CN201155739Y - 新型膜式壁密封的、带有省煤器的黄磷燃烧余热锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型膜式壁密封的、带有省煤器的黄磷燃烧余热锅炉，包括膜式壁炉膛(4)、水冷底座(9)、汽包(1)、下降管(10)、汽水引出管(2)、黄磷燃烧器(11)和省煤器(13)，膜式壁炉膛(4)由上到下依次包括炉顶锥(12)、上集箱(3)、水冷壁(5)、下集箱(7)和炉底(8)，所述汽包(1)设置于膜式壁炉膛(4)上方，汽包(1)出水口通过下降管(10)与下集箱(7)相连通，上集箱(3)通过汽水引出管(2)与汽包(1)蒸汽进口相连通，所述省煤器(13)设置于炉顶锥(12)顶部，由省煤器管(13.1)与省煤器扁钢(13.2)连接成筒状，所述黄磷燃烧器(11)连接在水冷壁扁钢(5.2)上，位于膜式壁炉膛(4)的下部。本实用新型换热效率高，余热吸收能力高，抗腐蚀性能，使用可靠。

Description

新型膜式壁密封的、带有省煤器的黄磷燃烧余热锅炉

技术领域

本实用新型涉及一种余热锅炉，尤其是涉及一种新型膜式壁密封的、带有省煤器的黄磷燃烧余热锅炉。属动力设备技术领域。

背景技术

黄磷燃烧余热锅炉与热法磷酸生产线相配套，产生的蒸汽用于生产工艺或用于发电。H₃PO₄一种重要的无机酸，是化肥工业生产中重要的中间产品，用于生产高浓度磷肥和复合肥料。磷酸还是肥皂、洗涤剂、金属表面处理剂、食品添加剂、饲料添加剂和水处理剂等所用的各种磷酸盐、磷酸酯的原料。目前国内已普遍用热法磷酸工艺代替湿法磷酸工艺，热法磷酸是黄磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，再经水化制成磷酸的工艺过程。每燃烧一吨黄磷产生24335MJ热量，燃烧生成的五氧化二磷混合气体在无任何冷却的情况下，即使空气过剩系数达1.5，气体温度也将超过2000℃，高温的混合气体及聚合物对燃烧塔、换热器等下道工序的设备产生极强的腐蚀性和破坏性，就需要将黄磷燃烧进行冷却，黄磷燃烧热作为一等余热资源，回收黄磷燃烧所放出的热量是热法磷酸生产提高经济效益和环境效益的有效途径，是实现热法磷酸循环经济的有效方法。

原有的黄磷燃烧热能回收与利用装置，有ZL 01143443.0。其结构见图1。它由一汽包1和具有热能回收功能的燃烧塔组成。该燃烧塔包括：由多根上升管15与连于各管之间的强化换热翅片构成一个具有中空腔的筒状膜式换热器；设置在该换热器上、下端面上与该上升管15相连通的上联箱16、下联箱14；由安装在该上、下联箱上、下端的上封头、下封头23及膜式换热器外侧的保温层21组成的一封闭外壳；设置在下封头底部固定外壳的底座支架24；安装在该上封头且与中空腔连通的五氧化二磷气体出口管9；安装在该外壳侧面下部且与中空腔连通的喷磷枪接口管22；分布在该外壳外侧的两根以上的下降管10，该各下降管的一端与所说的下联箱14连通，另一端与所说的汽包1相连；安装在该上封头且分别与中空腔与汽包连通的两根以上的水蒸汽导汽管20；所说的汽包还开有蒸汽出口18和补水口19。燃烧塔采用金属材质制成，在该燃烧塔内的金属表面涂有一层能耐高温磷蒸汽及其聚合特腐蚀的等离子体陶瓷涂层。按照图示及说明，该专利的主要不足之处在于：

(1)回收装置热量回收后混合气体的温度还较高，热能回收率低，实例中出口温度约700℃，热能回收率只有60％左右；

(2)燃烧塔内的金属表面涂有一层等离子体陶瓷涂层，陶瓷涂层虽然耐腐蚀，但同时影响了传热，使回收装置的吸热能力下降；

(3)上、下封头无冷却，高温混合气体会造成无冷却的上封头、下封头极强的腐蚀。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种传热性能好、热效率高、抗腐蚀性能好的黄磷燃烧余热锅炉。

本实用新型的目的是这样实现的：一种新型膜式壁密封的、带有省煤器的黄磷燃烧余热锅炉，其特征在于所述锅炉包括膜式壁炉膛4、水冷底座9、汽包1、下降管10、汽水引出管2、省煤器13和黄磷燃烧器11，

所述膜式壁炉膛4底部由水冷底座9支撑，膜式壁炉膛4由上到下依次包括炉顶锥12、上集箱3、水冷壁5、下集箱7和炉底8，水冷壁5由水冷壁管5.1与水冷壁扁钢5.2连结成筒状，水冷壁管5.1上、下两端分别与上集箱3和下集箱7相连通，炉顶锥12连接在上集箱3顶部，炉顶锥12由盘管12.1与炉顶锥扁钢12.2连接成锥形，盘管12.1内通冷却水进行冷却，炉底8连接在下集箱7底部，炉底8由设置在其底部的水冷底座9通水进行冷却；

所述汽包1设置于膜式壁炉膛4上方，汽包1出水口通过下降管10与下集箱7相连通，上集箱3通过汽水引出管2与汽包1蒸汽进口相连通，这样汽包与膜式壁炉膛4形成一汽水循环回路。

