一種具有熱能回收功能的燃燒裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種具有熱能回收功能的燃燒裝置，屬于磷化工生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】。包括燃燒塔和汽包，燃燒塔包括塔體、塔體上端的上封頭、塔體下端的下封頭、上封頭上的煙氣出口、塔體側(cè)壁上的帶夾套的噴磷槍和塔體內(nèi)側(cè)設(shè)置的由多根換熱管與連于相鄰換熱管之間的換熱翅片圍成的具有中空腔的環(huán)形膜式水冷壁，汽包上設(shè)有補(bǔ)水口和多個(gè)蒸汽出口；環(huán)形膜式水冷壁與塔體之間設(shè)有保溫層，環(huán)形膜式水冷壁上、下兩端分別連有上集箱和下集箱，上集箱設(shè)于塔體上端與上封頭之間并通過多根上升管與汽包連接，下集箱設(shè)于塔體下端與下封頭之間并通過多根下降管與汽包連接，其中一根下降管連通夾套。該裝置可以由原有的燃燒塔改造而來，節(jié)約了能源，降低了成本。
【專利說明】一種具有熱能回收功能的燃燒裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于磷化工生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種具有熱能回收功能的燃燒裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，磷酸生產(chǎn)的方法主要有濕法和熱法兩種。其中用硫酸及其他無機(jī)酸處理磷礦石制作的磷酸為濕法磷酸；用電爐或高爐生產(chǎn)單質(zhì)磷而后經(jīng)燃燒水化得到的磷酸則稱為熱法磷酸。同濕法磷酸相比，熱法磷酸的純度和濃度均較高。因此在很多領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，且隨著工業(yè)的發(fā)展和人民生活水平的提高，熱法磷酸的需求量越來越大。在熱法磷酸生產(chǎn)過程中會(huì)用到燃燒塔。
[0003]國內(nèi)目前熱法磷酸的生產(chǎn)，基本上沒有進(jìn)行有效的余熱利用。由于燃磷塔內(nèi)P2O5煙氣具有極強(qiáng)的腐蝕性，且隨著溫度的升高腐蝕加劇。因此通過降低燃磷塔內(nèi)高溫?zé)煔獾臏囟葋磉_(dá)到減輕腐蝕的目的，國內(nèi)現(xiàn)有燃磷塔的周壁布置了上下兩個(gè)水冷夾套，進(jìn)口水溫約為35lO°C，出口水溫約為5(T55°C。這樣低溫的余熱在工業(yè)上不但沒法利用，反而需要一個(gè)龐大的換熱器來回收循環(huán)水的熱量。與此同時(shí)，為熔化進(jìn)入噴磷槍的固態(tài)磷，工藝上必須配置額外的蒸汽鍋爐。可以看出，我國目前的燃磷塔裝置沒有合理地利用余熱，并對(duì)環(huán)境產(chǎn)生熱污染，導(dǎo)致能源的浪費(fèi)與高的生產(chǎn)成本。
[0004]國外對(duì)熱法磷酸生產(chǎn)中的熱能利用研究相對(duì)較早，形成了包括磷酸凝液處理、爐內(nèi)溫度控制及余熱利用裝置的布局結(jié)構(gòu)等一整套理論與方法，并且設(shè)計(jì)的裝置在生產(chǎn)中也已產(chǎn)生了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。液態(tài)磷由噴嘴進(jìn)入燃燒腔，與由空氣吸入管進(jìn)入的空氣混合燃燒，生成的P2O5煙氣最后經(jīng)出氣口排出。整個(gè)磷燃燒火焰都被腔內(nèi)環(huán)狀分布的豎直管束所包圍。這些管束作為輻射吸熱元件，與其他部件一起組成了一個(gè)能夠產(chǎn)生蒸汽的燃磷特種鍋爐。該結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有的燃燒塔結(jié)構(gòu)差異大，不能由現(xiàn)有的燃燒塔直接改裝而來，設(shè)備更換成本聞。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述問題，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種具有熱能回收功能的燃燒裝置，可以將黃磷燃燒過程產(chǎn)生的熱量有效地回收利用，節(jié)約了能源，降低了成本。所述技術(shù)方案如下:
[0006]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種具有熱能回收功能的燃燒裝置，包括燃燒塔I和燃燒塔I上方的汽包2，所述燃燒塔I包括圓柱型的塔體3、塔體3上端的上封頭4、塔體3下端的下封頭5、上封頭4上的煙氣出口 6、塔體3側(cè)壁上的帶夾套7的噴磷槍8和塔體3內(nèi)側(cè)設(shè)置的由多根換熱管9與連于相鄰換熱管9之間的換熱翅片10圍成的具有中空腔的環(huán)形膜式水冷壁11，所述汽包2上設(shè)有補(bǔ)水口 17和多個(gè)蒸汽出口 18 ;所述環(huán)形膜式水冷壁11與塔體3之間設(shè)有保溫層12，所述環(huán)形膜式水冷壁11上、下兩端分別連有上集箱13和下集箱14，所述上集箱13設(shè)于所述塔體3上端與所述上封頭4之間并通過多根上升管15與所述汽包2連接，所述下集箱14設(shè)于所述塔體3下端與所述下封頭5之間并通過多根下降管16與所述汽包2連接，其中一根所述下降管16連通所述夾套7。
