[实用新型]黄磷燃烧热能回收利用装置

说明书

所属技术领域

本发明属于热能回收与利用技术领域，特别涉及热法磷酸生产中黄磷燃烧热能的回收与利用领域。

背景技术

现有的热法磷酸产生中热能回收利用装置燃烧室采用的是膜式壁结构，黄磷在燃烧时生产五氧化二磷气体，正常工作时膜式壁上覆有一层五氧化二磷保护层，这就避免了黄磷在燃烧时因空气中含有的水份与五氧化二磷反应产生磷酸聚合物的腐蚀。膜式壁结构在制造时因焊接需要，鳍片要有一定的宽度，这就使鳍片中心热量传递给吸热管的距离增加，传递温差加大，造成鳍片中心温度远高于吸热管壁温。当鳍片中心温度高到一定温度时，五氧化二磷保护层就会被破坏掉，五氧化二磷保护层一旦被破坏，磷酸聚合物在高温时对钢材有很强的腐蚀性，鳍片和吸热管很快就会被磷酸聚合物腐蚀掉，造成热能回收装置无法正常工作，限制了热能回收利用，这就是现有的磷酸热能回收利用装置不能生产高温过热蒸汽的原因，而且膜式壁结构制造工艺复杂，焊接工作量大。

发明内容

本专利发明的目的是为了克服现有技术的不足，提出一种更高效率的黄磷燃烧热能回收利用装置，该热能回收利用装置可把回收热量提高10％以上。现有的热能回收利用装置只能生产饱和蒸汽，新发明的黄磷燃烧热能回收利用装置能生产过热蒸汽，饱和蒸汽变为过热蒸汽后在发电供热利用上有质的飞跃，过热蒸汽发电供热效率高，热能利用更加合理，生产运行更加安全稳定，并具有良好的社会效益和经济效益。

本实用新型黄磷燃烧热能回收利用装置解决问题的方案是：一种热能回收利用装置，包括燃烧室、汽包、管式过热器、黄磷喷枪、底座支架组成；其特征是；燃烧室是由密集管式换热器上封头及下封头构成；密集管式换热器是由上下环形联箱中间固定多根吸热管紧密排列形成的中空腔体，上下封头为多个不同内径的环形管紧密组合固定而成；上封头固定在上环形联箱上，下封头固定在下环形联箱上，上封头中间固定有五氧化二磷气体导气管，导气管中安装有管式过热器，下封头中间固定有进风管，进风管上固定有黄磷喷枪，燃烧室外部有密封的金属外罩，外罩外部设有保温层，燃烧室固定在底座支架上；燃烧室外部布置了与下封头连接的进水管，汽包与下封头连接的给水管，汽包与下联箱连接的下降管，汽包与上联箱连接的蒸汽导管，汽包与上封头连接的蒸汽管，上封头与管式过热器入口管连接的蒸汽接管，管式过热器出口管与主蒸汽管连接。

本实用新型的有益效果是，结构简单，焊接量小，热能回收效率高，工艺流程合理，运行费用低。

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1的A-A视图。

图中1、汽包，2、蒸汽管，3、主蒸汽管，4、管式热器，5、导气管，6、环形管，7、上封头，8、蒸汽接管，9、上联箱，10、吸热管，11、燃烧室，12、密封罩，13、下联箱，14进水管，15、进风管，16、黄磷喷枪，17、环形管，18、底座支架，19、下封头，20、给水管，21、下降管，22、保温层，23、蒸汽导管。

具体实施方式

本黄磷燃烧热能回收利用装置是由燃烧室11、汽包1、管式过热器4、黄磷喷枪16、底座支架18组成；燃烧室11是由密集管式换热器、上封头7、下封头19构成；密集管式换热器是由环形上联箱7和环形下联箱13中间固定多根吸热管10紧密排列形成的中空腔体，上封头7是由多个不同内径的环形管6紧密组合固定而成，下封头19是由多个不同内径的环形管17紧密组合固定而成，上封头7固定在上联箱9上，下封头19固定在下联箱13上，上封头7中间固定有五氧化二磷气体导气管5，导气管5中安装有管式过热器4，下封头19中间固定有进风管15，进风管15上固定有黄磷喷枪16，燃烧室11外部有密封的金属外罩12，外罩12外部设有保温层22，燃烧室11固定在底座支架18上，进水管14与下封头19进水管连接，汽包1通过给水管20与下封头19出水管连接，汽包1通过下降管21与下联箱13连接，汽包1通过蒸汽导管23与上联箱9连接，汽包1通过蒸汽管2与上封头7蒸汽入口管连接，上封头7蒸汽出口管通过蒸汽接管8与管式过热器4蒸汽入口管连接，管式过热器4蒸汽出口管与主蒸汽管3连接。

使用方法

首先要通过进水管14给黄磷燃烧热能回收利用装置加满水，并保持汽包水位在中心位置；空气通过进风口15进入燃烧室11，黄磷通过黄磷喷枪16进入燃烧室11中自燃，黄磷燃烧时产生五氧化二磷同时释放出大量热量，这些热量通过辐射换热和对流换热的形式被燃烧室11中的下封头19、吸热管10、上封头7、管式过热器4中的水和蒸汽所吸收，给水在下封头19得到预热通过给水管20送到汽包1，吸热管10内的水因不断的吸收热量最后被汽化，形成汽水混合物，它的密度要小于同一水平面上下降管21中水的密度，吸热管10中的汽水混合物不断的上升，进入上联箱9，通过上联箱9进入汽包1，这时水在汽包1-下降管21-下联箱13-吸热管10-上联箱9-导汽管23-汽包1形成自然水循环，汽水混合物进入汽包1后进行汽水分离，蒸汽通过蒸汽管2进入上封头7，蒸汽在上封头7中进一步吸热变为过热蒸汽，过热蒸汽通过蒸汽接管8送到管式过热器4进一步的加热，在管式过热器4中加热后的过热蒸汽通过主蒸汽管3送出进行利用；黄磷燃烧产生五氧化二磷气体通过导气管5去水化塔合成磷酸，从而实现了黄磷燃烧时热能的回收，并产生高温高压过热蒸汽。