所述省煤器13设置于炉顶锥12顶部，由省煤器管13.1与省煤器扁钢13.2连接成筒状，省煤器管13.1出水口与汽包1进水口相连，

所述黄磷燃烧器11连接在水冷壁扁钢5.2上，位于膜式壁炉膛4的下部。

本实用新型换热效率高，余热吸收能力高，抗腐蚀性能，使用可靠。

附图说明

图1为原有的黄磷燃烧热能回收与利用装置结构示意图。

图2为本实用新型新型膜式壁密封的、带有省煤器的黄磷燃烧余热锅炉结构示意图。

图3为本实用新型的水冷壁结构示意图。

图4为本实用新型的炉项锥结构示意图。

图5为本实用新型的省煤器示意图。

图6为本实用新型的汽水流程示意图。

图中：汽包1、汽水引出管2、上集箱3、膜式壁炉膛4、水冷壁5、水冷壁保温层6、下集箱7、炉底8、水冷底座9、下降管10、黄磷燃烧器11、炉顶锥12、省煤器13、水冷壁管5.1、水冷壁扁钢5.2、盘管12.1、炉顶锥扁钢12.2、省煤器管13.1、省煤器扁钢13.2；下联箱14、上升管15、上联箱16、燃烧塔出口17、蒸汽出口18、给水进口19、导汽管20、燃烧塔壁面保温层21、喷磷枪22、下封头23、支架24。

具体实施方式

参见图2，本实用新型涉及的一种新型膜式壁密封的、带有省煤器的黄磷燃烧余热锅炉，整体结构采用立式、膜式壁密封结构，尾部设有省煤器，炉膛顶部及底部采用水冷结构，主要由膜式壁炉膛4、水冷底座9、汽包1、下降管10、汽水引出管2、省煤器13和黄磷燃烧器11组成。

所述膜式壁炉膛4底部由水冷底座9支撑，膜式壁炉膛4由上到下依次由炉顶锥12、上集箱3、水冷壁5、下集箱7和炉底8组成。水冷壁5由水冷壁管5.1与水冷壁扁钢5.2焊结成筒状，如图3。水冷壁管5.1上、下两端分别与上集箱3和下集箱7焊接相连通。水冷壁5外设置水冷壁保温层6。炉顶锥12焊接在上集箱3顶部，炉顶锥12由盘管12.1与炉顶锥扁钢12.2组焊成锥状，如图4，盘管12.1内通冷却水进行冷却。炉底8焊接在下集箱7底部，炉底8由设置在其底部的水冷底座9通水进行冷却。

所述汽包1设置于膜式壁炉膛4上方，汽包1出水口通过下降管10与下集箱7相连通。上集箱3通过汽水引出管2与汽包1蒸汽进口相连通。这样汽包与膜式壁炉膛4形成一汽水循环回路。

所述省煤器13设置于炉顶锥12顶部，由省煤器管13.1与省煤器扁钢13.2组焊成筒状，如图5；省煤器管13.1出水口与汽包1进水口相连。

所述黄磷燃烧器11焊接在水冷壁扁钢5.2上，位于膜式壁炉膛4的下部，以一定的角度倾斜向下。

工作原理：

液态的黄磷在黄磷燃烧器内由压缩空气雾化，与通入膜式壁炉膛的助燃空气混合在膜式壁内进行燃烧，产生的高温五氧化二磷混合气体由水冷壁的水冷壁管5.1进行冷却，五氧化二磷混合气体从膜式壁炉膛依次向上经过炉顶锥、省煤器进入水化塔；锅炉给水经过省煤器的省煤器管13.1初步加热后进入汽包1，汽包1内的水由下降管10引入下集箱7，水由下集箱7均匀分配进入水冷壁管5.1，水冷壁管5.1内的水由于受热沸腾汽化产生蒸汽，蒸汽由上集箱3汇集，由汽水引出管2引入汽包1，蒸汽在汽包1内进行汽水分离然后供给外界使用，如图6。

Claims (3)

1、一种新型膜式壁密封的、带有省煤器的黄磷燃烧余热锅炉，其特征在于所述锅炉包括膜式壁炉膛(4)、水冷底座(9)、汽包(1)、下降管(10)、汽水引出管(2)、省煤器(13)和黄磷燃烧器(11)，

所述膜式壁炉膛(4)底部由水冷底座(9)支撑，膜式壁炉膛(4)由上到下依次包括炉顶锥(12)、上集箱(3)、水冷壁(5)、下集箱(7)和炉底(8)，水冷壁(5)由水冷壁管(5.1)与水冷壁扁钢(5.2)连结成筒状，水冷壁管(5.1)上、下两端分别与上集箱(3)和下集箱(7)相连通，炉顶锥(12)连接在上集箱(3)顶部，炉顶锥(12)由盘管(12.1)与炉顶锥扁钢(12.2)连接成锥状，炉底(8)连接在下集箱(7)底部，

所述汽包(1)设置于膜式壁炉膛(4)上方，汽包(1)出水口通过下降管(10)与下集箱(7)相连通，上集箱(3)通过汽水引出管(2)与汽包(1)蒸汽进口相连通，这样汽包与膜式壁炉膛(4)形成一汽水循环回路，

所述省煤器(13)设置于炉顶锥(12)顶部，由省煤器管(13.1)与省煤器扁钢(13.2)连接成筒状，省煤器管(13.1)出水口与汽包(1)进水口相连，

所述黄磷燃烧器(11)连接在水冷壁扁钢(5.2)上，位于膜式壁炉膛(4)的下部。

2、根据权利要求1所述的一种新型膜式壁密封的、带有省煤器的黄磷燃烧余热锅炉，其特征在于所述黄磷燃烧器(11)以一定的角度倾斜向下。

3、根据权利要求1所述的一种新型膜式壁密封的、带有省煤器的黄磷燃烧余热锅炉，其特征在于所述水冷壁(5)外设置水冷壁保温层(6)。

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