CN216480898U - 一种新型燃烧黄磷尾气发电锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型燃烧黄磷尾气发电锅炉，包括燃烧器，管路系统和锅炉本体，所述双锅筒自然循环和锅炉本体总体布置主俯剖面图均为“┃┃┃”形结构的锅炉：即锅炉本体结构为中间是高温锅炉管束、炉膛设置在高温锅炉管束的右侧、低温锅炉管束设置在高温锅炉管束的左侧，且低温锅炉管束的小锅筒比高温锅炉管束的大锅筒低且还小，过热器设置特有的喷水减温系统，锅炉的各受热面管子采用多重耐腐蚀设计和受热面四周均设置有检修门孔、空间与通道。解决了之前的黄磷尾气发电锅炉的蒸发量低、发电少、过热蒸汽调节性能差、热效率较低、检修困难而导致其社会效益、经济效益和环境效益都较差的问题。

Description

一种新型燃烧黄磷尾气发电锅炉

技术领域

本实用新型涉及锅炉技术领域，具体为一种新型燃烧黄磷尾气发电锅炉。

背景技术

长期以来，我国磷化工行业，在冶炼黄磷矿石过程中伴生大量的可燃烧的黄磷尾气(收到基低位发热值Qnet,ar＝～1200KJ/Nm3,成分：CO:89～91％, 其他成分主要有：S：3-13g/Nm3；As:0.07-0.08g/Nm3；P:0.5-3g/Nm3)，黄磷尾气通过管道送到厂房外上空燃烧，其燃烧的热量均未利用而白白浪费掉，并导致大气温室效应的加剧。在国家节能减排和可持续发展的大政方针指导下，2016年前锅炉行业研制了燃烧黄磷尾气发电锅炉，陆续在黄磷生产企业投入运行，一定程度上地解决了发电锅炉必备的炉膛水冷壁、过热器和锅炉管束中的管子烟气侧严重腐蚀而导致的早期失效、使用寿命短暂的问题，同时也出现了过热蒸汽汽温超温调节困难和对流管束左右集箱腐蚀穿孔等问题，这就需要统筹解决过热蒸汽汽温超温调节困难和解决集箱腐蚀穿孔等问题，期待燃烧黄磷尾气发电锅炉结构与性能更先进可靠。

