[实用新型]一种氨氧化炉

说明书

技术领域

本实用新型属于一种氨氧化炉。

背景技术

在硝酸生产技术中会普遍使用氨氧化炉-废热锅炉(以下简称氧化炉)，上部分为氨氧化炉，下部分为废热锅炉，其基本结构和工艺过程见图1：工艺气体(主要为氨空混合气)从顶端的入口进入氧化炉，经过多层气体分布器，均匀的分布在铂网上燃烧，生成一氧化氮和水蒸汽的混合物，并释放出大量的热，混合物与下部的冷却盘管发生热交换，使温度从燃烧后的890℃降至400℃左右，并从底部出口排出。同时，为了减小高温对设备壳体及设备法兰的影响，在设备内壁布置一排水冷壁。

实际的生产过程中，氧化炉运行情况基本正常，但随着硝酸装置的大量上马，不少氧化炉存在氨泄漏的问题。因为氧化炉中原料气氨是一种渗透性极强的气体，且铂网附近存在极大温差，所以容易产生变形或开裂，存在内泄漏和外泄漏两处风险。内泄漏主要风险在于进入废锅的氨气与氮氧化物发生反应生成硝铵及亚硝胺，而硝铵极易发生爆炸，因此，设备中对铵盐含量有很严格的控制，原则上不允许超过10ppm，一旦超标就应立即查找原因，严重时还需停车检修，不仅影响生产，而且存在很大安全隐患。

1.如图2所示内泄漏是由于气氨未经过铂网燃烧而从其他缝隙处进入废锅，主要有三处泄漏路线。

(1)A路线：氨气顺着两块支撑环板间的缝隙直接进入废热锅炉；

(2)B路线：支撑块与上筒节之间的焊缝高温环境下容易开裂，氨气从裂缝处进入废热锅炉；

(3)C路线：氨气顺着支撑块上的应力释放槽进入废锅。

2.外泄漏是指氨气在燃烧前从设备法兰密封面处渗透出来(图2中D线路示意)，由于此结构处的大法兰直径超过4m，很难保证密封面完全水平，并且随着生产操作的进行，法兰在高温环境下会出现细微变形，这种情况下，漏氨几乎在所难免。而氨气是具有很强的刺激性气味的有害气体，所以往往有轻微外泄漏，就会对生产操作人员健康造成危害。

发明内容

本实用新型的目的是克服上述缺陷，提供一种有效防止氨泄漏，安全可靠的氨氧化炉。

为了实现上述发明目的，它是这样实现的,一种氨氧化炉包括顶部气体入口(1)，气体分布器(2)，铂网(3)，冷却盘管(5)，底部出口(6)，水冷壁(4)，铂网压块(8)，上短筒节(9)和长筒节(20)，其特征在于上短筒节(9)和长筒节(20)的顶端通过薄壁塑性环板(14)直接固定，上短筒节(9)与长筒节(20)之间有水冷壁(4)，上短筒节(9)的下端是与拱形支撑块(13)固定，拱形支撑块(13)是一个”∽”型，上短筒节(9)与拱形支撑块(13)形成下凹弧(17)，拱形支撑块(13)与下短筒节(12)形成拱形弧(16)，在上法兰(18)侧面开一个水平压缩空气孔(15)，在上法兰(18)内侧密封面上开有与水平压缩空气孔(15)垂直的垂直孔(19)，铂网压块(8)将铂网(3)固定于拱形支撑块(13)上。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

(1)A线路处使用薄壁塑性环板(14)，只要焊缝不开裂A处绝无泄漏，而通过环板的塑性变形可以吸收掉整个支撑结构的大部分变形和应力集中，减少结构开裂泄漏的风险；

(2)B线路处在拱形支撑块(13)与上短筒节(9)的焊缝处沿整个环形开一圆滑过渡的下凹弧(17)，使此处应力降低，避免B处焊缝开裂；

(3)C线路处使用拱形支撑块(13)，取消原来支撑块(11)及沟槽状的应力释放槽(10)，既减少了无用的材料和重量，同时由于体积变小及拱形弧16的使用，可有效降低膨胀挤压引起的应力集中。

(4)针对氨的外部泄漏问题，在氨氧化炉工作时在外部接入压力大于炉内压力的压缩空气，空气处于一个憋压的状态，一旦有细微的缝隙，由于密封空气压力比炉内压力高，所以压缩空气会源源不断从外部吹进炉内，有效缓解氨外部泄漏问题。

(5)结构简单，可有效防止氨泄漏，使用安全可靠。

附图说明

图1为本实用新型氨氧化炉结构示意图。

图2为图1所示节点I现有技术漏氨示意图。

图3为本实用新型节点I的结构示意图。

如图所示，1是顶部气体入口，2是气体分布器，3是铂网，4是水冷壁，5是冷却盘管，6是底部出口，7是支撑环板，8是铂网压块，9是上短筒节，10是应力释放槽，11是方形支撑块，12是下短筒节，13是拱形支撑块，14是薄壁塑性环板，15是水平压缩空气孔，16是拱形弧，17下凹弧，18是上法兰，19是垂直孔，20是长筒节。

具体实施方式