/h，并通过蓄热的方式使炉内高温区后移，以加热蒸汽。具体为该锅炉依次设置一号燃气炉、过热器、二号燃气炉和余热锅炉，各段锅炉均设有换热装置，为使锅炉高温区后移，一号燃气炉和过热器内设有耐火砖制成的蓄热壁；一号燃气炉内设有石灰喷淋装置，并采用莫氏壁换热结构；过热器蒸汽输出管道连接汽轮机发电装置，余热锅炉蒸汽输出管道连接原料烘干系统；系统运行监测与供配电控制采用PLC自动控制系统。进ー步讲，尾气浄化装置中三道水洗エ序的喷淋水构成循环，具体为第一级尾气浄化塔和第二级尾气浄化塔采用污水喷淋清洗尾气，第四级尾气浄化塔采用清水喷淋净化尾气，第三级尾气浄化塔采用碱液喷淋净化尾气；其中，第四级尾气浄化塔排水管道连接第ニ级尾气浄化塔喷淋水进水ロ，第二级尾气浄化塔排水管道连接第一级尾气浄化塔喷淋水进水口 ；其中，上述尾气净化塔设置为鲍尔环填料塔。为提高四段式燃气锅炉换热效率和热量利用率，过热器和二号燃气炉采用对流管束换热，余热锅炉采用螺旋翅片管换热。进一步讲,一号燃气炉10炉内设置温度为120°C,气压为2. 5MPa,过热器11内设置温度达到400°C，气压为2. 5MPa，二号燃气炉12炉内设置温度为120°C，气压为2. 5MPa，余热锅炉13炉内设置温度为120°C，气压为O. 8MPa。为保证系统运行安全性，一号燃气炉和二号燃气炉设有实时含氧量监测仪，炉内氧含量高于千分之三无法点火。为向汽轮机发电装置提供高质燃气，提高燃烧效率，第四级尾气浄化塔出气ロ处设有气水分离器。有益效果 a、该黄磷尾气多气源燃烧发电系统通过多进多出湿式储气罐的运用，解决了黄磷制磷 电炉单台产能小、数量多、分布广、尾气难以收集、只能运用于原料烘干、水加热的问题，该黄磷尾气多气源燃烧发电系统能够将单台小产能制磷电炉产生的尾气集中调压用于发电，提高黄磷尾气利用率，节能降耗。b、该黄磷尾气多气源燃烧发电系统能够在单台制磷电炉停炉检修时在一定时间内仍能保持汽轮机发电系统的正常尾气供应，提高了系统运行稳定性和可靠性。C、该黄磷尾气多气源燃烧发电系统通过对净化后的黄磷尾气缓冲调节，不仅适用于大型制磷电炉，也适用于小型制磷电炉，具有广泛适 用范围，同时燃气锅炉不易遭受腐蚀，系统持续运行稳定性高。d、该黄磷尾气多气源燃烧发电系统尾气浄化装置通过喷淋水的循环使用，既实现黄磷尾气水洗浄化，又节约了水源，提高水资源利用效率。附图说明图I为该黄磷尾气多气源燃烧发电系统结构示意图。I-尾气浄化装置2-湿式储气罐3-四段式燃气锅炉4-汽轮机发电装置5-烟气处理装置6-第一级尾气浄化塔7-第二级尾气浄化塔8-第三级尾气浄化塔9-第四级尾气净化塔10-—号燃气炉11-过热器12-二号燃气炉13-余热锅炉14-石灰喷淋装置15-原料烘干装置16-实时含氧量监测仪17-进水管道18-安全水泵19-气水分离器20-制磷电炉21-引风机。具体实施例方式实施例I 如图I所示，黄磷尾气多气源燃烧发电系统，包括尾气浄化装置I、湿式储气罐2、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.黄磷尾气多气源燃烧发电系统，包括尾气净化装置(I)、湿式储气罐(2)、四段式燃气锅炉(3)、汽轮机发电装置(4)、烟气处理装置(5)和PLC自动控制系统，其特征在于黄磷尾气净化采用三道循环水洗工序和一道碱洗工序，喷淋水温度为30-50°C，喷淋碱液PH>10,喷淋流量为30立方米/时，相应尾气净化装置(I)包括四级尾气净化塔，第四级尾气净化塔(9)出气管道连接湿式储气罐(2)，湿式储气罐(2)设有多个进气口和多个出气口 ；湿式储气罐(2)出气管道连接四段式燃气锅炉(3)，该燃气锅炉采用向燃烧尾气喷洒石灰的方法对腐蚀气体进行中和，石灰喷洒量为O. 2-0. 25kg/h，该燃气锅炉依次设有一号燃气炉(10)、过热器(11)、二号燃气炉(12)和余热锅炉(13)，各段锅炉均设有换热装置，一号燃气炉(10)和过热器(11)内设有耐火砖制成的蓄热壁；一号燃气炉(10)内设有石灰喷淋装置(14)，并采用莫氏壁换热结构；过热器(11)蒸汽输出管道连接汽轮机发电装置(4)，余热锅炉(13)蒸汽输出管道连接原料烘干装置(15)并通过烟气输出管道连接烟气处理装置(5);系统运行监测与供配电控制采用PLC自动控制系统。2.根据权利要求I所述黄磷尾气多气源燃烧发电系统，其特征在于所述尾气净化装置(I)中第一级尾气净化塔(6)、第二级尾气净化塔(7)和第四级尾气净化塔(9)喷淋水清洗尾气，第三级尾气净化塔(8)喷淋碱液清洗尾气；第四级尾气净化塔(9)排水管道连接第二级尾气净化塔(7)喷淋水进水口，第二级尾气净化塔(7)排水管道...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚万辉，王谋章，杜高成，范树华，
申请(专利权)人：云南澄江盘虎化工有限公司，
类型：发明
国别省市：