在中国发明申请CN102175019A中公开“一种燃烧黄磷尾气发电锅炉”，但是该锅炉出现锅炉管束下集箱被腐蚀穿孔和过热蒸汽汽温调节困难等问题，此专利中的锅炉管束缺点是：左侧对流管束最外管子靠左侧墙的垂直墙面距左集箱垂直中心线的距离有85.5毫米，且在左集箱垂直中心线的左侧，同理右侧对流管束最外管子靠右侧墙的垂直墙面距右集箱垂直中心线的距离有85.5毫米，且在右集箱垂直中心线的右侧，即垂直墙面下的倾斜墙面在左右集箱的正上方；对流管束所有管子均穿过锅炉管束烟道左右侧墙垂直墙面下的倾斜墙面引入左右集箱，对流管束中管子在锅炉启动与低荷运行时，所有管子上冷凝结各类腐蚀性液体穿过倾斜墙直接流到左右集箱外圆柱面上，导至左右集箱外圆柱面腐蚀穿孔事故；此专利中面式减温器缺点是：锅炉管束上的大锅筒中的饱和蒸汽，由三根连通管均匀分配到低温过热器的进口集箱中，饱和蒸汽经低温过热器中的蛇形管内流过并被蛇形管外的烟气加热成过热蒸汽，低温过热器出口过热汽由上进入面式减温器中调节，过热汽由上而下穿过面式减温器内传热面积管子外面，用 105℃锅炉给水进入面式减温器内热面积管子内，将管子外部过热蒸汽多余热量带走，使过热蒸汽汽温降低；因汽水之间热阻大而调节惯性大，通过加大给水量也难以实现热蒸汽汽温快速下降，实践证明：在燃烧黄磷尾气发电锅炉用面式减温器调节过热蒸汽汽温效果不好，为此，我们提出一种新型燃烧黄磷尾气发电锅炉。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型燃烧黄磷尾气发电锅炉，具备为磷化工企业提供性能更优异的燃烧净化后黄磷尾气为燃料的发电锅炉产品，不仅要锅炉蒸发量大、发电多、热效率高，而且还要过热蒸汽汽温调节性能优异、安全可靠和使寿命长等诸多优势，为黄磷尾气热量有效利用和大气环境保护做出贡献的创新突破，解决好之前的黄磷尾气发电锅炉的蒸发量低、发电少、过热蒸汽汽温调节困难、且锅炉热效率较低和锅炉管束集箱腐蚀穿孔而导致其社会效益、经济效益和环境效益都较差的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种新型燃烧黄磷尾气发电锅炉，燃烧器、炉膛、横置直形烟道、过热器、高温过热器、低温过热器、高温锅炉管束、高温对流管束管、第一检修段、冷却室、连通烟道、低温锅炉管束、低温对流管束管、第二检修段、九十度弯管、热管换热器、水冷壁、出口管组、炉膛右水冷壁下集箱、炉膛积灰积液坑、炉膛左水冷壁下集箱、过热器出口集箱、高温过热器进口集箱、上低过出口喷水减温集箱、下低过出口喷水减温集箱、低温过热器进口集箱、三根连通管、大锅筒、引出管、小锅筒、左右水冷壁上集箱、φ450圆形人孔、倾斜炉底、第一左右集箱、检修门、第一积灰积液坑、高温锅炉管束左右侧墙、第二左右集箱、第二积灰积液坑、阻流环、低温锅炉管束左右侧墙；所述锅炉本体总体布置由炉膛、过热器和高温锅炉管束与低温锅炉管束组成，双锅筒自然循环和锅炉本体总体布置主俯剖面图均为“┃┃┃”形结构的锅炉，即锅炉本体结构为中间是高温锅炉管束，炉膛设置在高温锅炉管束的右侧，低温锅炉管束设置在高温锅炉管束的左侧；且低温锅炉管束的小锅筒直径比高温锅炉管束的大锅筒直径小、低温锅炉管束的小锅筒水平中心线标高比高温锅炉管束的大锅筒水平中心线标高低；过热器由高温过热器和低温过热器组成，设置在横置直形烟道中，过热器设置特有的喷水减温系统，喷水减温系统由上低过出口喷水减温集箱和下低过出口喷水减温集箱组成；锅炉的各受热面管子采用多重耐腐蚀设计和受热四周均设置有检修门孔、空间与通道；燃烧器安装炉膛的前墙上，炉膛内后端出口设置有横置直形烟道，横置直形烟道出口端连接高温锅炉管束；高温锅炉管束内由前至后依次设置有高温对流管束管、第一检修段和冷却室和高温对流管束管中靠墙管，高温锅炉管束的出口端连接有连通烟道，连通烟道的出口端设置有低温锅炉管束，低温锅炉管束内由前至后依次设置有低温对流管束管和第二检修段和低温对流管束管中靠墙管；炉膛内分别设置有炉膛右水冷壁下集箱和炉膛左水冷壁下集箱，炉膛内部左右侧墙与后墙设置有水冷壁和左侧墙水冷壁后部设置出口管组，且下部设置有炉膛积灰积液坑，炉膛积灰积液坑横截面为倒直角梯形，倒直角梯形下边为积灰积液坑平底面，全部为耐火砖砌筑，炉膛的内还设置有左右水冷壁上集箱；高温锅炉管束的下端设置有第一积灰积液坑，第一积灰积液坑横截面上为倒等腰梯形与下为矩形组合，矩形下边为积灰积液坑平底面，全部为耐火砖砌筑，高温锅炉管束内还设置有高温锅炉管束左右侧墙，低温锅炉管束的下端设置有第二积灰积液坑，第二积灰积液坑横截面上为倒等腰梯形与下为矩形组合，矩形下边为积灰积液坑平底面，全部为耐火砖砌筑，低温锅炉管束内还设置有低温锅炉管束左右侧墙。

作为本实用新型更进一步的方案：所述过热器由高温过热器和低温过热器组成，所述过热器的内还设置有低温过热器进口集箱、高温过热器进口集箱、过热器出口集箱和喷水减温系统，且喷水减温系统包括上低过出口喷水减温集箱和下低过出口喷水减温集箱。

作为本实用新型更进一步的方案：所述高温锅炉管束设置在将过热器的低温过热器出口与连通烟道的入口之间，高温锅炉管束的俯视剖面呈矩形截面；高温锅炉管束设置在大锅筒与第一左右集箱之间，高温锅炉管束下方设置有第一积灰积液坑；高温对流管束管中的靠墙管炉墙与大锅筒底部绝热层和第一积灰积液坑构成密闭空间；高温锅炉管束的水平剖面呈矩形截面，矩形截面内由前至后设置有：连通烟道的入口前段空间、四组高温对流管束管、三个第一检修段和冷却室；每组高温对流管束管是由设置的四排管构成，每排管是由横向对称设置七根管子构成，每组高温对流管束管中管子纵向与横向呈顺列状，高温对流管束管最外面的管子称之为靠墙管；高温对流管束管靠墙管外设置有高温锅炉管束左右侧墙，所述第一左右集箱为一圆柱形的空心管结构，高温对流管束管的靠墙管外圆柱面与第一左右集箱外圆柱面之间距离大于六十四毫米，高温锅炉管束左右侧墙的垂直墙面均在第一左右集箱外圆柱面对称中心线的一侧，高温对流管束管中百分之七十一点四的管子穿过高温锅炉管束左右侧墙垂直面后引入第一左右集箱；高温对流管束管中每根管子下部加配阻流环，阻流环为大小不等直径的同心圆厚度大于三毫米的耐腐蚀材料制成，当锅炉启动与低荷运行时，高温对流管束管中的靠墙管子和高温对流管束管中其他在空中管子上形成冷凝液，均可通过管子上的阻流环导流滴落到第一积灰积液坑中，而不会滴落到第一左右集箱外圆柱面上造成第一左右集箱外壁腐蚀穿孔。大锅筒与低温过热器进口集箱之间通过三根连通管连接。

