燃烧炉系统节能减排改造方案研究

产业经济
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燃烧炉系统节能减排改造方案研究
◆潘 鑫
本文主要阐述了燃烧炉系统节能减排改造方案和工艺过程，希望能为广大同仁提供参考和借鉴。

1 项目实施的意义
目前，中国的环境形势十分严峻。

尽管经过努力，中国环境出现了局部改善，但总体态势依然在恶化。

应该看到，中国面临的严峻的环境问题很大程度上是发展阶段的问题。

冶金、化工行业产生的废气是我国工业系统中重点污染源之一，据国家环保总局统计，冶金、化工行业排放的废气（烟尘）总量位于全国各工业部门排放总量的第2位。

“十一五”期间，冶金、化工企业节能减排技术发展目标是，围绕新时期我国冶金、化工行业的重点任务和发展目标，以废气（烟尘）治理为突破口，提高我国冶金、化工行业废气（烟尘）治理的技术水平，增强产品的国际竞争力的同时，从源头上节约水资源，减少污染排放，逐步实现生产和环境的协调发展。

通过联合攻关和新技术推广应用，在无水化、少（节）水、降耗、减排和生态环保的关键技术上取得突破，在“十一五”末期，实现万元增加值的能源消耗下降20%的国家节能减排目标。

节约能源资源，走科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的路子，是坚持和落实科学发展观的必然要求，也是关系到我国经济社会可持续发展全局的重大问题。

本技改项目的终极目标是节能、减排、增效，符合国家政策，同时减少污染，企业还可获得良好效益，是既有利于企业又有利于国家及社会的好项目。

2 总体设计技术方案
增加一套燃烧炉系统，由燃烧炉在生产的同时利用自身特点燃磷产生的热能，通过上升管受热与水相互作用将热能转化为蒸汽，并由汽包输送到分汽缸供输磷管和成品槽及储磷池保温、加热使用，减少了原煤的消耗。

设备方案：设备选择立足成熟、可靠和经济，原则上尽量采用国产设备，关键设备的部件国内质量不过关的采用进口。

工程方案：在原生产车间内部进行改造，除一些设备基础外，基本不增加厂房土建费用。

3 生产工艺流程
3.1 改造前生产工艺和装置
采用热法生产工业磷酸工艺，从熔磷、供磷到生产磷酸产品采用一条连续生产线，用黄磷作为原料，其主要原理为：黄磷燃烧氧化生成五氧化二磷，五氧化二磷与水化合生成磷酸。

储存于地下储磷池的液态黄磷，由变频器调节磷泵转速，经带蒸汽夹套的输磷管连续地将液态黄磷送至磷喷枪。

同时向磷喷枪送入约400kpa 压力的压缩空气，将液态黄磷充分雾化后在燃磷塔内氧化燃烧，二次空气由高压离心通风机从系统尾部抽吸空气自磷喷枪周围补充。

在燃磷塔内空气中带入的水分和P2O5生成部分多磷酸，冷凝于塔壁形成一层保护性覆盖层，保护塔壁不受腐蚀。

塔外壁用水夹套通冷却水进行冷却，使塔出口处的气体温度降到900℃以下，燃磷塔积存的多磷酸经高温磷焰加热蒸发后随气体进入水化塔。

水化塔内喷入磷酸，使燃磷塔送来的P2O5气体水化吸收，生成所需浓度的磷酸。

循环磷酸吸收热量后温度升高，经塔壁夹套内的冷却水，磷酸冷却器及板式换热器，冷却循环水循环冷却后，返回塔内，部分继续循环使用，一部分按所需浓度提取过滤后做为成品磷酸。

塔
内气体经文丘里除雾器，复挡除沫器分离酸沫，纤维除雾器捕集剩余酸雾，使尾气中的P2O5含量低于50mg/Nm3，由烟囱排放。

文丘里除雾器喷洒酸循环使用。

工艺水自动补充至稀酸槽，稀酸连续喷入水化塔补充冷却器液位及调节磷酸浓度。

3.2 改造后生产工艺和装置
增加一套燃烧炉系统，由燃烧炉在生产的同时利用自身特点燃磷产生的热能，通过上升管受热与水相互作用将热能转化为蒸汽，并由汽包输送到分汽缸供输磷管和成品槽及储磷池保温、加热使用，减少了原煤的消耗。

燃烧炉改造投入使用大大降低了燃煤锅炉的开车率，不仅减少了辅料的开支，减少了原煤的消耗，而且生产的稳定性得到了提高，对环境的影响也降低：降低了煤灰向大气的排放，烟尘将由8.48t/a 降至0.5t/a 左右，二氧化硫也将由10.1t/a 降至1.6t/a 。

改造后的生产工艺流程图如下：
3.3 控制方案
随着科学技术的不断发展，目前工业自控水平也逐渐由过去的常规仪表控制发展到PLC 和DCS 集散控制系统。

此类系统由于它具有友好的人机界面，大容量的数据处理能力，强大的控制功能和拓展功能，先进的通讯技术及网络化管理等优点，正逐渐取代了传统的常规仪表，而成为现代工业控制领域的主流。

（桃江县第一中学 湖南 桃江 413400）。