专利名称：：膜式壁废热回收锅炉的制作方法
技术领域：
：本实用新型涉及一种热能回收及利用的废热锅炉，尤其是黄磷燃烧废热回收锅炉结构
技术领域：
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背景技术：
：黄磷燃烧热作为一等余热资源，回收黄磷燃烧所放出的热量是热法磷酸提高经济效益和环境效益的有效途径，是实现热法磷酸能源经济、环保经济、循环经济的有效方法。黄磷燃烧热能回收锅炉与热法磷酸生产装置相配套使用，产生的蒸汽用于热法磷酸生产用热源。黄磷燃烧要释放出大量的热，传统的热法磷酸生产工艺通常采用冷却水或循环酸将热量移走，作为废热排出，生产系统所需热源单独设置专用的燃煤锅炉提供。形成了生产系统既需外部供热，自身产生的反应热却白白排掉的能源浪费现象。对该问题国外有过相关研究，但因对设备材质有特殊要求和设备投资费用太高而未获得工程应用。清华大学与云南化工研究院共同研发的ZL01143443.0、江苏双良锅炉有限公司的ZL200820031746.9和ZL200810020522.2。该几项专利虽然较好地将化工反应塔结构要素与工业锅炉要素结合起来，实现了利用自然空气在生产热法磷酸的同时副产0.5MPa以上的工业蒸汽，并在工程上推广应用。但是，在产业应用过程中存在以下不足燃烧器从燃磷炉底部侧装，导致1)锅炉内热流密度分布不均、稳定性差、火焰形状不理想。2)出现流道截面积较大、离水冷壁较远的不规则区域。上述两个缺陷的存在，导致设备使用寿命大大降低，检修率高，影响生产长周期稳定运行，并影响产品质量，增加劳动强度。如清华大学与云南化工研究院专利ZL01143443.0的结构它由汽包和具有热能回收功能的燃烧塔组成。该塔包括由多根上升管与连于各管之间的强化换热翘片构成一个具有中空腔的筒状换热器；设置在换热器上、下端面上与该上升相连通的上连箱和下连箱；由安装在该上、下联箱上下端的上下封头及膜式换热器外侧的保温层的封闭外壳；设置在下封头底部固定外壳的底座支架；安装在上封头与中空腔连通的气体出口管；安装在该外壳侧面下部与中空腔连通的喷磷枪接口管；分布在外壳外侧的两根以上的下降管，下降管的一端与下联箱相连，另一端与汽包相连；安装在上封头且分别与中空腔、汽包连通的两根以上导汽管；汽包上开有蒸汽出口和补水口。燃烧塔采用金属材料制成，在该燃烧塔内的金属表面涂有一层能耐高温蒸汽及其聚合腐蚀的等离子体陶瓷涂层。再如江苏双良锅炉有限公司专利ZL200820031746.9和ZL200810020522.2结构包括膜式壁炉膛、水冷底座、汽包、下降管、汽水引出管、省煤器和黄磷热燃烧器。膜式壁炉膛包括水冷底座支撑，膜式壁炉膛由上到下由炉顶锥、上连箱、水冷壁、下联箱和炉底。水冷壁与上联箱、下联箱连通，炉锥顶连接于上联箱顶部，炉底与连接在下联箱部，炉底由设置在其底部的水冷底座通水进行冷却。汽包设置在炉膛上方，汽包出水口通过下降管与下联箱连通，上联箱通过汽水引出管与汽包进口连通形成汽水循环回路。上述专利的主要不足之处在于设备造价高；热能回收率不高；而且燃烧器从燃磷炉底部侧装导致了1)炉内热流密度分布不均、稳定性差，影响锅炉寿命。2)出现流道截面积较大、离水冷壁较远的不规则区域(此不规则区域的中心部位3温度最高，因而腐蚀也就最严重)。3)燃烧器附近壁面在较短时间内被腐蚀穿孔。
发明内容本发明的目的是解决目前现有技术存在的问题和不足即燃烧器从燃磷余热锅炉筒体部侧装所导致的缺陷，而提供一种换热效率高，余热回收能力强，抗腐蚀性能好，使用寿命长，对热法磷酸产品质量无影响，使用稳定可靠的黄磷废热回收锅炉。本发明的目的是这样实现的膜式壁废热回收热锅炉，由锅炉筒体、上环形集箱、下环形集箱、圆筒形膜式壁、炉膛、燃烧器接口、锅炉支座、锅筒、下降管、上升管、烟气出口接口组成；其特征在于，锅炉为立式结构并具有中空腔的圆筒形封闭塔体，其锅炉本体是由上锥体、中部筒体和下锥体构成的一个密闭壳体；燃烧器设置在炉顶正中央垂直向下或炉底正中央垂直向上；五氧化二磷气体出口设置在炉底下锥体侧部或炉顶上锥体侧部；在上锥体设置有冷却水盆，在下锥体的炉底锥上设置有水冷夹套；烟气接口设置于炉顶或炉底上或下锥侧；锅筒设置于膜式壁炉膛上方一侧，锅筒的出水口通过下降管与下环形集箱相连，上环形集箱通过上升管与锅筒蒸汽进口连通，形成汽水循环回路。本实用新型锅炉筒体使用材质为316L。本实用新型的效果是改变了燃烧器从锅炉筒体侧装所带来的1)燃烧器附近水冷壁为避开加工工艺限制而出现的面积较大和离水冷壁较远的不规则区域(此不规则区域的中心部位温度最高，因而腐蚀也就最严重)；2)燃烧器附近壁面在较短时间内被腐蚀穿孔。3)炉内热流密度分布不均的状况。并同时避免了局部热负荷过高而造成的局部金属材料因温度过高所至的腐蚀破坏。整体提高了黄磷燃烧余热回收锅炉的体积热负荷，节约金属材料，降低燃磷炉的造价。4)省掉了热法磷酸生产过程中所需的专用燃煤锅炉。降低了设备投资费用，同时节省燃煤和循环冷却水，其经济效益、社会效益和环境效益明显。以下结合附图及实施例进一步阐述本
