一种燃黄磷尾气锅炉的设计
净化黄磷尾气燃气发电系统设计
5000Nm3/h净化黄磷尾气燃气发电系统设计课程设计报告The design of 5000Nm3/h yellow phosphorus exhaust gas purification power system目录1 综述 (4)1.1课题研究背景 (4)1.1.1国内外黄磷产业现状 (4)1.1.2 黄磷尾气的综合利用现状 (4)1.2 燃气发电意义及发展趋势 (5)1.3 燃气轮机简介 (5)1.3.1 燃气轮机的工作原理 (5)1.3.2 燃气轮机的结构 (6)1.4 燃烧室 (7)1.4.1 燃烧室的基本概念 (7)1.4.2 燃烧室的结构 (7)1.4.3 燃烧室的基本性能指标 (8)1.4.3 燃烧室气流的组织 (8)2 燃烧室的热力过程 (9)2.1 混合气完全燃烧的理论空气量 (9)2.2 过量空气系数 (10)2.2.1 过量空气系数的影响 (10)2.2.2 过量空气系数的计算 (11)2.3 混合气完全燃烧产物的组分 (12)2.4 燃气热值计算 (13)3 燃烧室设计 (13)3.1 燃烧室基本尺寸的确定 (13)3.1.1火焰筒直径和长度 (13)3.1.2 燃烧室长度和直径的计算 (14)3.1.3 隔热套直径的计算 (15)3.1.4 燃烧区与掺冷区长度计算 (16)3.2 燃烧室部件设计 (16)3.2.1 一次配气机构 (16)3.2.2 燃气的混合机构 (17)3.2.3 火焰筒壁的冷却机构 (18)3.2.4 点火机构 (18)3. 3燃烧室测量系统 (18)3.4 外壳设计 (20)3.4.1 材料的选取 (20)3.4.2 壳体厚度 (21)3.4.3 壳体质量 (21)3.5 封头设计 (22)3.6 法兰的选型 (22)3.7 水压试验 (23)3.8 含氧报警仪 (23)4设计总结表 (24)4.1 基本情况表 (24)4.2 技术特性表 (24)5 收获与体会 (25)6 致谢 (25)参考文献 (26)摘要:黄磷尾气富含一氧化碳,且含有硫、磷、砷、氟、氰化物和原料粉尘等杂质,它的排放既污染了环境又造成资源浪费。
黄磷炉设计手册
黄磷炉设计手册摘要:1.黄磷炉设计手册概述2.黄磷炉的设计原则和要求3.黄磷炉的主要组成部分和设计要点4.黄磷炉的运行原理和操作流程5.黄磷炉的安全生产和环境保护措施6.黄磷炉的设计改进和发展趋势正文:一、黄磷炉设计手册概述黄磷炉设计手册主要介绍了黄磷炉的设计原则、要求、组成部分、运行原理、操作流程、安全生产和环境保护措施等方面的内容。
黄磷炉是冶炼黄磷的重要设备,其设计合理性直接影响到黄磷的生产效率、产品质量和生产安全。
因此,本手册旨在为黄磷炉的设计、制造和使用提供参考和指导。
二、黄磷炉的设计原则和要求1.设计原则:科学合理、安全可靠、操作简便、节约能源、减少污染。
2.设计要求:满足生产工艺要求、设备结构紧凑、材料选择合理、强度和刚度满足要求、符合安全生产和环境保护规定。
三、黄磷炉的主要组成部分和设计要点1.主要组成部分:炉膛、炉顶、炉底、炉墙、燃烧器、冷却系统、排烟系统、电气控制系统等。
2.设计要点:(1)炉膛:合理确定炉膛尺寸,保证黄磷熔化和精炼过程的稳定性;选择合适的耐火材料,确保炉膛的使用寿命。
(2)炉顶:设计合理的炉顶结构,保证炉内气密性;选用耐高温、耐腐蚀的材料。
(3)炉底:确保炉底结构强度,防止炉底塌陷;设计合理的排烟孔,保证熔化过程中产生的烟气顺利排出。
(4)炉墙:合理设计炉墙厚度,保证炉墙在高温下的稳定性;选用耐高温、耐腐蚀的材料。
(5)燃烧器:设计合理的燃烧器结构,保证燃烧过程的稳定性;选用合适的喷嘴,确保燃烧充分。
(6)冷却系统:合理设计冷却水道,保证炉墙和炉顶的冷却效果;选择合适的冷却水泵和冷却水管道材料。