作为本实用新型更进一步的方案：所述低温锅炉管束设置在连通烟道出口与九十度弯管入口之间，低温锅炉管束的俯视剖面呈矩形截面；低温锅炉管束设置在小锅筒与第二左右集箱之间，其下面设置有第二积灰积液坑；低温锅炉管束的靠墙管炉墙和小锅筒底部绝热层与第二积灰积液坑构成密闭空间；在低温锅炉管束的水平剖面呈矩形截面，矩形截面内由前至后设置有：连通烟道出口前段空间、八组低温对流管束管和七个第二检修段；每组低温对流管束管是由纵向设置的四排管构成，每排管是由横向对称设置的七根管子构成，每组低温对流管束管中管子纵向与横向呈顺列状，低温对流管束管最外面的管子称之为靠墙管；低温对流管束管靠墙管外设置有低温锅炉管束左右侧墙，所述第二左右集箱为一圆柱形的空心管结构，低温对流管束管的靠墙管外圆柱面与第二左右集箱外圆柱面之间距离大于六十四毫米，低温锅炉管束左右侧墙的垂直墙面均在第二左右集箱外圆柱面对称中心线的一侧，低温对流管束管中百分之七十一点四的管子穿过低温锅炉管束左右侧墙垂直面后引入第二左右集箱；低温对流管束管中每根管子下部加配阻流环，当锅炉启动与低荷运行时；小锅筒与大锅筒之间通过数根引出管连接。

作为本实用新型更进一步的方案：所述水冷壁与出口管组，高温过热器和低温过热器，管子均采用耐腐蚀钢管，特别是特温对流管束管和低温对流管束管中管子采用了耐腐结构与耐腐蚀钢管。

作为本实用新型更进一步的方案：所述过热器的后墙下部设置有两个φ 450的圆形人孔，高温过热器和低温过热器的底部设置有倾斜炉底。

作为本实用新型更进一步的方案：所述小锅筒的上部连接有引出管，引出管的一端引入大锅筒水平中心线处，由于小锅筒水平中心线标高比大锅筒水平中心线标高低，标高差大于1.3米以上。

作为本实用新型更进一步的方案：所述炉膛、过热器、高温过热器和低温过热器、高温锅炉管束内设置第一检修段和低温锅炉管束内设置第二检修段，高温锅炉管束和低温锅炉管束的前后墙均设置检修门。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型，经过净化后黄磷尾气和空气通过各自管道进入燃烧器混合后在炉膛中燃烧，燃烧火焰和烟气被炉膛中的水冷壁与炉膛出口管组等吸热后，高温火焰与烟气直线向依次进入炉膛后部转弯九十度再进入并横向冲刷炉膛出口管组、横置直段烟道、接着横向冲刷高温过热器与低温过热器后、烟气继续进入高温锅炉管束后部右侧进口：烟气由右侧进入冷却室转弯九十度后、横向冲刷四组对流管束管、三个检修段，烟气在高温锅炉管束前部九十度转向后，由右向左进入连通烟道中直向流动，当烟气进入低温锅炉管束的前端再九十度转向后，由前向后依次横向冲刷八组低温对流管束管、七个检修段后，离开锅炉本体，烟气经锅炉本体各个受热面逐级吸热后，最后进入九十度弯管、锅炉尾部的热管换热器吸热后，经钢制烟道由引风机抽引到烟囱而排入大气；本实用新型在调试期间，单台锅炉最大蒸发量达30吨 /时、锅炉运行压力为2.5兆帕、过热蒸汽温度达到450℃以上、过热蒸汽温度通过调节喷水减温系统的喷水量轻松可控过热蒸汽汽温，调试运行锅炉与发电一次性成功，运行20个月四个集箱完好无损；现以两台以投入运行的锅炉额定蒸发量25吨/时、锅炉额定压力2.5兆帕和锅炉额定蒸汽485℃的燃烧黄磷尾气发电锅炉为例，说明本实用新型所获得社会、经济与环保效益。黄磷尾气变废为宝的经济效益：两台锅炉总额定蒸发量：50吨/时，装机容量： 15000kw，在黄磷尾气充足时，每小时发电量为1.35万度，每天24小时发电量为32.4万度，每度电价按0.5元计算，发电收益16.2万元；每年按300 天计算发电量为9720万度，共计获得发电收益4860万元；用黄磷尾气做锅炉燃料而不用煤的经济效益：该锅炉若燃烧Ⅱ类烟煤，Ⅱ类烟煤的低位发热值是18090千焦/公斤，锅炉每小时耗Ⅱ类烟煤为5039.9公斤，连续24小时运行300天，年总消耗Ⅱ类烟煤36287.3吨；每吨Ⅱ类烟煤价格为2000元，年购Ⅱ类烟煤总费用为726万元，两项共获得5586万元；燃烧黄磷尾气环保效益：本实用新型燃烧黄磷尾气发电，锅炉的排烟温度160℃，原来黄磷尾气在空中燃烧后的高温烟气排放，相比减少了对大气的污染和减轻了大气的温室效应加剧，同时不用燃烧Ⅱ类烟煤36287.3吨发电，节省了宝贵的不可再生的煤资源；免除了燃烧Ⅱ类烟煤36287.3吨时产生的烟尘、氮氧化物污染和温室效应加剧；社会效益：黄磷尾气在空中燃烧变为有效利用和净省下了Ⅱ类烟煤36287.3吨。综上所述，其社会效益、经济效益和环境效益都是巨大的。

