一种燃磷余热锅炉制造技术

本实用新型专利技术公开了一种燃磷余热锅炉，包括由膜式水冷壁构成的锅炉燃烧室，锅炉燃烧室的顶部连接有顶部冷却水箱，锅炉燃烧室的底部连接有水冷封头；且锅炉燃烧室内部设置有膜式壁下集箱，膜式壁下集箱通过分配下降管连接有锅筒，且膜式水冷壁内部设置有同时与锅筒和膜式壁下集箱连接的膜式壁上升管；锅炉燃烧室的顶部还开有顶部排烟口；锅炉燃烧室的侧壁还开有磷雾化喷枪口。本实用新型专利技术实现了黄磷燃烧过程中热量的最大回收。采用了耐腐蚀材料与合理的冷却结构，提高了设备使用寿命。由于磷的燃烧停留时大于5s，保证了黄磷的充分燃烧。锅炉冷却结构简单，降低了制造难度与成本。锅炉采用自支撑结构，在运行过程中可自由膨胀。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及锅炉，具体是指一种燃磷余热锅炉。
技术介绍
我国作为黄磷生产大国，目前黄磷装置年生产量约150万吨，占世界总量的60%而热法磷酸与P2O5生产年消耗黄磷占70%的例，约80万吨，磷酸的生产是用单质磷燃烧后生成五氧化二磷(P2O5)气体，再与稀磷酸或水化合生成高浓度磷酸；P205生产是用单质磷燃烧后生成五氧化二磷(P2O5)气体，然后经过自然冷却生成粉状匕05。传统工艺中磷燃烧这部分热能并未得到回收利用，特别是磷酸生产中这部分热能不但没有进行有效利用，反而要配置庞大的换热器对循环水进行冷却并配套辅助蒸汽装置进行融磷，这不仅造成巨大的能源浪费和对环境的热污染，同时生产效率低，生产成本高，而燃烧Ikg磷又可以放出2. 55 X104kJ的热量，如将该部分热量尽最大可能回收，同时又保证工艺正常生产，其经济效益与社会价值非常巨大。
技术实现思路
技术的目的在于提供一种燃磷余热锅炉，其结构简单，针对以上问题，而开发的一种新型燃磷余热锅炉回收磷在燃烧过程中的部分热量；不仅能保证磷酸、五氧化二磷的正常生产，同时能将磷燃烧而释放的热量进行充分回收，达到节能减排、提高生产效率、降低生产成本的目的。本技术的实现方案如下一种燃磷余热锅炉，包括由膜式水冷壁构成的锅炉燃烧室，锅炉燃烧室的顶部连接有顶部冷却水箱，锅炉燃烧室的底部连接有水冷封头；且锅炉燃烧室内部设置有膜式壁下集箱，膜式壁下集箱通过分配下降管连接有锅筒，且膜式水冷壁内部设置有同时与锅筒和膜式壁下集箱连接的膜式壁上升管；锅炉燃烧室的顶部还开有顶部排烟口 ；锅炉燃烧室的侧壁还开有磷雾化喷枪口。所述磷雾化喷枪口的开口水平位置高于膜式壁下集箱的水平位置。所述锅炉燃烧室内部还设置有膜式壁上集箱，所述膜式壁上集箱与顶部冷却水箱连接，并位于顶部冷却水箱和膜式壁下集箱之间；且膜式壁上集箱与膜式壁上升管导通连接，其膜式壁上集箱通过上升引出管与锅筒导通连接。所述锅筒通过集中下降管与分配下降管导通连接。所述锅炉燃烧室还连接有下部支撑裙座。所述磷雾化喷枪口与水冷封头之间的距离大于2. 5米。当磷雾化喷枪口的数目为多个时，磷雾化喷枪口以锅炉燃烧室的轴线为对称轴对称布置。锅炉燃烧室的上部、中部、底部均设置有温度检测装置。磷雾化喷枪口处还设置有局部冷却水箱。膜式水冷壁为无缝钢管与鳍片组焊而成的鳍片管，其材料牌号均为316L的防腐钢材。基于上述结构的描述，为了做到较好的防腐效果，本技术采用牌号为316L的防腐钢材作为膜式水冷壁与磷燃烧后气体的接触面，可做到高效的防腐效果，增加本装置的使用寿命。进一步的，本技术为了能精准的控制反应温度，锅炉燃烧室的上部、中部、底部均设置有温度检测装置，可以实时的接触温度，当温度过高时候，通过控制注水量的多少，解决温度过高的问题。本技术的工作流程为液态燃料由磷喷枪从磷雾化喷枪口喷入到锅炉燃烧室内，膜式壁下集箱与下部支撑裙座中的水冷封头形成锅炉燃烧室的下部；黄磷燃料被喷射到锅炉燃烧室的下部，同时空气由磷雾化喷枪口自然引入(也可采用鼓风机送入)，燃烧产生的五氧化二磷(P205 )烟气从下向上流动，经过膜式水冷壁的吸热后，五氧化二磷(P205 )烟气由上部冷却水箱中间的顶部排烟口引出，锅筒中的水经过集中下降管和分配下降管均匀引入膜式壁下集箱中，膜式壁下集箱中的水再进入膜式水冷壁中的膜式壁上升管中，膜式壁上升管中的水受热后密度比集中下降管、分配下降管中水的密度小，由于密度差膜式壁上升管中的水被压入膜式壁上集箱，最后由顶部上升引出管引入锅筒；设置在水冷封头内部的水，用于冷却下部封头，该部的水与磷雾化喷枪口处的冷却水由管道引入顶部冷却水箱，该冷却水最后送入系统积水箱由水泵打入锅筒。