一、技術名稱：黃磷生產過程余熱利用及尾氣發電（供熱）技術
二、技術所屬領域及適用范圍： 化工行業 黃磷生產
三、與該技術相關的能耗及碳排放現狀
我國黃磷單位產品平均綜合能耗約為3.2tce左右，每生產1t黃磷產生黃磷尾氣約3000Nm3，約占單位黃磷生產綜合能耗的30%以上。目前，黃磷生產中的尾氣主要用來燒熱水或者做原料烘干使用，其尾氣的利用率不足20%。按行業年總產能180萬t計算，黃磷生產行業每年碳排放超過400萬t，節能潛力很大。目前該技術可實現節能量6.7萬tce/a，CO2減排約17.7萬t/a。
四、技術原理
通過對黃磷生產中排放的尾氣進行收集、加壓并進行凈化處理，再輸送到專用燃燒器中進行配風旋混燃燒，燃燒后產生的熱量及強腐蝕高溫煙氣再經過耐腐蝕的專用黃磷尾氣鍋爐進行換熱，交換后的熱量用于加熱水產生蒸汽或者利用蒸汽帶動汽輪機發電系統發電，所產蒸汽與電量均用于黃磷生產，降低產品能耗。
黃磷生產過程余熱利用和尾氣發電（供熱）技術是對黃磷尾氣處理、尾氣燃燒熱能、尾氣燃燒后（煙氣中）排放物循環使用的綜合利用系統，其主要的關鍵技術如下：
（1）尾氣凈化技術。 通過除塵、除酸方式對尾氣進行凈化，凈化技術采用水洗除塵及堿洗除酸，通過采取合理的凈化方式以及適合的凈化劑，確保在低凈化成本的前提下，使得尾氣中的雜質、總硫、總磷的含量控制在合理的范圍之內，達到下述目的：凈化后的尾氣因雜質減少避免堵塞燃燒及換熱設備；減輕尾氣酸性物質對系統設備的腐蝕。
（2）專用燃燒器燃燒技術。 通過專用燃燒器的旋混式結構設計，使得尾氣與空氣得到充分的混合，確保尾氣燃燒充分，用于提高燃燼率；采用PDI技術合理配風及風壓控制，確保尾氣在高溫下的高效燃燒并抑制強酸性物質產生；內置蜂窩式陶瓷蓄熱技術用于加強燃燒溫度，提高輻射熱能。
（3）鍋爐的防腐技術。 鍋爐通過特有的設計結構確保尾氣燃燒產生的熱量在最大化吸收的前提下，實現煙氣流動無死角，減少腐蝕物質堆積，避免形成垢下腐蝕；所有與煙氣接觸的換熱元件均采用耐腐蝕材料；換熱元件表面采用等離子耐腐噴涂進行防腐保護；針對燃燒后的煙氣不同溫度區間進行分段防腐處理等多種技術共用，徹底解決尾氣燃燒中對鍋爐的腐蝕問題。
（4）熱能梯級利用技術。 通過采用對尾氣燃燒后高溫段的熱能回收技術產生中壓、中溫過熱蒸汽，采用對尾氣燃燒后低溫段的熱能回收技術產生低壓飽和蒸汽，形成兩種不同焓能的品質蒸汽，即高位熱能與低位熱能；其中高位熱能用于發電，低位熱能用于黃磷崗位生產所需熱能供應，實現熱能合理利用及熱效率最大化。
（5）煙氣中的酸物回收技術。 燃燒后的煙氣中含有大量的酸性物質，如磷酸、偏磷酸、氫氟酸、硫酸、亞硫酸等多元酸，這些混合酸液的PH值遠小于1，形成的強酸性液體會對系統設備產生嚴重腐蝕，減少設備的使用壽命；同時，如果排出到大氣中，會形成酸雨污染周邊的環境；通過對煙氣溫度的控制以及多段綜合回收技術，使得這些酸性物質在露點后被收集，并經過沉淀、過濾、濃縮等一系列回收工藝及技術處理，形成廢酸用于磷化工生產。
該技術工藝流程主要報告“黃磷尾氣凈化系統”、“煙氣（燃燒）系統”、“蒸汽系統”和“廢液回收系統”等四個子系統，各系統的功能及所涉及的技術說明如下：
（1）黃磷尾氣凈化系統
通過對黃磷生產電爐的尾氣 采用除塵、酸技術進行凈化，減少了通過對黃磷生產電爐的尾氣 采用除塵、酸技術進行凈化，減少了通過對黃磷生產電爐的尾氣 采用除塵、酸技術進行凈化，減少了中雜質及酸性物的含量，同時減輕尾氣燃燒后煙對鍋爐腐蝕。