附图说明

图1为本实用新型A-A剖面图；

图2为本实用新型B-B剖面图；

图3为本实用新型C向视图；

图4为本实用新型过热器系统示意简图；

图5为本实用新型D局部放大图；

图6为本实用新型E局部放大图。

图中：1-燃烧器；2-炉膛；3-横置直形烟道；4-过热器；5-高温过热器； 6-低温过热器；7-高温锅炉管束；8-高温对流管束管；9-第一检修段；10-冷却室；11-连通烟道；12-低温锅炉管束；13-低温对流管束管；14-第二检修段；15-九十度弯管；16-热管换热器；17-水冷壁；18-出口管组；19-炉膛右水冷壁下集箱；20-炉膛积灰积液坑；21-炉膛左水冷壁下集箱；22-过热器出口集箱；23-高温过热器进口集箱；24-上低过出口喷水减温集箱；25-下低过出口喷水减温集箱；26-低温过热器进口集箱；27-三根连通管；28-大锅筒； 29-引出管；30-小锅筒；31-左右水冷壁上集箱；32-φ450圆形人孔；33-倾斜炉底；34-第一左右集箱；35-检修门；36-第一积灰积液坑；37-高温锅炉管束左右侧墙；38-第二左右集箱；39-第二积灰积液坑；40-阻流环；41-低温锅炉管束左右侧墙。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅附图1-6，一种新型燃烧黄磷尾气发电锅炉，包括燃烧器1，管路系统和锅炉本体，所述锅炉本体总体布置由炉膛2、过热器4和高温锅炉管束 7与低温锅炉管束12组成，双锅筒自然循环和锅炉本体总体布置主俯剖面图均为“┃┃┃”形结构的锅炉，即锅炉本体结构为中间是高温锅炉管束7，炉膛2设置在高温锅炉管束7的右侧，低温锅炉管束12设置在高温锅炉管束7 的左侧；且低温锅炉管束12的小锅筒30直径比高温锅炉管束7的大锅筒28 直径小、低温锅炉管束12的小锅筒30水平中心线标高比高温锅炉管束7的大锅筒28水平中心线标高低；过热器4由高温过热器5和低温过热器6组成，设置在横置直形烟道3中，过热器4设置特有的喷水减温系统，喷水减温系统由上低过出口喷水减温集箱24和下低过出口喷水减温集箱25组成；锅炉的各受热面管子采用多重耐腐蚀设计和受热四周均设置有检修门孔、空间与通道；燃烧器1安装炉膛2的前墙上，炉膛2内后端出口设置有横置直形烟道3，横置直形烟道3出口端连接高温锅炉管束7；高温锅炉管束7内由前至后依次设置有高温对流管束管8、第一检修段9和冷却室10和高温对流管束管8中靠墙管，高温锅炉管束7的出口端连接有连通烟道11，连通烟道11的出口端设置有低温锅炉管束12，低温锅炉管束12内由前至后依次设置有低温对流管束管13和第二检修段14和低温对流管束管13中靠墙管；炉膛2内分别设置有炉膛右水冷壁下集箱19和炉膛左水冷壁下集箱21，炉膛2内部左右侧墙与后墙设置有水冷壁17和左侧墙水冷壁17后部设置出口管组18，且下部设置有炉膛积灰积液坑20，炉膛积灰积液坑20横截面为倒直角梯形，倒直角梯形下边为积灰积液坑平底面，全部为耐火砖砌筑，炉膛2的内还设置有左右水冷壁上集箱31；高温锅炉管束7的下端设置有第一积灰积液坑36，第一积灰积液坑36横截面上为倒等腰梯形与下为矩形组合，矩形下边为积灰积液坑平底面，全部为耐火砖砌筑，高温锅炉管束7内还设置有高温锅炉管束左右侧墙37，低温锅炉管束12的下端设置有第二积灰积液坑39，第二积灰积液坑39横截面上为倒等腰梯形与下为矩形组合，矩形下边为积灰积液坑平底面，全部为耐火砖砌筑，低温锅炉管束12内还设置有低温锅炉管束左右侧墙41。