(7)排烟系统:设计合理的排烟管道,保证烟气排放的畅通;采用高效的除尘设备,减少烟气中的粉尘污染。
(8)电气控制系统:选用可靠的电气设备,确保黄磷炉的正常运行;设计合理的电气控制系统,满足生产过程中的各种控制要求。
四、黄磷炉的运行原理和操作流程1.运行原理:黄磷炉通过燃烧器将燃料燃烧产生的热量传递给炉内黄磷,使黄磷熔化并进行精炼。
黄磷尾气发电项目方案设计(新)2
实用文档第一章概述我国是黄磷、电石、碳化硅的生产大国,而黄磷、电石、碳化硅的生产是高耗能大户,同时在生产中要产生大量的高含CO的尾气,以黄磷生产为例,每生产一吨黄磷,就要副产2500~3000m3尾气,尾气中CO的含量一般都在80%以上,如此巨大的尾气量,而目前在这些企业中80%以上的尾气都是直接排入大气中,造成了很大的能源、资源的浪费和严重的环境污染。
节能减排,建立环境友好型的文明社会是我国的基本国策,随着环境保护政策的落实和加强,尾气回收利用势在必行,并关系到企业的生存和发展。
多年来黄磷尾气、电石尾气、碳化硅尾气等没有能很好的回收利用的根本原因是尾气回收净化技术比较复杂,投资较大。
这类尾气中除含有大量的CO、CH4、H2、CO2等有用气体外,还含有一定量的硫化物、磷化物、砷化物、氟化物等有害物质和大量的粉尘,用简单的过滤除尘、水洗、碱洗法制得的净化尾气达不到化工合成工艺气的要求,只能用作燃料,经济效益不佳。
近十多年来我国许多科研单位、高等院校、生产企业、设计公司等都在致力于尾气回收净化和综合利用的研究和开发工作,并取得了可喜的成果,技术日趋成熟,并建立起多处示范性装置,运行良好。
利用尾气回收,变废为宝,虽然尾气回收净化需要一定的投资,但其生产成本远低于直接用煤、气、油生产的产品,而且解决了环境污染的大问题。
1.1 项目申请单位情况概述及编制依据1.1.1 项目申请单位概况**化工企业现有两台/套1万吨/年黄磷生产系统,可年生产成品黄磷(五氧化二磷)2万吨,年产值 ****万元。
1.1.2 项目概述该企业年产黄磷2万吨,每生产一吨黄磷可产生黄磷尾气(CO 95%)3000NM3,全年副产尾气2×3000=6×107NM3,除部分尾气用于矿石烘干和工艺加温外,剩余部分全部燃烧(点天灯)外排,此工艺不仅浪费了资源也污染了环境。
黄磷尾气的热值约为2716大卡,和11MJ。
如果用黄磷尾气作燃料供发动机发电1NM3尾气可发电1KW/H,目前公司全年副产尾气约2万吨×3000=6×107 NM3,除去用于黄磷原材料工段烘干矿石和工艺加温外,剩余黄磷尾气量约为黄磷尾气发电项目建议书5000nm3/h(co100%),可以组建一座装机容量为5000kw的机组。
(完整word版)黄磷尾气利用——尾气蒸汽锅炉技术
黄磷尾气利用——尾气蒸汽锅炉技术彭元洪,万源,刘新坤,唐运忠,张朝坤(湖北兴发化工集团股份有限公司,湖北宜昌,443700)摘要:介绍了兴发集团开发的一种黄磷尾气蒸汽锅炉新技术。
黄磷尾气含有高浓度的一氧化碳,具有很高的热值,但是由于含有难以净化去除的磷、硫等杂质,大多被用来烧制热水和烘干原料等,利用率和价值很低。
该技术通过一种采用将燃烧和换热蒸发分开进行的低压蒸汽锅炉结构,解决了磷、硫等杂质对设备构成的腐蚀,可以稳定生产出蒸汽供厂内其他工序使用。
通过运行,各项技术指标均达到设计能力。
该技术的成功运用实现了节能减排,提高了黄磷尾气的利用价值,为黄磷尾气利用提供了一条可行的新途径。
