專利名稱：：膜式壁廢熱回收鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實用新型涉及一種熱能回收及利用的廢熱鍋爐，尤其是黃磷燃燒廢熱回收鍋爐結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：黃磷燃燒熱作為一等余熱資源，回收黃磷燃燒所放出的熱量是熱法磷酸提高經(jīng)濟效益和環(huán)境效益的有效途徑，是實現(xiàn)熱法磷酸能源經(jīng)濟、環(huán)保經(jīng)濟、循環(huán)經(jīng)濟的有效方法。黃磷燃燒熱能回收鍋爐與熱法磷酸生產(chǎn)裝置相配套使用，產(chǎn)生的蒸汽用于熱法磷酸生產(chǎn)用熱源。黃磷燃燒要釋放出大量的熱，傳統(tǒng)的熱法磷酸生產(chǎn)工藝通常采用冷卻水或循環(huán)酸將熱量移走，作為廢熱排出，生產(chǎn)系統(tǒng)所需熱源單獨設(shè)置專用的燃煤鍋爐提供。形成了生產(chǎn)系統(tǒng)既需外部供熱，自身產(chǎn)生的反應(yīng)熱卻白白排掉的能源浪費現(xiàn)象。對該問題國外有過相關(guān)研究，但因?qū)υO(shè)備材質(zhì)有特殊要求和設(shè)備投資費用太高而未獲得工程應(yīng)用。清華大學(xué)與云南化工研究院共同研發(fā)的ZL01143443.0、江蘇雙良鍋爐有限公司的ZL200820031746.9和ZL200810020522.2。該幾項專利雖然較好地將化工反應(yīng)塔結(jié)構(gòu)要素與工業(yè)鍋爐要素結(jié)合起來，實現(xiàn)了利用自然空氣在生產(chǎn)熱法磷酸的同時副產(chǎn)0.5MPa以上的工業(yè)蒸汽，并在工程上推廣應(yīng)用。但是，在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用過程中存在以下不足燃燒器從燃磷爐底部側(cè)裝，導(dǎo)致1)鍋爐內(nèi)熱流密度分布不均、穩(wěn)定性差、火焰形狀不理想。2)出現(xiàn)流道截面積較大、離水冷壁較遠的不規(guī)則區(qū)域。上述兩個缺陷的存在，導(dǎo)致設(shè)備使用壽命大大降低，檢修率高，影響生產(chǎn)長周期穩(wěn)定運行，并影響產(chǎn)品質(zhì)量，增加勞動強度。如清華大學(xué)與云南化工研究院專利ZL01143443.0的結(jié)構(gòu)它由汽包和具有熱能回收功能的燃燒塔組成。該塔包括由多根上升管與連于各管之間的強化換熱翹片構(gòu)成一個具有中空腔的筒狀換熱器；設(shè)置在換熱器上、下端面上與該上升相連通的上連箱和下連箱；由安裝在該上、下聯(lián)箱上下端的上下封頭及膜式換熱器外側(cè)的保溫層的封閉外殼；設(shè)置在下封頭底部固定外殼的底座支架；安裝在上封頭與中空腔連通的氣體出口管；安裝在該外殼側(cè)面下部與中空腔連通的噴磷槍接口管；分布在外殼外側(cè)的兩根以上的下降管，下降管的一端與下聯(lián)箱相連，另一端與汽包相連；安裝在上封頭且分別與中空腔、汽包連通的兩根以上導(dǎo)汽管；汽包上開有蒸汽出口和補水口。燃燒塔采用金屬材料制成，在該燃燒塔內(nèi)的金屬表面涂有一層能耐高溫蒸汽及其聚合腐蝕的等離子體陶瓷涂層。再如江蘇雙良鍋爐有限公司專利ZL200820031746.9和ZL200810020522.2結(jié)構(gòu)包括膜式壁爐膛、水冷底座、汽包、下降管、汽水引出管、省煤器和黃磷熱燃燒器。膜式壁爐膛包括水冷底座支撐，膜式壁爐膛由上到下由爐頂錐、上連箱、水冷壁、下聯(lián)箱和爐底。水冷壁與上聯(lián)箱、下聯(lián)箱連通，爐錐頂連接于上聯(lián)箱頂部，爐底與連接在下聯(lián)箱部，爐底由設(shè)置在其底部的水冷底座通水進行冷卻。汽包設(shè)置在爐膛上方，汽包出水口通過下降管與下聯(lián)箱連通，上聯(lián)箱通過汽水引出管與汽包進口連通形成汽水循環(huán)回路。