[实用新型]燃烧黄磷尾气生产蒸汽的锅炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种燃气锅炉，具体涉及一种能适用于黄磷尾气等含磷、硫杂质气体燃烧制取低压蒸汽的锅炉。 

背景技术

在电炉法黄磷生产过程中，每生产1吨黄磷大约副产2500~3000Nm??黄磷尾气，其成分主要是一氧化碳，其他杂质有无机硫(S、H₂S、SO₂)、有机硫(CH₄SH、COS)、SiF₄、PH₃、P₄、HF、CH₄、CO₂、O₂、N₂、氰化物和原料粉尘等。一般情况下尾气中CO含量为87%～92%、总硫0.8～8.0g/m³、总磷0.5～1.5g/m³，发热值10.5～11MJ/m³，比半水煤气高得多，其利用价值很高。

黄磷尾气含热量高，但是由于其中含有的大量杂质难以除去，燃烧后会产生大量SO₃、P₂O₅、N0₃等强腐蚀性氧化物，常规的燃气锅炉都不能抵抗其腐蚀及火焰冲刷，而不能形成经济价值，因此黄磷尾气多被直接放空燃烧，白白浪费了热量。

黄磷尾气经过喷淋水收磷和简单洗气后，可以除去大部分的氟、砷、磷等元素，但仍有少量的硫和磷较难除去，这部分硫、磷物质燃烧后生成的酸性气体会对锅炉构成低温腐蚀。在锅炉烟道尾部，当温度低于220℃以后，烟气中的SO₃、P₂O₅等酸性气体结露后对炉壁形成腐蚀。但炉内燃烧温度越高，则炉内原子氧的浓度越高，将有更多的SO₂转化为SO₃，也会增强对设备的腐蚀。

另一方面尾气中的部分含磷颗粒在没有燃烧完全的情况下受炉内定向风力、风速的作用做定向运动，黏附在换热管壁上继续燃烧，生成低熔点的磷铁、碳酸铁盐，使保护管壁的氧化膜被破坏，进而受到腐蚀。因此，黄磷尾气在燃烧过程中会在极短时间内对燃气设备产生非常严重的腐蚀而使设备报废。

发明内容

本实用新型提供一种利用黄磷尾气为原料，通过燃烧黄磷尾气生产蒸汽的锅炉。

本实用新型的目的是这样实现的：一种燃烧黄磷尾气生产蒸汽的锅炉,燃烧室与换热室相通，换热室内安装有多个换热列管，燃烧室一侧设有煤气进口和助燃风进口以及配风进口，第一蒸发器和第二蒸发器置于换热室内，第一蒸发器和第二蒸发器之间设有烟道，第一蒸发器和第二蒸发器通过连接管串联，上循环管和下循环管与蒸汽聚集器相通，在换热室一侧设有引风出口。燃烧室采用碳钢外壳，内部采用耐火砖砌筑。换热列管采用光滑式换热列管。

本实用新型提供的燃烧黄磷尾气生产蒸汽的锅炉，采用将燃烧和换热分开进行的锅炉结构，避免了部分含磷颗粒在没有燃烧完全的情况下受炉内定向风力、风速的作用做定向运动，黏附在换热管壁上继续燃烧，生成低熔点的磷铁、碳酸铁盐，使保护管壁的氧化膜被破坏，进而受到腐蚀的问题，使锅炉可长期稳定运行；在锅炉结构上，锅炉燃烧室采用碳钢外壳，内部采用耐火砖砌筑，减少热量散发，对尾气燃烧的火焰冲刷及腐蚀有很强的抵御能力。蒸发器部分采用高温和低温两段串联、中间用烟气通道隔开的型式，每个蒸发器的出入口烟气温度差不会超过150℃，设备受的热应力大大降低。采用了光滑换热列管，虽然换热效率有所降低，但是利于定期清理附着在其表面的杂质。合适选材，在关键部位均采用316L不锈钢材质，其余位置采用耐火砖衬的结构，提高设备寿命，降低造价成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的结构如图1所示，一种燃烧黄磷尾气生产蒸汽的锅炉,燃烧室4与换热室11相通，换热室11内安装有多个换热列管14，燃烧室4一侧设有煤气进口1和助燃风进口2以及配风进口3，第一蒸发器5和第二蒸发器6置于换热室11内，第一蒸发器5和第二蒸发器6之间设有烟道12，第一蒸发器5和第二蒸发器6通过连接管13串联，上循环管7和下循环管8与蒸汽聚集器9相通，在换热室11一侧设有。燃烧室4采用碳钢外壳，内部采用耐火砖砌筑。换热列管14采用光滑式换热列管。

本实用新型的工作原理如下：从黄磷电炉出来的尾气经过电炉三塔收磷、三级水洗塔洗涤，除去其中的大部分灰尘杂质后，输送至锅炉燃烧室4进行燃烧，在燃烧器内形成的高温烟气约为1500℃；由配风机从配风入口3鼓入冷风，对高温烟气进行稀释降温至约550℃，再进入锅炉第一蒸发器5和第二蒸发器6与列管14进行换热；蒸汽聚集器9以及上循环管7和下循环管8构成的上下循环管道组成蒸汽发生器，软水在蒸发器本体内吸收热量生成汽水混合物，经上循环管7进入蒸汽聚集器进行汽水分离，分离出来的饱和蒸汽通过汽包的蒸汽出口向外输送供生产使用；未汽化的软水经下循环管8返回蒸汽聚集器9进行再吸热蒸发；高温烟气的热量在蒸汽聚集器9内释放后，温度降至250℃左右，再由引风机经引风出口10抽出。