关键词:黄磷尾气蒸汽锅炉腐蚀节能减排Phosphorus exhausts utilization:a boiler technology for exhaust steamPen yuanhong, Liu xinkun, Wan yuan, Tang yunzhong, Zhang chaokun (Hubei Xingfa Chemicals Group Co. ltd, Yichang 443700, China) Abstract: A new technology developed by Xingfa Group for phosphorus exhausts in stream boiler was introduced. Yellow phosphorus containing high levels of carbon monoxide emission, it’s have high calorific value, but due to purify the phosphorus removal contain impurities such as sulfur, mostly used to burn to making hot water and drying materials, utilization and value is very low. A low pressure steam boiler structure which separated burning and heat exchanging used in this new technology, as a result, the problem of equipment corrosion due to combustion of impurities, such as phosphorus,sulfur was resolved, and it can provided stability steam for other worked procedure in factory. It was proved that all technique indexes reached the designed capabilities. Thus, the new technology realized the energy conservation and emission reduction,enhanced the yellow phosphorus exhaust use value, provided a new route for efficient utilization of phosphorus exhausts.Key words: yellow phosphorus tail gas; steam boiler; corrosion; energy conservation and emission reduction.1黄磷尾气利用现状每生产1吨黄磷,大约副产尾气2500~3000 m3。
黄磷尾气循环流化床锅炉设计
黄磷尾气循环流化床锅炉设计摘要:联合黄磷尾气的燃烧特性,优化设计循环流化床锅炉,以锅炉布置、核心部件为设计重点,分析锅炉运行的磨损、腐蚀问题,提出科学的处理对策。
关键词:黄磷尾气;循环流化床;锅炉设计我国的黄磷产量非常高,出口量达到世界第一。
黄磷尾气是黄磷生产的副产品,由于含有残磷,具备自燃特点,腐蚀性和毒害性强。
多数生产厂家未充分利用黄磷,导致剩余黄磷被排入到大气环境中,严重污染环境。
黄磷尾气综合利用的途径如下:其一,使用纯净一氧化碳作为原料,合成多种化工产品;其二,利用尾气热值作为燃料。
但是在使用黄磷尾气合成化工品时,很难实现规模化推广应用。
所以使用黄磷尾气燃烧锅炉之后会产生蒸汽发电和供热,成为黄磷尾气综合利用的研究方向。
1、锅炉整体布置为了全面提升黄磷尾气的利用率,首先要处理好锅炉选型问题。
以气体作为燃料的锅炉型式,以室燃炉为主。