优选的，在图3、图4中，过热器4由高温过热器5和低温过热器6组成，过热器4内还设置有低温过热器进口集箱26、高温过热器进口集箱23、过热器出口集箱22和特有的喷水减温系统，特有的喷水减温系统包括上低过出口喷水减温集箱24和下低过出口喷水减温集箱25；高温锅炉管束7上的大锅筒28中的饱和蒸汽，由三根连通管27均匀分配到低温过热器6的低温过热器进口集箱26中，饱和蒸汽经低温过热器6中的蛇形管内流过并被蛇形管外的烟气加热成过热蒸汽，其过热蒸汽分两路等量同时进入上低过出口喷水减温集箱24和下低过出口喷水减温集箱25中，同时打开喷水减温水管道上的两个电动阀，105℃除盐水经水泵加压由喷头雾化成雾状水，雾状水与过热蒸汽同向边混合边前行调节低温过热器6出口过热蒸汽温调低后，相向同时进入高温过热器进口集箱23，过热蒸汽由高温过热器进口集箱23进入高温过热器5 中的蛇形管内流过并被蛇形管外的烟气加热成等于450℃过热蒸汽汽温的偏差范围内，确保450℃过热蒸汽汽温在偏差范围内进入高温过热器5过热器出口集箱22并由此引出到汽轮机发电机；达到450℃过热蒸汽汽温的偏差范围内是通过调节进入上下低过出口喷水减温集箱24、25中的105℃除盐水量的大小来实现的，实践证明：喷水减温器具有调节过热蒸汽汽温灵敏、且调温幅度大和自动化程度高等特点，实现过热蒸汽汽温方便达到可控可调。

优选的，在图1中，高温锅炉管束7设置在将过热器4的低温过热器6 出口与连通烟道11的入口之间，高温锅炉管束7的俯视剖面呈矩形截面；在图2中，高温锅炉管束7设置在大锅筒28与第一左右集箱34之间，高温锅炉管束7下方设置有第一积灰积液坑36；高温对流管束管8中的靠墙管炉墙与大锅筒28底部绝热层和第一积灰积液坑36构成密闭空间；高温锅炉管束7 的水平剖面呈矩形截面，矩形截面内由前至后设置有：连通烟道11的入口前段空间、四组高温对流管束管8、三个第一检修段9和冷却室10；每组高温对流管束管8是由设置的四排管构成，每排管是由横向对称设置七根管子构成，每组高温对流管束管8中管子纵向与横向呈顺列状，高温对流管束管8 最外面的管子称之为靠墙管；在图5，高温对流管束管8靠墙管外设置有高温锅炉管束左右侧墙37，所述第一左右集箱34为一圆柱形的空心管结构，高温对流管束管8的靠墙管外圆柱面与第一左右集箱34外圆柱面之间距离大于六十四毫米，高温锅炉管束左右侧墙37的垂直墙面均在第一左右集箱34外圆柱面对称中心线的一侧，高温对流管束管8中百分之七十一点四的管子穿过高温锅炉管束左右侧墙37垂直面后引入第一左右集箱34；高温对流管束管中每根管子下部加配阻流环40，阻流环40为大小不等直径的同心圆厚度大于三毫米的耐腐蚀材料制成，当锅炉启动与低荷运行时，高温对流管束管8中的靠墙管子和高温对流管束管8中其他在空中管子上形成冷凝液，均可通过管子上的阻流环40导流滴落到第一积灰积液坑36中，而不会滴落到第一左右集箱34外圆柱面上造成第一左右集箱34外壁腐蚀穿孔。大锅筒28与低温过热器进口集箱26之间通过三根连通管27连接。

优选的，在图1中，低温锅炉管束12设置在连通烟道11出口与九十度弯管15入口之间，低温锅炉管束12的俯视剖面呈矩形截面；在图2中，低温锅炉管束12设置在小锅筒30与第二左右集箱38之间，其下面设置有第二积灰积液坑39；低温锅炉管束12的靠墙管炉墙和小锅筒30底部绝热层与第二积灰积液坑39构成密闭空间；在低温锅炉管束12的水平剖面呈矩形截面，矩形截面内由前至后设置有：连通烟道11出口前段空间、八组低温对流管束管13和七个第二检修段14；每组低温对流管束管13是由纵向设置的四排管构成，每排管是由横向对称设置的七根管子构成，每组低温对流管束管13中管子纵向与横向呈顺列状，低温对流管束管13最外面的管子称之为靠墙管；在图6中，低温对流管束管13靠墙管外设置有低温锅炉管束左右侧墙41，所述第二左右集箱38为一圆柱形的空心管结构，低温对流管束管13的靠墙管外圆柱面与第二左右集箱38外圆柱面之间距离大于六十四毫米，低温锅炉管束左右侧墙41的垂直墙面均在第二左右集箱38外圆柱面对称中心线的一侧，低温对流管束管13中百分之七十一点四的管子穿过低温锅炉管束左右侧墙41 垂直面后引入第二左右集箱38；低温对流管束管中每根管子下部加配阻流环 40，当锅炉启动与低荷运行时，低温对流管束管13中的靠墙管子和低温对流管束管13中其他在空中管子上形成冷凝液，均可通过管子上的阻流环40导流滴落到第二积灰积液坑39中，而不会滴落到第二左右集箱38外圆柱面上造成第二左右集箱34外壁腐蚀穿孔；小锅筒30与大锅筒28之间通过数根引出管29连接。