本技术的优点在于实现了黄磷燃烧过程中热量的最大回收。采用了耐腐蚀材料与合理的冷却结构，提高了设备使用寿命。由于磷的燃烧停留时大于5s，保证了黄磷的充分燃烧。锅炉冷却结构简单，降低了制造难度与成本。锅炉采用自支撑结构，在运行过程中可自由膨胀。附图说明图I是本技术的整体结构示意图。附图中标记及相应的零部件名称1、下部支撑裙座；2、水冷封头；3、膜式壁下集箱；4、膜式壁上升管；5、分配下降管；6、磷雾化喷枪口 ；7、集中下降管；8、膜式壁上集箱9、顶部冷却水箱；10、顶部排烟口 ；11、上升引出管；12、锅筒；13、膜式水冷壁。具体实施方式实施例一如图I所示。本技术是一种能回收磷酸或五氧化二磷(P2O5)生产过程中黄磷燃烧释放的余热锅炉。该锅炉采用了下部支撑裙座I作为自支撑结构、保证锅炉运行过程自由膨胀，采取了可靠的防腐措施，燃烧室可采用水冷封头夹套结构，也可采用采用耐高温耐磨耐火浇注料浇注成型，锅炉与烟气接触的材质均为316L型防腐钢材，锅炉本体高度保证黄磷燃烧停留时间大于5s。以此，本技术包括由膜式水冷壁13构成的锅炉燃烧室，锅炉燃烧室的顶部连接有顶部冷却水箱9，锅炉燃烧室的底部连接有水冷封头2 ;且锅炉燃烧室内部设置有膜式壁下集箱3，膜式壁下集箱3通过分配下降管5连接有锅筒12，且膜式水冷壁13内部设置有同时与锅筒12和膜式壁下集箱3连接的膜式壁上升管4 ;锅炉燃烧室的顶部还开有顶部排烟口 10 ;锅炉燃烧室的侧壁还开有磷雾化喷枪口 6。所述磷雾化喷枪口 6的开口水平位置高于膜式壁下集箱3的水平位置。所述锅炉燃烧室内部还设置有膜式壁上集箱8，所述膜式壁上集箱8与顶部冷却水箱9连接，并位于顶部冷却水箱9和膜式壁下集箱3之间；且膜式壁上集箱8与膜式壁上升管4导通连接，其膜式壁上集箱8通过上升引出管11与锅筒12导通连接。所述锅筒12通过集中下降管7与分配下降管5导通连接。所述锅炉燃烧室还连接有下部支撑裙座I。所述磷雾化喷枪口 6与水冷封头2之间的距离大于2. 5米。 当磷雾化喷枪口 6的数目为多个时，磷雾化喷枪口 6以锅炉燃烧室的轴线为对称轴对称布置。锅炉燃烧室的上部、中部、底部均设置有温度检测装置。磷雾化喷枪口 6处还设置有局部冷却水箱。膜式水冷壁13为无缝钢管与鳍片组焊而成的鳍片管，其材料牌号均为316L的防腐钢材。基于上述结构的描述，为了做到较好的防腐效果，本技术采用牌号为316L的防腐钢材作为膜式水冷壁13与磷燃烧后气体的接触面，可做到高效的防腐效果，增加本装置的使用寿命。进一步的，本技术为了能精准的控制反应温度，锅炉燃烧室的上部、中部、底部均设置有温度检测装置，可以实时的接触温度，当温度过高时候，通过控制注水量的多少，解决温度过高的问题。本技术的工作流程为液态黄磷燃料由磷雾化喷枪口 6喷入到锅炉燃烧室内，膜式壁下集箱3与下部支撑裙座I中的水冷封头2形成锅炉燃烧室的下部；黄磷燃料被喷射到锅炉燃烧室的下部，同时空气由磷雾化喷枪口 6自然引入(也可采用鼓风机送入)，燃烧产生的五氧化二磷(P2O5)烟气从下向上流动，经过膜式水冷壁13的吸热后，五氧化二磷(P2O5)烟气由上部冷却水箱中间的顶部排烟口 10引出，锅筒12中的水经过集中下降管7和分配下降管5均匀引入膜式壁下集箱3中，膜式壁下集箱3中的水再进入膜式水冷壁13中的膜式壁上升管中，膜式壁上升管中的水受热后密度比集中下降管7、分配下降管5中水的密度小，由于密度差膜式壁上升管中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃磷余热锅炉，其特征在于：包括由膜式水冷壁（13）构成的锅炉燃烧室，锅炉燃烧室的顶部连接有顶部冷却水箱（9），锅炉燃烧室的底部连接有水冷封头（2）；且锅炉燃烧室内部设置有膜式壁下集箱（3），膜式壁下集箱（3）通过分配下降管（5）连接有锅筒（12），且膜式水冷壁（13）内部设置有同时与锅筒（12）和膜式壁下集箱（3）连接的膜式壁上升管（4）；锅炉燃烧室的顶部还开有顶部排烟口（10）；锅炉燃烧室的侧壁还开有磷雾化喷枪口（6）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨中建，
申请(专利权)人：四川太湖锅炉有限公司，
类型：实用新型
国别省市：