室燃燃气锅炉的设备简单,结构紧凑,能够实现自动化操作,也不会污染大气环境。
然而我国多数企业因用电形势等多种原因很难稳定生产黄磷,黄磷尾气生产工艺也不太稳定,对室燃炉的运行安全性影响明显,同时很难提升锅炉的参数、效率。
循环流化床锅炉,燃料适应性非常强,能够高效处理黄磷尾气锅炉粘覆和腐蚀等不良问题。
锅炉流化原理是将气体以一定速率通过布风装置,使得经过布风装置的物质或粒子接触气体,并由此而产生热流态。
流化床的性质,会受床内气体的截面速率影响。
在气流速率不断增加后,床内物质从稳定床态,逐渐转变为快速的流体床态。
为了保证流化床的流动工况,收集随气流逸出的颗粒后,遵照比例送回至流化床内循环使用。
此次设计的锅炉为循环流化床锅炉,采用自然循环、单汽包、循环流化床的燃烧方式。
锅炉为全钢焊接结构,采用露天布置法。
锅炉由膜式水冷壁炉膛、尾部竖井、旋风分离器组成。
锅炉设置给料装置共计2台,布置在炉膛前端。
同时设置气体燃烧器,设置在炉膛下部水冷壁。
在炉膛内部,设置屏式过热器。
在煤仓下面,由水冷壁管组成的水冷风室,还连接着其他风道点火器。
黄磷炉设计手册
黄磷炉设计手册(最新版)目录1.黄磷炉设计手册概述2.黄磷炉的构造和工作原理3.黄磷炉的设计要点4.黄磷炉的运行和维护5.黄磷炉的安全注意事项正文一、黄磷炉设计手册概述黄磷炉设计手册是一本关于黄磷炉设计、施工、运行和维护的专业指南。
黄磷炉是一种用于生产黄磷的重要设备,其工作原理是在高温条件下,通过氧化还原反应将磷矿石转化为黄磷。
本手册旨在为黄磷炉的设计、施工、运行和维护提供详细的技术指导。
二、黄磷炉的构造和工作原理1.构造黄磷炉主要由炉体、炉盖、燃烧器、排烟系统、供风系统、给料系统等部分组成。
炉体采用耐高温、耐腐蚀的材料制造,以承受高温和磷矿石中的腐蚀性成分。
2.工作原理黄磷炉的工作原理是在高温条件下,通过氧化还原反应将磷矿石转化为黄磷。
磷矿石与氧气在燃烧器中发生燃烧反应,生成五氧化二磷。
五氧化二磷进入炉体,在高温下被还原为黄磷。
生成的黄磷通过排烟系统排出,而炉内气体则通过供风系统进行循环。
三、黄磷炉的设计要点1.炉体设计炉体应采用耐高温、耐腐蚀的材料制造,以承受高温和磷矿石中的腐蚀性成分。
炉体的形状和大小需要根据生产规模、原料种类、燃料类型等因素进行设计。
2.燃烧器设计燃烧器应具有良好的混合和燃烧效果,以确保磷矿石充分燃烧。
同时,燃烧器需要能够承受高温和腐蚀性气体的侵蚀。
3.排烟系统设计排烟系统应能够有效地收集和排放黄磷炉内产生的废气,以防止有毒气体泄漏。
排烟系统还需要考虑节能和环保要求。
4.供风系统设计供风系统应根据黄磷炉的燃烧需要,提供适量的空气,以保证燃烧反应的进行。
同时,供风系统需要考虑节能和环保要求。
四、黄磷炉的运行和维护1.运行黄磷炉在运行过程中,需要定期检查各部件的工作状态,如温度、压力、排烟等,以确保设备正常运行。
同时,应根据生产需要调整燃料和磷矿石的供给量。
2.维护黄磷炉的维护主要包括定期检查各部件的磨损情况,对磨损严重的部件进行更换。
同时,需要定期清理炉内的积磷,以保证生产效率。
一种黄磷尾气燃烧用锅炉[实用新型专利]
(10)授权公告号 (45)授权公告日 2013.09.18C N 203203010 U (21)申请号 201320225606.6(22)申请日 2013.04.28F22B 31/00(2006.01)F22B 31/08(2006.01)F22G 1/04(2006.01)F23G 7/06(2006.01)F23M 5/08(2006.01)(73)专利权人大唐时代节能科技有限公司地址102200 北京市昌平区科技园区超前路9号B 座2285室专利权人西安新环能源有限公司(72)发明人王文鹏 贾双起 吴淑娟 李亚莉(74)专利代理机构北京元中知识产权代理有限责任公司 