[實用新型]黃磷生產(chǎn)過程中的熱功電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720724256.6
• 申請日: 2017-06-21
• 公開（公告）號: CN206973509U
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 施文剛;楊坤;吳家春;馮繼春
• 申請（專利權(quán)）人: 澂江龍鳳磷業(yè)有限責(zé)任公司
• 主分類號: F22B1/16
• 分類號: F22B1/16;F01K27/00;F01D15/10
• 代理公司: 曲靖科嵐專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙)53202
• 代理人: 鄭興平

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及熱力系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及黃磷生產(chǎn)過程中尾氣和蒸汽的回收利用系統(tǒng)。

背景技術(shù)

黃磷的生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的可燃燒尾氣，大約每生產(chǎn)1噸黃磷，產(chǎn)生2500-3000m3的尾氣，其成分主要是一氧化碳，還有硫、氟、磷、氮、氰化物和原料粉塵等，發(fā)熱值較大，利用價值很高，目前綜合利用黃磷尾氣的技術(shù)方向有用作熱源和尾氣發(fā)電等。

對于利用黃磷尾氣發(fā)電的技術(shù)在黃磷生產(chǎn)企業(yè)中應(yīng)用較為普遍，將磷爐尾氣經(jīng)凈化處理后送入鍋爐燃燒，利用燃燒產(chǎn)生的高壓蒸汽推動汽輪機進行發(fā)電，發(fā)出的電能并入電網(wǎng)，能夠一定程度上抵消電爐冶煉時消耗的電量，降低生產(chǎn)成本，但蒸汽在通過汽輪機后，壓力和溫度均降低，只能并入城市供熱網(wǎng)使用，但在南方城市并沒有集中供熱的網(wǎng)絡(luò)，因此這種方式無法實現(xiàn)，所以一些企業(yè)將這些蒸汽全部冷凝成水，經(jīng)過除氧等操作后再次進入鍋爐使用，但這種方式需要很多冷凝設(shè)備、水處理設(shè)備，成本較高。

以此同時，在黃磷生產(chǎn)工藝流程中，又存在較多的需要額外供熱的地方，最直接的就是磷礦石在入爐前需要進行烘干，以往烘干是采用的熱源是固態(tài)煤，效率和污染較大，后來改為使用水煤漿進行燃燒加熱，仍然存在容易產(chǎn)生多余的煙氣排放、造成環(huán)境污染等不足，因此現(xiàn)在逐步改為使用磷爐尾氣作為燃料，但磷爐尾氣的燃燒對于磷礦石烘干機的腐蝕較大，且燃燒過程不易控制。

另外，黃磷電爐在排放爐渣進入水池時會產(chǎn)生大量的含有腐蝕性氣體的高溫水蒸汽，這些水蒸汽帶走了大量的熱能，但由于其具有腐蝕性，難以回收利用，因此基本上都是直接排放到空中，造成了工作環(huán)境霧氣彌漫，影響生產(chǎn)的正常進行，對操作工人的健康也是一大危害；為了部分消除這種敞開式水池存在的不足，一些廠家設(shè)計了收集蒸汽的的收集罩，但收集效率不佳，并且還會影響從水池中的撈渣作業(yè)。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點，本實用新型提供一種黃磷生產(chǎn)過程中的熱功電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，將黃磷電爐尾氣用于鍋爐燃燒產(chǎn)生高溫高壓蒸汽，推動汽輪機工作發(fā)電，使用過的壓力和溫度降低的蒸汽則輸送到磷礦石烘干工位，用以輔助烘干磷礦石，另外，黃磷電爐出渣池產(chǎn)生的大量高溫水蒸汽收集后一部分通過水幕冷凝用于補充出渣池中的冷卻水，另一部分仍然引導(dǎo)礦石烘干機處輔助加熱，通過一整套的尾氣、蒸汽回收加熱做功系統(tǒng)，將黃磷生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的功、熱能能量充分利用，從而最大程度上節(jié)約能源，降低成本。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案，黃磷生產(chǎn)過程中的熱功電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，包括熱-功轉(zhuǎn)換機構(gòu)、功-電轉(zhuǎn)換機構(gòu)、蒸汽回收冷凝機構(gòu)。

所述熱-功轉(zhuǎn)換機構(gòu)包括尾氣回收凈化機構(gòu)及尾氣燃燒機構(gòu)。

所述尾氣回收凈化機構(gòu)包括電爐1、尾氣水封2、引氣管3、引氣風(fēng)機4、壓力傳感器5、控制器6、進氣管7、汽水分離筒8、排水管9、水洗塔10；所述引氣管3分別連接電爐1和尾氣水封2，引氣風(fēng)機4安裝在引氣管3上，設(shè)置在引氣管3內(nèi)部的壓力傳感器5與控制器6和引氣風(fēng)機4依次連接，進氣管7聯(lián)通汽水分離筒8，汽水分離筒8下端設(shè)置排水管9，汽水分離筒8的出氣管與水洗塔10連接。

所述尾氣燃燒機構(gòu)包括自動閥門11和尾氣鍋爐12，以及與尾氣鍋爐12連接的汽包13和高壓蒸汽管14。

所述功-電轉(zhuǎn)換機構(gòu)包括與汽包13連接的蒸汽汽輪機15以及異步電機16，所述蒸汽汽輪機15的進汽口通過進汽閘閥與高壓蒸汽管14道連通，接收蒸汽；所述異步電機16的轉(zhuǎn)子與所述蒸汽汽輪機15的轉(zhuǎn)子聯(lián)接，并相對于異步電機16的定子轉(zhuǎn)動發(fā)電，做功后的蒸汽通過低壓蒸汽管17排出。

所述蒸汽回收冷凝機構(gòu)設(shè)置在電爐1下方，其包括爐料通道18、水幕冷凝塔19、出渣池20、蒸汽收集罩21、左導(dǎo)汽管22、溢流池23、補水池24，其中，爐料通道18連接電爐1底部后伸入出渣池20中，出渣池20和溢流池23之間設(shè)置溢流管道25，爐渣進入時出渣池20的水面上升，高出溢流管道25的冷卻水沿其流入溢流池23；蒸汽收集罩21置于出渣池20上方，其上設(shè)置左導(dǎo)汽管22和右導(dǎo)汽管26，其中左導(dǎo)汽管22連接到水幕冷凝塔19的底部，右導(dǎo)汽管26連接磷礦石烘干裝置，左導(dǎo)汽管22將部分蒸汽送入水幕冷凝塔19中冷凝成水，右導(dǎo)汽管26將另一部分蒸汽送至磷礦石烘干裝置進行輔助加熱。