专利名称：电炉法生产黄磷尾气的利用方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种直接以电沪法生产黄磷时所产生的废气(尾气)为燃料，燃烧工业锅炉的废气(尾气)利用方法及使用该方法过程中采用的装置，属黄磷尾气再生利用领域。
电炉法生产黄磷过程中伴生排放出大量尾气，尾气的组份中的CO占总量的85-90％，其余为水蒸汽和其它有毒有害杂质。每生产一吨黄磷产品要副产尾气2300-2800NM，其热值约为10000-11290KJ/NM。一家年产黄磷6000吨的企业，每年要向大气排放尾气约1500万NM，是一个大污染源。现有的利用尾气的方法主要是将尾气用于矿粉烧结、矿石烘干和热交换器(无压热水炉)几种方式，但缺陷是一是利用率低，大部份尾气依然经烟囱顶部点燃放散；二是热水炉的堵塞、爆管频繁，设备使用寿命短，不完全燃烧产物——烟气低空排放，污染严重；三是企业生产(主要是黄磷包装)及生活用蒸汽的问题未能因热交换器的投用而顺利解决，即不能取代工业锅炉。
本发明的目的在于提供一种利用生产黄磷过程中产生的尾气来燃烧工业锅炉的电炉法生产黄磷尾气的利用方法及使用这种方法的装置；本发明的目的在于提供一种通过压缩机将黄磷尾气加压后，经数个喷咀喷出燃烧工业锅炉的电炉法生产黄磷尾气的利用方法方法及使用这种方法的装置；本发明的目的在于提供一种经自力式调压器、让整个系统保持一定压力的方法及使用这种方法的装置；
本发明的目的在于提供一种通过一个或者数个安全水封和阻火器来防止回火爆炸、保证整个系统安全地利用电炉法生产黄磷尾气的方法方法及使用这种方法的装置；本发明的目的是通过下列方法或者工艺包括以下步骤(1)收取磷炉尾气总水封槽排出的低压尾气，(2)经水封净化器净化，(3)进入尾气压缩机内加压至0.01-0.2MPa，(4)尾气再经用管道连接的气水分离器、调压器、安全水封器和阻火器后，(5)与从锅炉鼓风管鼓入的空气在喷咀口中混合，(6)最后从装在锅炉中的尾气燃烧器喷出燃烧。
为实施上述电炉法生产黄磷尾气的利用方法而使用的装置，其特征是调压器选用自力式调压器，自力式调压器和压缩机上都装有旁通管，自力式调压器让从压缩机压出的尾气压力保持在300-500mmH2O范围；气水分离器顶部装有气压表、进气管和输气管，中部装有自来水进水管，下部装有排污水管，中部装有一块挡板；安全水封器顶部装有紧急尾气放散管、U形压力表和输气管，中部装有自来水进水管和防爆门，下部装有排污管，进气管直接插入安全水封器中的水平面以下；阻火器内装有铜丝网罩及析流板，铜丝网罩一端套接在阻火器进气口上，另一端装有折流板，铜丝网罩用支撑体固定；装在锅炉中的尾气燃烧喷咀可是若干个，尾气燃烧器的内管为尾气喷管，外管为鼓风管，内管的中间有一根支撑管，在内管端头喷咀口处、内管与支撑管之间装有导向板，内管与经过阻火器的尾气管连通，外管直接与锅炉鼓风管连通。
在电炉法生产黄磷过程中生产的工业尾气气压约为20mmH2O的低压尾气，无法直接利用于工业锅炉燃烧，本发明将低压尾气接到磷矿尾气总水封槽初步过滤，再通入水封净化器中进一步净化，压缩机将净化后的尾气压力加压至0.01-0.2MPa，通过自力式调压器的调压，让整个系统的压力保持在一定范围，为了防止尾气燃烧工艺流程中的回流，防止管道堵塞，防止炉膛着火爆炸，保证整个系统的安全运行，本发明系统采用了多个安全水封器，阻火器及尾气浓度报警器，尾气通入锅炉内后，与煤混燃方式燃烧。