11223代理人王明霞(54)实用新型名称一种黄磷尾气燃烧用锅炉(57)摘要本实用新型提供了一种黄磷尾气燃烧用锅炉,包括炉膛11、燃烧器9、炉膛水冷系统1及对流烟室3;炉膛11的一侧上设有燃气进气口,燃气进气口上安有燃烧器9;炉膛11的燃气进气口侧的对侧连接有过热器烟室,过热器烟室内布置有过热器2;炉膛11并列侧设有对流烟室3,对流烟室3内布置有对流管束;炉膛11的内表面上布置有水冷壁;炉膛11与对流烟室3通过过热器烟室连通;炉膛11内设置有扰动墙10;炉膛水冷系统1的水冷壁面为防腐蚀材料涂层。
该黄磷尾气燃烧用锅炉采用了优化的结构布置,优化了锅炉各部件,使用了新的内壁材料涂层,从而实现燃黄磷尾气锅炉的安全稳定运行,延长了锅炉的使用寿命,达到对黄磷尾气有效利用的目的。
(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书4页 附图1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书1页 说明书4页 附图1页(10)授权公告号CN 203203010 U*CN203203010U*1/1页1.一种黄磷尾气燃烧用锅炉,包括炉膛(11)、燃烧器(9)、炉膛水冷系统(1)及对流烟室(3);炉膛(11)的一侧上设有燃气进气口,燃气进气口上安装有燃烧器(9);炉膛(11)的燃气进气口侧的对侧上设有炉膛烟气出口,炉膛烟气出口与过热器烟室连通,过热器烟室内布置有过热器(2);炉膛(11)并列侧设有对流烟室(3),对流烟室(3)内布置有对流管束;炉膛(11)的内表面上布置有炉膛水冷系统(1)的水冷壁;炉膛(11)与对流烟室(3)通过过热器烟室连通;其特征在于,所述炉膛(11)内设置有可使未燃尽的黄磷尾气回弹继续燃烧的扰动墙(10);所述炉膛水冷系统(1)的水冷壁面为防腐蚀材料涂层。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
存 在锅 炉 受热 面严 重 结垢 和 腐 蚀 问题 , 腐蚀 后 的化 学 形态 为磷 酸盐 、 砷 酸盐 、 硅酸盐等 , 从 破 坏情 况 可 推断 出尾气 中的腐 蚀 性 气体 磷 、 硅、 氟、 砷 与锅 炉 受
收 稿 日期 : 2 0 1 3 - 0 4 - 2 4
酸铁 , 造成严重腐蚀减薄 , 发生爆管事故 , 造成巨大 的经济 损失 。
炉法 , 每生产 l t 黄磷 副产 尾气 2 5 0 0~ 3 0 0 0 m ( 标
在 黄磷 尾 气综 合 利用 研 究 中 , 除 了制 作化 T 产
品, 将 黄磷 尾气 除尘 、 净化 后用作 热效 率 高的锅 炉燃
态) , 其 主要 成分 为 C O, 含量 在 8 5 % ~ 9 5 %, 既可作
1 黄磷尾气 综合利用现状
黄 磷尾 气 富含 C O, 含量在 8 5 %~ 9 5 %, 其 它 杂
质为无 机 硫 ( S 、 H S 、 S O ) 、 有机硫 、 S i F 、 P H 、 P 、
系 。 因此研 究 和掌握 黄磷 尾气 燃烧特 性及 燃烧对 锅 炉材 料 的腐 蚀 规律 , 选 择合 适 的锅炉 材料 , 探索有 效
( 1 9 7 9一) , 助 理 工 程
师, 主 要 从 事 锅 炉 设
计工作 。