（2）煙氣（燃燒）系統
尾氣進入鍋爐燃燒的過程中，采用獨特技術確保黃磷與空得 尾氣進入鍋爐燃燒的過程中，采用獨特技術確保黃磷與空氣得到充分混合，通過PDI算法自動配比黃磷尾氣與空的風量，確保燃燒后盡可能減少強酸性物質的產生，蜂窩蓄熱技術化鍋爐換效率。
（3）蒸汽系統
專用黃磷尾氣鍋爐對尾氣燃燒的熱能進行高效回收，對回收的熱量按品位等級梯級利用，高品位熱能（過熱蒸汽）用于發電，所發電量經升變壓后，用于黃磷電爐生產用電，降低黃磷冶煉的生產能耗；低品位熱能（飽和蒸汽）用于黃磷生產或下游產品生產用汽，降低單位產品生產的成本。
（4）廢液回收系統
尾氣燃燒后，煙氣中含有的酸性污染物在降溫中形成酸液，通過對酸液的集中回收，形成廢酸，用于黃磷下游產品生產，變廢為寶，減少大氣中的酸性物質排放的同時，降低環境污染。
五、主要技術指標
1．黃磷生產單位綜合能耗下降約15%-30%；
2．凈化成本與替代的技術相比下降50%以上；
3．系統熱效率較原有的換熱方式提高30%以上。
六、技術鑒定獲獎情況及應用現狀
該技術及系統核心裝置獲得1項國家專利發明， 3項實用新型專利。該技術自2008年開始推廣以來， 已經有10多套系統在云南、貴州四川等地的黃磷生產企業投運，穩定行達5年以上，具有良好的經濟效益與社會。
七、典型應用案例
典型用戶：四川林辰實業集團有限公司，綿陽啟明星磷化工有限公司、石棉藍天化工有限責任公司、貴州開陽國華天鑫磷業有限責任公司、貴州福泉華鑫化工有限責任公司、云南澄江盤虎化工等。
典型案例 1
案例名稱：石棉藍天黃磷爐尾氣燃燒熱能綜合利用系統
技術提供單位： 武漢東晟捷能科技有限公司
建設規模：2×7500t/a 噸黃磷生產裝置尾氣綜合利用；建設條件：直接燃空排放生產線。主要技改內容：采用黃磷過程余熱利（供）術對一臺黃磷電爐的 50%的黃磷尾氣(約 1500N m3/h) 進行余熱利用，所回收能產 生蒸汽用于產工藝段的供熱及化品合成 ；主要設備為1臺6T燃黃磷尾氣專用鍋爐。節能技改投資額300萬元，建設期4個月。每年可節能5573tce，年減排1.47萬tCO2。年節能經濟效益為820萬元，投資回收期4個月。
典型案例 2
案例名稱： 澂江龍鳳黃磷生產過程余熱利用和尾氣發電（供熱）系統
技術提供單位： 武漢東晟捷能科技有限公司
建設規模：2×10000t/a噸黃磷生產裝置尾氣綜合利用；建設條件：直接燃空排放；主要技改內容：采用黃磷尾氣余熱利和發電（供）術對廠區二臺黃磷電爐的尾氣約（6000 N m3/h）進行余熱綜合利用，其中尾氣在黃磷尾氣專用鍋爐中燃燒產生的壓過熱蒸汽于帶動輪機發電系統，供黃磷裝置使用，產生的飽和蒸汽于熱；主要設備為2套10t/h黃磷尾氣發電專用鍋爐及4MW汽輪機發電系統裝置。節能技改投資額3384萬元，建設期12個月。每年可節能1.15萬tce，年減排量3.03萬tCO2。年節能經濟效益為1887萬元，投資回收期18個月。
八、推廣前景及節能減排潛力
黃磷生產過程余熱利用和尾氣發電（供）技術廣泛應于化工領域，預計未來5年，該技術的行業推廣比例可達50%，項目總投資3.6億元，可形成年節能力達67萬tce，年減排能力為177萬tCO2。
(關鍵字：黃磷 黃磷生產)