上述專利的主要不足之處在于設(shè)備造價高；熱能回收率不高；而且燃燒器從燃磷爐底部側(cè)裝導(dǎo)致了1)爐內(nèi)熱流密度分布不均、穩(wěn)定性差，影響鍋爐壽命。2)出現(xiàn)流道截面積較大、離水冷壁較遠的不規(guī)則區(qū)域(此不規(guī)則區(qū)域的中心部位3溫度最高，因而腐蝕也就最嚴(yán)重)。3)燃燒器附近壁面在較短時間內(nèi)被腐蝕穿孔。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是解決目前現(xiàn)有技術(shù)存在的問題和不足即燃燒器從燃磷余熱鍋爐筒體部側(cè)裝所導(dǎo)致的缺陷，而提供一種換熱效率高，余熱回收能力強，抗腐蝕性能好，使用壽命長，對熱法磷酸產(chǎn)品質(zhì)量無影響，使用穩(wěn)定可靠的黃磷廢熱回收鍋爐。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的膜式壁廢熱回收熱鍋爐，由鍋爐筒體、上環(huán)形集箱、下環(huán)形集箱、圓筒形膜式壁、爐膛、燃燒器接口、鍋爐支座、鍋筒、下降管、上升管、煙氣出口接口組成；其特征在于，鍋爐為立式結(jié)構(gòu)并具有中空腔的圓筒形封閉塔體，其鍋爐本體是由上錐體、中部筒體和下錐體構(gòu)成的一個密閉殼體；燃燒器設(shè)置在爐頂正中央垂直向下或爐底正中央垂直向上；五氧化二磷氣體出口設(shè)置在爐底下錐體側(cè)部或爐頂上錐體側(cè)部；在上錐體設(shè)置有冷卻水盆，在下錐體的爐底錐上設(shè)置有水冷夾套；煙氣接口設(shè)置于爐頂或爐底上或下錐側(cè)；鍋筒設(shè)置于膜式壁爐膛上方一側(cè)，鍋筒的出水口通過下降管與下環(huán)形集箱相連，上環(huán)形集箱通過上升管與鍋筒蒸汽進口連通，形成汽水循環(huán)回路。本實用新型鍋爐筒體使用材質(zhì)為316L。本實用新型的效果是改變了燃燒器從鍋爐筒體側(cè)裝所帶來的1)燃燒器附近水冷壁為避開加工工藝限制而出現(xiàn)的面積較大和離水冷壁較遠的不規(guī)則區(qū)域(此不規(guī)則區(qū)域的中心部位溫度最高，因而腐蝕也就最嚴(yán)重)；2)燃燒器附近壁面在較短時間內(nèi)被腐蝕穿孔。3)爐內(nèi)熱流密度分布不均的狀況。并同時避免了局部熱負荷過高而造成的局部金屬材料因溫度過高所至的腐蝕破壞。整體提高了黃磷燃燒余熱回收鍋爐的體積熱負荷，節(jié)約金屬材料，降低燃磷爐的造價。4)省掉了熱法磷酸生產(chǎn)過程中所需的專用燃煤鍋爐。降低了設(shè)備投資費用，同時節(jié)省燃煤和循環(huán)冷卻水，其經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益明顯。以下結(jié)合附圖及實施例進一步闡述本
實用新型內(nèi)容。圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型應(yīng)用流程示意圖。具體實施方式見圖1，膜式壁廢熱回收熱鍋爐，由鍋爐筒體、上環(huán)形集箱1-7、下環(huán)形集箱1-8、圓筒形膜式壁1-16、爐膛1-1、燃燒器接口1-4、鍋爐支座1-14、鍋筒1-9、下降管1-11、上升管1-10、煙氣出口接口1-5和1-6組成；其特征在于，鍋爐為立式結(jié)構(gòu)并具有中空腔的圓筒形封閉塔體，其鍋爐本體是由上錐體1-2、中部筒體和下錐體1-3構(gòu)成的一個密閉殼體；燃燒器設(shè)置在爐頂正中央垂直向下或爐底正中央垂直向上；五氧化二磷氣體出口設(shè)置在爐底下錐體側(cè)部或爐頂上錐體側(cè)部；在上錐體設(shè)置有冷卻水盆1-15，在下錐體的爐底錐上設(shè)置有水冷夾套1-13；煙氣接口設(shè)置于爐頂或爐底上或下錐側(cè)；鍋筒1-9設(shè)置于膜式壁爐膛上方一側(cè)，鍋筒1-9的出水口通過下降管1-11與下環(huán)形集箱1-8相連，上環(huán)形集箱1-7通過上升管1-10與鍋筒1-9蒸汽進口連通，形成汽水循環(huán)回路。