优选的，水冷壁17与出口管组18，高温过热器5和低温过热器6，管子均采用耐腐蚀钢管，特别是特温对流管束管8和低温对流管束管13中管子采用了耐腐结构与耐腐蚀钢管，显著增强了各类管子的耐腐蚀性能，尽量延长锅炉有效使用寿命。

优选的，过热器4的后墙下部设置有两个φ450的圆形人孔32，高温锅炉管束7和低温锅炉管束12的前后墙设置有检修门35，高温过热器5和低温过热器6的底部设置有倾斜炉底33；通过设置的φ450的圆形人孔32，司炉人员可进入炉膛2左侧与高温过热器5右侧之间、高温过热器5与低温过热器6之间，共二处对过热器进行检修，从高温锅炉管束7后墙检修门35进入到低温过热器6左侧对低温过热器进行检修；高温过热器5和低温过热器6 下部设置倾斜炉底33，可让高低温过热器蛇形管管面上聚积冷凝液滴落在倾斜炉底33上，积冷凝液再顺势流入炉膛2的下部炉膛积灰积液坑20中。

优选的，小锅筒30的上部连接有引出管29，引出管29的一端引入大锅筒28水平中心线处，由于小锅筒30水平中心线标高比大锅筒28水平中心线标高低，标高差大于1.3米以上，小锅筒30中的汽水混合物由引出管29引入大锅筒28水平中心线处，小锅筒30及低温锅炉管束12各种管子中始终充满水，确保低温锅炉管束12中的低温对流管束管13管子可靠冷却，可实现长期安全运行，低温锅炉管束12出口烟气温度设计时控制在400℃，确保低温锅炉管束12中的低温对流管束管13中的管子不发生低温腐蚀。

优选的，炉膛2、过热器4、高温过热器5和低温过热器6、高温锅炉管束7内设置第一检修段9和低温锅炉管束12内设置第二检修段14，高温锅炉管束7和低温锅炉管束12的前后墙均设置检修门35，这些检修段和检修门、各受热面之间留有检修通道与空间，以方便快捷地检查与更换被腐蚀穿孔的管子，节省大量的检修时间，增加发电运行时间，提高锅炉发电效益，这是有别于燃烧清洁气体燃料锅炉结构技术特色。

本实用新型施例调试与运行，经过净化后黄磷尾气和空气通过各自管道进入燃烧器1混合后在炉膛2中燃烧，燃烧火焰和烟气被炉膛2中的水冷壁 17与出口管组18等吸热后，高温火焰与烟气直线向依次进入炉膛后部，转弯九十度再进入炉膛出口并横向冲刷出口管组18、横置直段烟道3、接着横向冲刷高温过热器5与低温过热器6后、烟气继续进入高温锅炉管束7后部右侧进口：烟气由右侧进入冷却室10转弯九十度后、横向冲刷四组对流管束管 8、三个检修段9，烟气在高温锅炉管束7前部九十度转向后，由右向左进入连通烟道11中直向流动，当烟气进入低温锅炉管束12的前端进口再九十度转向后，由前向后依次横向冲刷八组低温对流管束管13、七个检修段14后，离开锅炉本体，烟气经锅炉本体各个受热面逐级吸热后，最后进入九十度弯管15、锅炉尾部的热管换热器16吸热后，经钢制烟道由引风机抽引到烟囱而排入大气；本实用新型在调试期间，单台锅炉最大蒸发量达30吨/时、锅炉运行压力为2.5兆帕、过热蒸汽温度达到450℃以上、过热蒸汽汽温通过调节喷水减温系统的喷水量轻松可控过热蒸汽汽温，调试运行锅炉与发电一次性成功，运行20个月四个集箱完好无损；现以两台以投入运行的锅炉额定蒸发量25吨/时、锅炉额定压力2.5兆帕和锅炉额定蒸汽485℃的燃烧黄磷尾气发电锅炉为例，说明本实用新型所获得社会、经济与环保效益。黄磷尾气变废为宝的经济效益：两台锅炉总额定蒸发量：50吨/时，装机容量：15000kw，在黄磷尾气充足时，每小时发电量为1.35万度，每天24小时发电量为32.4 万度，每度电价按0.5元计算，发电收益16.2万元；每年按300天计算发电量为9720万度，共计获得发电收益4860万元；用黄磷尾气做锅炉燃料而不用煤的经济效益：该锅炉若燃烧Ⅱ类烟煤，Ⅱ类烟煤的低位发热值是18090 千焦/公斤，锅炉每小时耗Ⅱ类烟煤为5039.9公斤，连续24小时运行300天，年总消耗Ⅱ类烟煤36287.3吨；每吨Ⅱ类烟煤价格为2000元，年购Ⅱ类烟煤总费用为726万元，两项共获得5586万元；燃烧黄磷尾气环保效益：本实用新型燃烧黄磷尾气发电，锅炉的排烟160℃，原来黄磷尾气在空中燃烧后的高温烟气排放，相比减少了对大气的污染和减轻了大气的温室效应加剧，同时不用燃烧Ⅱ类烟煤36287.3吨发电，节省了宝贵的不可再生的煤资源；免除了燃烧Ⅱ类烟煤36287.3吨时产生的烟尘、氮氧化物污染和温室效应加剧；社会效益：黄磷尾气在空中燃烧变为有效利用和净省下了Ⅱ类烟煤36287.3 吨。综上所述，其社会效益、经济效益和环境效益都是巨大的。