本发明主要技术措施有；1)尾气的净化因尾气中含有少量磷泥粉尘，在管路上应予清除，也可以用水封净化器清洗。2)尾气加压因为尾气自身压力只有20-30mmH2O水柱，蒸汽锅炉上无法加以利用，需进行加压才能送到锅炉房使用，为此选用尾气压缩机后带有水分离器，减少入炉尾气的水分，加压压力的大小也影响输气管径，应作技术比较后确定压缩机的机型。3)尾气调压器尾气加压后，由无缝钢管引至锅炉房前，为了使燃烧稳定，在锅炉房内设置尾气压力自动调压器，此调压器出口压力控制在尾气燃烧器设计要求的压力范围内。4)安全水封及钢制阻火器安全水封的作用是防止燃烧器发生回火时影响到尾气总管乃至压气机的安全，与锅炉房内安装的钢制阻火器一起形成两道防止回火的屏障，确保尾气总管的安全，钢制阻火器是利用铜丝网的快速吸热的原理导致回火在此急冷而熄灭。5)尾气燃烧器实现尾气的稳定燃烧，燃烧器的设计是至关重要的。本发明采用鼓风扩散式套管旋流燃烧器，套管中有内管(又称尾气喷管)，尾气喷管内部套的一根支撑管(又称窥视管)，支撑管与内管端头装有旋流叶片状导向板，当尾气从内管喷出时，在旋流状叶片导向板的作用下，尾气旋转喷出，与从外管(又称锅炉鼓风管)鼓入的空气混合，最后从喷咀喷出燃烧。
下面依照说明书附图提供一个实施例，对本发明作进一步详细描述。
图1是本发明的工艺流程方框图。
图2是本发明阻火器的结构示意图。
图3是本发明的工艺流程图。
图4是本发明尾气燃烧器的结构示意图。
图5是本发明尾气燃烧器的A方向视图。
1、抽气口处于磷炉尾气总水封槽的上部，根据实际需用量，尾气靠其自然压力，经水封净化器(2)后，从抽气口抽入压缩机(3)。
2、压缩机(3)选用水环式气体压缩机，附带气水分离器(4)，低压尾气经压气机限量、加压到0.15MPa，限额内进入尾气总管，远距离输送到锅炉房。
3、为了保证锅炉燃烧稳定，在压缩机输出管未端上装有自力式调压器(5)，使进入锅炉的尾气的压力保持在300-500H2O范围内波动，同时为了防止管道阻塞，影响整个系统的安全性，在压气机和调压器装置装有旁通管。
4、经过调压稳压的尾气进入安全水封(6)，其作用是防止燃烧器发生回火时影响到尾气总管及压气机的安全，在安全水封器上，同时装设有排污管、紧急放散管、U形压力表和防爆门。
5、尾气由锅炉前墙两侧经钢制阻火器(7)进入燃烧器在炉膛燃烧。钢制阻火器是利用铜丝网的快速吸热原理迫使回火在此急剧冷却熄灭，与前面的安全水封形成两道防止回火的屏障。
6、尾气燃烧器设计成鼓风扩散式套管旋流燃烧器，内管是尾气喷管，外管是锅炉鼓风管，风管由切线方向进入鼓风管，加之尾气喷管未端的导向板变向，燃气与空气混合旋转进入炉膛燃烧，尾气喷管内有一根窥视管，既可在炉外观察到火焰喷燃情况，又是导向板的支撑管，，尾气燃烧器前端装设尾气浓度报警器，一旦尾气回流进鼓风管且处于爆炸极限浓度范围时，即发出报警信号。尾气燃烧器的安装数量根据锅炉大小决定。
7、火床上保持适量燃煤明火，一为防止尾气熄灭后再送气时发生炉膛内气体爆炸，二为防止护排过热，防止烧坏变形。
8、在确定压缩机的机型时，需考虑锅炉所需燃烧的尾气量及压缩机的最大排气量，应不至于使磷炉总水封产生负压，也就是说，只要保证“天灯”作为一种黄磷沪正常生产的“信号”存在，而不是高高的火炬即可。