实用新型内容。图1为本实用新型结构示意图；图2为本实用新型应用流程示意图。具体实施方式见图1，膜式壁废热回收热锅炉，由锅炉筒体、上环形集箱1-7、下环形集箱1-8、圆筒形膜式壁1-16、炉膛1-1、燃烧器接口1-4、锅炉支座1-14、锅筒1-9、下降管1-11、上升管1-10、烟气出口接口1-5和1-6组成；其特征在于，锅炉为立式结构并具有中空腔的圆筒形封闭塔体，其锅炉本体是由上锥体1-2、中部筒体和下锥体1-3构成的一个密闭壳体；燃烧器设置在炉顶正中央垂直向下或炉底正中央垂直向上；五氧化二磷气体出口设置在炉底下锥体侧部或炉顶上锥体侧部；在上锥体设置有冷却水盆1-15，在下锥体的炉底锥上设置有水冷夹套1-13；烟气接口设置于炉顶或炉底上或下锥侧；锅筒1-9设置于膜式壁炉膛上方一侧，锅筒1-9的出水口通过下降管1-11与下环形集箱1-8相连，上环形集箱1-7通过上升管1-10与锅筒1-9蒸汽进口连通，形成汽水循环回路。本实用新型锅炉筒体使用材质为316L。本实用新型所应用的装置结构流程如图2所示，图中标号为1_燃磷余热锅炉、2-水合塔、3-酸泵、4-换热器、5-锅筒、6-分汽缸；燃磷余热锅炉该装置是利用现有“燃磷水合一步法装置”，增加一个“燃磷余热锅炉”，达到既生产磷酸，又副产低压蒸汽以满足装置自身所需的热能、实现节能减排、保护环境、降低生产成本的目的。以上所述的燃磷余热锅炉呈立式圆筒形状，其锅炉本体是由上锥体、筒体和下锥体构成的一个密闭壳体，其筒体形似一个水管锅炉，燃烧和换热均在燃烧室内完成。燃磷余热锅炉的上锥顶部中央或下锥顶部与燃烧器管口连接、下锥底侧或上锥顶侧与烟气出口管连接。筒体采用模式水冷壁结构，解决了炉子的密封问题，且大大地提高了水冷程度，提高了余热利用率。锅炉的锅筒呈高位布置，上环形集箱用管子与其相连，下部连接下降管，形成了较好的水循环。表1、表2是采用上述设备回收与利用余热的实施例参数表1:2.5万吨/年热法磷酸余热回收与利用装置参数<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表2:5.0万吨/年热法磷酸余热回收与利用装置<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>权利要求膜式壁废热回收热锅炉，由锅炉筒体、上环形集箱(1-7)、下环形集箱(1-8)、圆筒形膜式壁(1-16)、炉膛(1-1)、燃烧器接口(1-4)、锅炉支座(1-14)、锅筒(1-9)、下降管(1-11)、上升管(1-10)、烟气出口接口(1-5和1-6)组成；其特征在于，锅炉为立式结构并具有中空腔的圆筒形封闭塔体，其锅炉本体是由上锥体(1-2)、中部筒体和下锥体(1-3)构成的一个密闭壳体；燃烧器设置在炉顶正中央垂直向下或炉底正中央垂直向上；五氧化二磷气体出口设置在炉底下锥体侧部或炉顶上锥体侧部；在上锥体设置有冷却水盆(1-15)，在下锥体的炉底锥上设置有水冷夹套(1-13)；烟气接口设置于炉顶或炉底上或下锥侧；锅筒(1-9)设置于膜式壁炉膛上方一侧，锅筒(1-9)的出水口通过下降管(1-11)与下环形集箱(1-8)相连，上环形集箱(1-7)通过上升管(1-10)与锅筒(1-9)蒸汽进口连通，形成汽水循环回路。2.根据权利要求1所述的膜式壁废热回收热锅炉，其特征在于，锅炉筒体使用材质为316L。专利摘要膜式壁废热回收热锅炉，本实用新型锅炉为立式结构并由上锥体(1-2)、中部筒体和下锥体(1-3)构成；燃烧器设置在炉顶正中央垂直向下或炉底正中央垂直向上；在上锥体设置有冷却水盆(1-15)，在下锥体的炉底锥上设置有水冷夹套(1-13)；烟气接口设置于炉顶或炉底上或下锥侧；锅筒(1-9)设置于膜式壁炉膛上方一侧，锅筒的出水口通过下降管(1-11)与下环形集箱(1-8)相连，上环形集箱(1-7)通过上升管(1-10)与锅筒蒸汽进口连通；本实用新型具有换热效率高，余热回收能力强，抗腐蚀性能好，使用寿命长，对热法磷酸产品质量无影响，使用稳定可靠的优点。文档编号F22B31/00GK201582781SQ20102010156公开日2010年9月15日申请日期2010年1月26日优先权日2010年1月26日发明者和仕堂,张宗麒,文光,李昆东,杨利明,苏永清,蹇启贤申请人:李昆东