本實用新型鍋爐筒體使用材質(zhì)為316L。本實用新型所應(yīng)用的裝置結(jié)構(gòu)流程如圖2所示，圖中標(biāo)號為1_燃磷余熱鍋爐、2-水合塔、3-酸泵、4-換熱器、5-鍋筒、6-分汽缸；燃磷余熱鍋爐該裝置是利用現(xiàn)有“燃磷水合一步法裝置”，增加一個“燃磷余熱鍋爐”，達到既生產(chǎn)磷酸，又副產(chǎn)低壓蒸汽以滿足裝置自身所需的熱能、實現(xiàn)節(jié)能減排、保護環(huán)境、降低生產(chǎn)成本的目的。以上所述的燃磷余熱鍋爐呈立式圓筒形狀，其鍋爐本體是由上錐體、筒體和下錐體構(gòu)成的一個密閉殼體，其筒體形似一個水管鍋爐，燃燒和換熱均在燃燒室內(nèi)完成。燃磷余熱鍋爐的上錐頂部中央或下錐頂部與燃燒器管口連接、下錐底側(cè)或上錐頂側(cè)與煙氣出口管連接。筒體采用模式水冷壁結(jié)構(gòu)，解決了爐子的密封問題，且大大地提高了水冷程度，提高了余熱利用率。鍋爐的鍋筒呈高位布置，上環(huán)形集箱用管子與其相連，下部連接下降管，形成了較好的水循環(huán)。表1、表2是采用上述設(shè)備回收與利用余熱的實施例參數(shù)表1:2.5萬噸/年熱法磷酸余熱回收與利用裝置參數(shù)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表2:5.0萬噸/年熱法磷酸余熱回收與利用裝置<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>權(quán)利要求膜式壁廢熱回收熱鍋爐，由鍋爐筒體、上環(huán)形集箱(1-7)、下環(huán)形集箱(1-8)、圓筒形膜式壁(1-16)、爐膛(1-1)、燃燒器接口(1-4)、鍋爐支座(1-14)、鍋筒(1-9)、下降管(1-11)、上升管(1-10)、煙氣出口接口(1-5和1-6)組成；其特征在于，鍋爐為立式結(jié)構(gòu)并具有中空腔的圓筒形封閉塔體，其鍋爐本體是由上錐體(1-2)、中部筒體和下錐體(1-3)構(gòu)成的一個密閉殼體；燃燒器設(shè)置在爐頂正中央垂直向下或爐底正中央垂直向上；五氧化二磷氣體出口設(shè)置在爐底下錐體側(cè)部或爐頂上錐體側(cè)部；在上錐體設(shè)置有冷卻水盆(1-15)，在下錐體的爐底錐上設(shè)置有水冷夾套(1-13)；煙氣接口設(shè)置于爐頂或爐底上或下錐側(cè)；鍋筒(1-9)設(shè)置于膜式壁爐膛上方一側(cè)，鍋筒(1-9)的出水口通過下降管(1-11)與下環(huán)形集箱(1-8)相連，上環(huán)形集箱(1-7)通過上升管(1-10)與鍋筒(1-9)蒸汽進口連通，形成汽水循環(huán)回路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜式壁廢熱回收熱鍋爐，其特征在于，鍋爐筒體使用材質(zhì)為316L。專利摘要膜式壁廢熱回收熱鍋爐，本實用新型鍋爐為立式結(jié)構(gòu)并由上錐體(1-2)、中部筒體和下錐體(1-3)構(gòu)成；燃燒器設(shè)置在爐頂正中央垂直向下或爐底正中央垂直向上；在上錐體設(shè)置有冷卻水盆(1-15)，在下錐體的爐底錐上設(shè)置有水冷夾套(1-13)；煙氣接口設(shè)置于爐頂或爐底上或下錐側(cè)；鍋筒(1-9)設(shè)置于膜式壁爐膛上方一側(cè)，鍋筒的出水口通過下降管(1-11)與下環(huán)形集箱(1-8)相連，上環(huán)形集箱(1-7)通過上升管(1-10)與鍋筒蒸汽進口連通；本實用新型具有換熱效率高，余熱回收能力強，抗腐蝕性能好，使用壽命長，對熱法磷酸產(chǎn)品質(zhì)量無影響，使用穩(wěn)定可靠的優(yōu)點。文檔編號F22B31/00GK201582781SQ20102010156公開日2010年9月15日申請日期2010年1月26日優(yōu)先權(quán)日2010年1月26日發(fā)明者和仕堂,張宗麒,文光,李昆東,楊利明,蘇永清,蹇啟賢申請人:李昆東