[0007]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型實(shí)施例中的汽包2上還設(shè)有水位計(jì)19。
[0008]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型實(shí)施例中的蒸汽出口 18通過管路與熔磷槽的加熱夾套相連。
[0009]其中，本實(shí)用新型實(shí)施例中的上集箱13和下集箱14為環(huán)形管狀結(jié)構(gòu)。
[0010]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的具有熱能回收功能的燃燒裝置還包括用于支撐所述燃燒塔I的裙座支撐或鋼架懸吊。
[0011]具體地，本實(shí)用新型實(shí)施例中的上升管15和下降管16的數(shù)量為4。
[0012]優(yōu)選地，本實(shí)用新型實(shí)施例中的下降管16用于連接所述汽包2及下集箱14的兩端分別設(shè)計(jì)有彎頭。
[0013]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:
[0014]1、本實(shí)用新型實(shí)施例中的燃燒裝置的燃燒室與現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的基本形狀相同，體積相近；燃磷塔結(jié)構(gòu)及燃燒器與燃燒室的相對(duì)安裝位置不變。因此該裝置能保證完成磷的燃燒，并產(chǎn)生足量的P2O5煙氣。
[0015]2、將水冷夾套換成膜式水冷壁后，實(shí)現(xiàn)了對(duì)熱法磷酸生產(chǎn)過程的余熱回收，有效熱利用率可大大提聞。
[0016]3、整個(gè)燃磷裝置的重量可由裙座支撐或用鋼架懸吊，工作時(shí)爐體的熱膨脹可向上或向下自由伸展；下降管兩端與汽包及下集箱的連接處都設(shè)計(jì)有彎頭，可作為熱補(bǔ)償器，自動(dòng)補(bǔ)償各部件的熱膨脹量之差。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的具有熱能回收功能的燃燒裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的環(huán)形膜式水冷壁的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中:1燃燒塔、2汽包、3塔體、4上封頭、5下封頭、6煙氣出口、7夾套、8噴磷槍、9換熱管、10換熱翅片、11環(huán)形膜式水冷壁、12保溫層、13上集箱、14下集箱、15上升管、16下降管、17補(bǔ)水口、18蒸汽出口、19水位計(jì)。

【具體實(shí)施方式】
[0020]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0021]參見圖1-2，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種具有熱能回收功能的燃燒裝置，該裝置包括用于燃燒黃磷的燃燒塔I和燃燒塔I上方的用于收集蒸汽的汽包2。其中，燃燒塔I包括圓柱型的塔體3、塔體3上端的上封頭4、塔體3下端的下封頭5、上封頭4上的煙氣出口6(通過管路與熔磷槽連接)、塔體3側(cè)壁上(具體為塔體3中下部)的帶夾套7的噴磷槍8和塔體3內(nèi)側(cè)設(shè)置的由多根換熱管9 (沿塔體3內(nèi)側(cè)壁設(shè)置且與其具有一定間隙)與連于相鄰換熱管9之間的換熱翅片10圍成的具有中空腔的環(huán)形膜式水冷壁11等。其中，汽包2上設(shè)有補(bǔ)水口 17和多個(gè)帶控制閥的蒸汽出口 18等。其中，燃燒塔I可以由現(xiàn)有的燃燒塔改造而來，汽包2設(shè)于燃燒塔I正上方，具體可以為圓柱形密封結(jié)構(gòu)。上封頭4、下封頭5和環(huán)形膜式水冷壁11圍成的中空腔組成一個(gè)供黃磷燃燒的空腔，煙氣出口 6與該空腔連通，噴磷槍8伸入該空腔中。其中，環(huán)形膜式水冷壁11與塔體3之間設(shè)有保溫層12(采用常見的保溫材料)，環(huán)形膜式水冷壁11上、下兩端分別連有上集箱13和下集箱14分別用于收集換熱管9輸出的蒸汽和用于為換熱管9提供熱水(具體地，換熱管9的上下兩端分別與上集箱13和下集箱14連通，換熱翅片10的上下兩端分別固定在上集箱13和下集箱14上)，上集箱13設(shè)于塔體3上端與上封頭4之間，且上集箱13通過多根上升管15與汽包2的蒸汽入口連接。下集箱14設(shè)于塔體3下端與下封頭5之間，且下集箱14通過多根下降管16與汽包2的熱水輸出口連接，其中一根下降管16連通噴磷槍8的夾套7用于為噴磷槍8加熱。其中，本實(shí)施例中的換熱管9與換熱翅片10的組成中空腔的內(nèi)側(cè)為耐磷酸腐蝕的材料，換熱管9的上下兩端基本與塔體3的上下兩端平齊。