采用本发明实施可节约燃煤量为80％，以一台DZL4-13型锅炉为例，按305个工作日、75％出力计算，年节二类烟煤约为3470吨，折合人民币55万作元。
1——磷炉尾气总水封槽；2——水封净化器；3——压缩机；4——气水分离器；5——调压器；6——安全水封器； 7——阻火器；8——尾气燃烧器；71——尾气出气口；72——铜丝网；73——尾气进气口；74——支撑体；75——钢外壳；76—析流板；81——内管(尾气喷管)；82——支撑管(窥视管)；83——外管(锅炉鼓风管)；84——导向管。
权利要求
1.一种电炉法生产黄磷尾气的利用方法， 其特征是包括以下步骤(1)收取磷炉尾气总水封槽(1)排出的低压尾气，(2)经水封净化器(2)净化，(3)进入尾气压缩机(3)内加压至0.01-0.2MPa，(4)尾气再经用管道连接的气水分离器(4)、调压器(5)、安全水封器(6)和阻火器(7)后，(5)与从锅炉鼓风管鼓入的空气在喷咀口(8)中混合，(6)最后从装在锅炉中的尾气燃烧器(8)喷出燃烧。
2.根据权利要求1所述的、为实施黄磷尾气利用方法而使用的调压器装置，其特征是调压器(5)选用自力式调压器，自力式调压器和压缩机上都装有旁通管，自力式调压器让从压缩机压出的尾气压力保持在300-500mmH2O范围。
3.根据权利要求1或2所述的、为实施黄磷尾气利用方法而使用的气水分离器装置，其特征是气水分离器(4)顶部装有气压表、进气管和输气管，中部装有自来水进水管，下部装有排污水管，中部装有一块挡板。
4.根据权利要求1或2所述、为实施黄磷尾气利用方法而使用的安全水封装置，其特征是安全水封器(6)顶部装有紧急尾气放散管、U形压力表和输气管，中部装有自来水进水管和防爆门，下部装有排污管，进气管直接插入安全水封器中的水平面以下。
5.根据权利要求1或2所述的、为实施黄磷尾气利用方法而使用的阻火器装置，其特征是阻火器(7)内装有铜丝网罩(72)及析流板(76)，铜丝网罩(72)一端套接在阻火器进气口上，另一端装有折流板(76)，铜丝网罩用支撑体固定。
6.根据权利要求1或2所述的、为实施黄磷尾气利用方法而使用的尾气燃烧器装置，其特征是装在锅炉中的尾气燃烧器可是若干个，尾气燃烧器的内管(81)为尾气喷管，外管(82)为鼓风管，内管(81)的中间有一根支撑管(82)，在内管端头喷咀口处、内管(81)与支撑管(82)之间装有导向板(84)，内管与经过阻火器的尾气管连通，外管直接与锅炉鼓风管连通。
全文摘要
本发明涉及一种直接以电炉法生产黄磷时所产生的废气(尾气)为燃料，燃烧工业锅炉的废气(尾气)利用方法及使用该方法过程中采用的装置，属黄磷尾气再生利用领域。本发明通过收取磷炉尾气总水封槽排出的低压尾气，经水封净化器净化后，再通过压缩机加一定压力后，经气水分离器、自力式调压器、安全水封器、阻火器后，在尾气燃烧器中与锅炉鼓风管鼓入的空气混合喷出燃烧锅炉。本发明方法和装置具有安全可靠，节约能源，减少环境污染等优点，是一种安全可靠的废气利用技术。
文档编号F23C9/00GK1132330SQ9510465
公开日1996年10月2日 申请日期1995年5月5日 优先权日1995年3月24日
发明者钱学彬, 许桂馨, 张学曾, 倪云才, 柴光凤, 赵自云, 林世华, 罗志平, 严碧德 申请人:钱学彬