Claims (8)

1.一种新型燃烧黄磷尾气发电锅炉，燃烧器(1)、炉膛(2)、横置直形烟道(3)、过热器(4)、高温过热器(5)、低温过热器(6)、高温锅炉管束(7)、高温对流管束管(8)、第一检修段(9)、冷却室(10)、连通烟道(11)、低温锅炉管束(12)、低温对流管束管(13)、第二检修段(14)、九十度弯管(15)、热管换热器(16)、水冷壁(17)、出口管组(18)、炉膛右水冷壁下集箱(19)、炉膛积灰积液坑(20)、炉膛左水冷壁下集箱(21)、过热器出口集箱(22)、高温过热器进口集箱(23)、上低过出口喷水减温集箱(24)、下低过出口喷水减温集箱(25)、低温过热器进口集箱(26)、三根连通管(27)、大锅筒(28)、引出管(29)、小锅筒(30)、左右水冷壁上集箱(31)、φ450圆形人孔(32)、倾斜炉底(33)、第一左右集箱(34)、检修门(35)、第一积灰积液坑(36)、高温锅炉管束左右侧墙(37)、第二左右集箱(38)、第二积灰积液坑(39)、阻流环(40)、低温锅炉管束左右侧墙(41)；其特征在于：所述锅炉本体总体布置由炉膛(2)、过热器(4)和高温锅炉管束(7)与低温锅炉管束(12)组成，双锅筒自然循环和锅炉本体总体布置主俯剖面图均为“┃┃┃”形结构的锅炉，即锅炉本体结构为中间是高温锅炉管束(7)，炉膛(2)设置在高温锅炉管束(7)的右侧，低温锅炉管束(12)设置在高温锅炉管束(7)的左侧；且低温锅炉管束(12)的小锅筒(30)直径比高温锅炉管束(7)的大锅筒(28)直径小、低温锅炉管束(12)的小锅筒(30)水平中心线标高比高温锅炉管束(7)的大锅筒(28)水平中心线标高低；过热器(4)由高温过热器(5)和低温过热器(6)组成，设置在横置直形烟道(3)中，过热器(4)设置特有的喷水减温系统，喷水减温系统由上低过出口喷水减温集箱(24)和下低过出口喷水减温集箱(25)组成；锅炉的各受热面管子采用多重耐腐蚀设计和受热四周均设置有检修门孔、空间与通道；燃烧器(1)安装炉膛(2)的前墙上，炉膛(2)内后端出口设置有横置直形烟道(3)，横置直形烟道(3)出口端连接高温锅炉管束(7)；高温锅炉管束(7)内由前至后依次设置有高温对流管束管(8)、第一检修段(9)和冷却室(10)和高温对流管束管(8)中靠墙管，高温锅炉管束(7)的出口端连接有连通烟道(11)，连通烟道(11)的出口端设置有低温锅炉管束(12)，低温锅炉管束(12)内由前至后依次设置有低温对流管束管(13)和第二检修段(14)和低温对流管束管(13)中靠墙管；炉膛(2)内分别设置有炉膛右水冷壁下集箱(19)和炉膛左水冷壁下集箱(21)，炉膛(2)内部左右侧墙与后墙设置有水冷壁(17)和左侧墙水冷壁(17)后部设置出口管组(18)，且下部设置有炉膛积灰积液坑(20)，炉膛积灰积液坑(20)横截面为倒直角梯形，倒直角梯形下边为积灰积液坑平底面，全部为耐火砖砌筑，炉膛(2)的内还设置有左右水冷壁上集箱(31)；高温锅炉管束(7)的下端设置有第一积灰积液坑(36)，第一积灰积液坑(36)横截面上为倒等腰梯形与下为矩形组合，矩形下边为积灰积液坑平底面，全部为耐火砖砌筑，高温锅炉管束(7)内还设置有高温锅炉管束左右侧墙(37)，低温锅炉管束(12)的下端设置有第二积灰积液坑(39)，第二积灰积液坑(39)横截面上为倒等腰梯形与下为矩形组合，矩形下边为积灰积液坑平底面，全部为耐火砖砌筑，低温锅炉管束(12)内还设置有低温锅炉管束左右侧墙(41)。

2.根据权利要求1所述的一种新型燃烧黄磷尾气发电锅炉，其特征在于：所述过热器(4)由高温过热器(5)和低温过热器(6)组成，所述过热器(4)的内还设置有低温过热器进口集箱(26)、高温过热器进口集箱(23)、过热器出口集箱(22)和喷水减温系统，且喷水减温系统包括上低过出口喷水减温集箱(24)和下低过出口喷水减温集箱(25)。