[0022]進(jìn)一步地，參見圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例中的汽包2上還設(shè)有水位計(jì)19用于監(jiān)控汽包2中的水位。
[0023]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型實(shí)施例中，汽包2上其中一個(gè)蒸汽出口 18通過管路與熔磷槽的加熱夾套相連用于保溫黃磷，其他的蒸汽出口 18可以輸出到其他需要蒸汽的設(shè)備，如過濾器、脫砷反應(yīng)釜或脫吸反應(yīng)釜等。
[0024]其中，本實(shí)用新型實(shí)施例中的上集箱13和下集箱14為環(huán)形管狀結(jié)構(gòu)。
[0025]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的具有熱能回收功能的燃燒裝置還包括用于支撐燃燒塔I的裙座支撐或鋼架懸吊，工作時(shí)塔體的熱膨脹可向上或向下自由伸展。
[0026]具體地，本實(shí)用新型實(shí)施例中的上升管15和下降管16的數(shù)量為4，均勻布置在燃燒塔的四周。
[0027]優(yōu)選地，參見圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例中的下降管16用于連接汽包2及下集箱14的兩端分別設(shè)計(jì)有彎頭，可作為熱補(bǔ)償器，自動(dòng)補(bǔ)償各部件的熱膨脹量之差。
[0028]本裝置成功的應(yīng)用案例有:云南省磷化工中試基地對(duì)新型燃磷塔的實(shí)測(cè)結(jié)果，實(shí)驗(yàn)中燃磷塔的結(jié)構(gòu)參數(shù)與物料。參數(shù)見下表1和表2:表1:本實(shí)施例中的燃磷裝置余熱利用實(shí)測(cè)結(jié)果
[0029]

【權(quán)利要求】
1.一種具有熱能回收功能的燃燒裝置，其特征在于，包括燃燒塔(I)和燃燒塔(I)上方的汽包(2)，所述燃燒塔⑴包括圓柱型的塔體(3)、塔體(3)上端的上封頭⑷、塔體(3)下端的下封頭(5)、上封頭(4)上的煙氣出口 (6)、塔體(3)側(cè)壁上的帶夾套(7)的噴磷槍(8)和塔體(3)內(nèi)側(cè)設(shè)置的由多根換熱管(9)與連于相鄰換熱管(9)之間的換熱翅片(10)圍成的具有中空腔的環(huán)形膜式水冷壁(11)，所述汽包(2)上設(shè)有補(bǔ)水口(17)和多個(gè)蒸汽出口 (18)； 所述環(huán)形膜式水冷壁(11)與塔體(3)之間設(shè)有保溫層(12)，所述環(huán)形膜式水冷壁(11)上、下兩端分別連有上集箱(13)和下集箱(14)，所述上集箱(13)設(shè)于所述塔體(3)上端與所述上封頭(4)之間并通過多根上升管(15)與所述汽包(2)連接，所述下集箱(14)設(shè)于所述塔體(3)下端與所述下封頭(5)之間并通過多根下降管(16)與所述汽包(2)連接，其中一根所述下降管(16)連通所述夾套(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有熱能回收功能的燃燒裝置，其特征在于，所述汽包(2)上還設(shè)有水位計(jì)(19)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有熱能回收功能的燃燒裝置，其特征在于，所述蒸汽出口(18)通過管路與熔磷槽的加熱夾套相連。
4.根據(jù)權(quán)利 要求1所述的具有熱能回收功能的燃燒裝置，其特征在于，所述上集箱(13)和下集箱(14)為環(huán)形管狀結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有熱能回收功能的燃燒裝置，其特征在于，所述裝置還包括用于支撐所述燃燒塔(I)的裙座支撐或鋼架懸吊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有熱能回收功能的燃燒裝置，其特征在于，所述上升管(15)和下降管(16)的數(shù)量為4。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的具有熱能回收功能的燃燒裝置，其特征在于，所述下降管(16)用于連接所述汽包(2)及下集箱(14)的兩端分別設(shè)計(jì)有彎頭。
【文檔編號(hào)】F22B37/10GK203976407SQ201420318761
【公開日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月16日
【發(fā)明者】章愛軍, 吳宏濤 申請(qǐng)人:襄陽高隆磷化工有限責(zé)任公司