[实用新型]黄磷生产过程中的热功电联产系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及热力系统节能技术领域，具体涉及黄磷生产过程中尾气和蒸汽的回收利用系统。

背景技术

黄磷的生产过程中会产生大量的可燃烧尾气，大约每生产1吨黄磷，产生2500-3000m³的尾气，其成分主要是一氧化碳，还有硫、氟、磷、氮、氰化物和原料粉尘等，发热值较大，利用价值很高，目前综合利用黄磷尾气的技术方向有用作热源和尾气发电等。

对于利用黄磷尾气发电的技术在黄磷生产企业中应用较为普遍，将磷炉尾气经净化处理后送入锅炉燃烧，利用燃烧产生的高压蒸汽推动汽轮机进行发电，发出的电能并入电网，能够一定程度上抵消电炉冶炼时消耗的电量，降低生产成本，但蒸汽在通过汽轮机后，压力和温度均降低，只能并入城市供热网使用，但在南方城市并没有集中供热的网络，因此这种方式无法实现，所以一些企业将这些蒸汽全部冷凝成水，经过除氧等操作后再次进入锅炉使用，但这种方式需要很多冷凝设备、水处理设备，成本较高。

以此同时，在黄磷生产工艺流程中，又存在较多的需要额外供热的地方，最直接的就是磷矿石在入炉前需要进行烘干，以往烘干是采用的热源是固态煤，效率和污染较大，后来改为使用水煤浆进行燃烧加热，仍然存在容易产生多余的烟气排放、造成环境污染等不足，因此现在逐步改为使用磷炉尾气作为燃料，但磷炉尾气的燃烧对于磷矿石烘干机的腐蚀较大，且燃烧过程不易控制。

另外，黄磷电炉在排放炉渣进入水池时会产生大量的含有腐蚀性气体的高温水蒸汽，这些水蒸汽带走了大量的热能，但由于其具有腐蚀性，难以回收利用，因此基本上都是直接排放到空中，造成了工作环境雾气弥漫，影响生产的正常进行，对操作工人的健康也是一大危害；为了部分消除这种敞开式水池存在的不足，一些厂家设计了收集蒸汽的的收集罩，但收集效率不佳，并且还会影响从水池中的捞渣作业。

发明内容

为克服现有技术的上述缺点，本实用新型提供一种黄磷生产过程中的热功电联产系统，将黄磷电炉尾气用于锅炉燃烧产生高温高压蒸汽，推动汽轮机工作发电，使用过的压力和温度降低的蒸汽则输送到磷矿石烘干工位，用以辅助烘干磷矿石，另外，黄磷电炉出渣池产生的大量高温水蒸汽收集后一部分通过水幕冷凝用于补充出渣池中的冷却水，另一部分仍然引导矿石烘干机处辅助加热，通过一整套的尾气、蒸汽回收加热做功系统，将黄磷生产过程中产生的功、热能能量充分利用，从而最大程度上节约能源，降低成本。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案，黄磷生产过程中的热功电联产系统，其特征在于，包括热-功转换机构、功-电转换机构、蒸汽回收冷凝机构。

所述热-功转换机构包括尾气回收净化机构及尾气燃烧机构。

所述尾气回收净化机构包括电炉1、尾气水封2、引气管3、引气风机4、压力传感器5、控制器6、进气管7、汽水分离筒8、排水管9、水洗塔10；所述引气管3分别连接电炉1和尾气水封2，引气风机4安装在引气管3上，设置在引气管3内部的压力传感器5与控制器6和引气风机4依次连接，进气管7联通汽水分离筒8，汽水分离筒8下端设置排水管9，汽水分离筒8的出气管与水洗塔10连接。

所述尾气燃烧机构包括自动阀门11和尾气锅炉12，以及与尾气锅炉12连接的汽包13和高压蒸汽管14。

所述功-电转换机构包括与汽包13连接的蒸汽汽轮机15以及异步电机16，所述蒸汽汽轮机15的进汽口通过进汽闸阀与高压蒸汽管14道连通，接收蒸汽；所述异步电机16的转子与所述蒸汽汽轮机15的转子联接，并相对于异步电机16的定子转动发电，做功后的蒸汽通过低压蒸汽管17排出。

所述蒸汽回收冷凝机构设置在电炉1下方，其包括炉料通道18、水幕冷凝塔19、出渣池20、蒸汽收集罩21、左导汽管22、溢流池23、补水池24，其中，炉料通道18连接电炉1底部后伸入出渣池20中，出渣池20和溢流池23之间设置溢流管道25，炉渣进入时出渣池20的水面上升，高出溢流管道25的冷却水沿其流入溢流池23；蒸汽收集罩21置于出渣池20上方，其上设置左导汽管22和右导汽管26，其中左导汽管22连接到水幕冷凝塔19的底部，右导汽管26连接磷矿石烘干装置，左导汽管22将部分蒸汽送入水幕冷凝塔19中冷凝成水，右导汽管26将另一部分蒸汽送至磷矿石烘干装置进行辅助加热。