Abs t r ac t : Ai mi n g a t t he s e v e r e c o r r o s i o n p r o b l e m e x i s t e d i n t he b o i l e r t h a t c o mbu s t y e l l o w p ho s p h o r us t a i l ga s,a d o p t s me a s u r e s f r o m s t r u c t ur e d e s i g n,t e c h n o l o g y pr o c e s s i ng a n d ma t e r i a l s ,t o g u a r a n t e e t h e s a f e t y o p e r a t i o n o f t h e b o i l e r . Ke y wo r ds:y e l l o w p hos pho r us t a i l g a s ;c o r r o s i on ;pur i ic f a t i o n t r e a t me nt ;l a t t i c e wa l l ;f la me pl a t i ng
0 前 言
黄 磷 是一 种 重 要 的化 工 产 品 , 我 国是世 界 上 主
黄磷 尾气成 分见 表 1 。因此 黄磷 尾气 具 有 非 常高 的
热值 , 发 热值 在 1 0~1 1 . 5 M J / m ( 标态 ) , 是 十分 优
良的燃料 。
要 的产 磷 国和 出 口国¨ J 。黄 磷 的生 产 通 常采 用 电
的防护措施 是 黄磷尾 气 资源化 利用 的重要 途径 。
H F 、 H 、 C O 、 O 、 N 、 氰化 物 和粉尘 等 , 未 经处 理 的
表 1 未 经处 理 的 黄磷 尾 气 成 分
通 过现 场调 查 云南 某 黄 磷 生 产 厂 , 其锅 炉 同样
热 面材料 中的 F e直接 反 应 生 成磷 铁 、 硫化 亚 铁 、 磷
De s i g n o f Ye l l o w Ph o s p h o r us Ta i l Ga s Fi r e d Bo i l e r
WU S h u - j u a n
( X i a n X i n h u a n E n e r g y C o . L t d . , X i a n 7 1 0 0 6 8 , C h i n a )
料是 黄磷 尾气 资源 化研 究 的热 点 , 但 也 存 在技 术 难
题, 如云南 江磷 集 团江 川 厂 投建 的三 座 黄磷 尾 气 热 水锅 炉运 行 了 3 、 4个 月后锅 炉 内换热 管就 出现 了结
垢 和腐蚀 , 不得 不频 繁 更 换 部 件 J 。通 过前 期 大 量
的现 场调研 , 认 为燃 黄 磷 尾 气锅 炉 的快 速 失效 与 黄 磷尾 气燃 烧特性 及其 对锅 炉材 料 的腐 蚀有 直接 的关
工
文章编号 : 1 0 0 4 - 8 7 7 4 ( 2 0 1 3 ) 0 5 - 0 0 2 4 - 0 3
业
锅
炉
2 0 1 3年第 5期 ( 总第 1 4 1期 )
一
种燃 黄 磷 尾 气 锅 炉 的设 计
吴 淑 娟
( 西安 新环 能源有 限公 司 , 陕西 西安 7 1 0 0 6 8 )
摘
要: 针对 目前燃黄磷尾气锅 炉存在 的严重腐 蚀问题 , 从结构 设计 、 材料 工艺处 理等 方
面采取措施 , 实现锅炉安全运行 。 关键词 : 黄磷尾气 ; 腐蚀 ; 净化处理 ; 花格墙 ; 喷涂
中 图分 类 号 : T K 2 2 9 . 9 2
2 黄磷尾气专用锅炉 的设计
本 次设计 的黄磷尾 气专 用锅 炉用 于云南 澄江 某
为燃料 , 也 可作 为 化工 原 料 。黄 磷 综合 利 用 途 径很 广, 但 由于 黄磷尾 气 中有 害杂质种 类较 多 , 如硫 、 磷、 砷、 氟, 净化 分离 难度 大 、 成本 高 , 阻碍 了黄磷 尾气 的 有效利 用 。如 果 黄 磷 尾 气 未 经 净 化 而 直 接 排 人 大 气, 将 会给 环境 带来严 重 的污染 。