3.根据权利要求1所述的一种新型燃烧黄磷尾气发电锅炉，其特征在于：所述高温锅炉管束(7)设置在将过热器(4)的低温过热器(6)出口与连通烟道(11)的入口之间，高温锅炉管束(7)的俯视剖面呈矩形截面；高温锅炉管束(7)设置在大锅筒(28)与第一左右集箱(34)之间，高温锅炉管束(7)下方设置有第一积灰积液坑(36)；高温对流管束管(8)中的靠墙管炉墙与大锅筒(28)底部绝热层和第一积灰积液坑(36)构成密闭空间；高温锅炉管束(7)的水平剖面呈矩形截面，矩形截面内由前至后设置有：连通烟道(11)的入口前段空间、四组高温对流管束管(8)、三个第一检修段(9)和冷却室(10)；每组高温对流管束管(8)是由设置的四排管构成，每排管是由横向对称设置七根管子构成，每组高温对流管束管(8)中管子纵向与横向呈顺列状，高温对流管束管(8)最外面的管子称之为靠墙管；高温对流管束管(8)靠墙管外设置有高温锅炉管束左右侧墙(37)，所述第一左右集箱(34)为一圆柱形的空心管结构，高温对流管束管(8)的靠墙管外圆柱面与第一左右集箱(34)外圆柱面之间距离大于六十四毫米，高温锅炉管束左右侧墙(37)的垂直墙面均在第一左右集箱(34)外圆柱面对称中心线的一侧，高温对流管束管(8)中百分之七十一点四的管子穿过高温锅炉管束左右侧墙(37)垂直面后引入第一左右集箱(34)；高温对流管束管中每根管子下部加配阻流环(40)，阻流环(40)为大小不等直径的同心圆厚度大于三毫米的耐腐蚀材料制成，当锅炉启动与低荷运行时，高温对流管束管(8)中的靠墙管子和高温对流管束管(8)中其他在空中管子上形成冷凝液，均可通过管子上的阻流环(40)导流滴落到第一积灰积液坑(36)中，而不会滴落到第一左右集箱(34)外圆柱面上造成第一左右集箱(34)外壁腐蚀穿孔；大锅筒(28)与低温过热器进口集箱(26)之间通过三根连通管(27)连接。

4.根据权利要求1所述的一种新型燃烧黄磷尾气发电锅炉，其特征在于：所述低温锅炉管束(12)设置在连通烟道(11)出口与九十度弯管(15)入口之间，低温锅炉管束(12)的俯视剖面呈矩形截面；低温锅炉管束(12)设置在小锅筒(30)与第二左右集箱(38)之间，其下面设置有第二积灰积液坑(39)；低温锅炉管束(12)的靠墙管炉墙和小锅筒(30)底部绝热层与第二积灰积液坑(39)构成密闭空间；在低温锅炉管束(12)的水平剖面呈矩形截面，矩形截面内由前至后设置有：连通烟道(11)出口前段空间、八组低温对流管束管(13)和七个第二检修段(14)；每组低温对流管束管(13)是由纵向设置的四排管构成，每排管是由横向对称设置的七根管子构成，每组低温对流管束管(13)中管子纵向与横向呈顺列状，低温对流管束管(13)最外面的管子称之为靠墙管；低温对流管束管(13)靠墙管外设置有低温锅炉管束左右侧墙(41)，所述第二左右集箱(38)为一圆柱形的空心管结构，低温对流管束管(13)的靠墙管外圆柱面与第二左右集箱(38)外圆柱面之间距离大于六十四毫米，低温锅炉管束左右侧墙(41)的垂直墙面均在第二左右集箱(38)外圆柱面对称中心线的一侧，低温对流管束管(13)中百分之七十一点四的管子穿过低温锅炉管束左右侧墙(41)垂直面后引入第二左右集箱(38)；低温对流管束管中每根管子下部加配阻流环(40)，当锅炉启动与低荷运行时；小锅筒(30)与大锅筒(28)之间通过数根引出管(29)连接。

5.根据权利要求1所述的一种新型燃烧黄磷尾气发电锅炉，其特征在于：所述水冷壁(17)与出口管组(18)，高温过热器(5)和低温过热器(6)，管子均采用耐腐蚀钢管，特别是特温对流管束管(8)和低温对流管束管(13)中管子采用了耐腐结构与耐腐蚀钢管。

6.根据权利要求1所述的一种新型燃烧黄磷尾气发电锅炉，其特征在于：所述过热器(4)的后墙下部设置有两个φ450的圆形人孔(32)，高温过热器(5)和低温过热器(6)的底部设置有倾斜炉底(33)。

7.根据权利要求1所述的一种新型燃烧黄磷尾气发电锅炉，其特征在于：所述小锅筒(30)的上部连接有引出管(29)，引出管(29)的一端引入大锅筒(28)水平中心线处，由于小锅筒(30)水平中心线标高比大锅筒(28)水平中心线标高低，标高差大于1.3米以上。

8.根据权利要求1所述的一种新型燃烧黄磷尾气发电锅炉，其特征在于：所述炉膛(2)、过热器(4)、高温过热器(5)和低温过热器(6)、高温锅炉管束(7)内设置第一检修段(9)和低温锅炉管束(12)内设置第二检修段(14)，高温锅炉管束(7)和低温锅炉管束(12)的前后墙均设置检修门(35)。

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