四合一硫磺回收余热利用处理装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种四合一硫磺回收余热利用处理装置，由焚烧炉、蒸汽过热器、余热锅炉、冷凝冷却器和烟囱组合构成，燃烧器的酸性气入口连接焚烧炉,焚烧炉的出口直接与蒸汽过热器相连，蒸汽过热器的另一端直接与余热锅炉相连，余热锅炉的过程气出口通过管道与冷凝冷却器的过程气入口相连接，冷凝冷却器过程气出口通过管道连接烟囱。硫磺回收中的酸性气通过焚烧炉充分燃烧，形成的过程气通过蒸汽过热器和余热锅炉进行余热回收，经过热回收后的过程气再进入冷凝冷却器，将硫蒸汽从过程气中冷凝下来，以液态硫的形式从过程气中分离出来，最后符合排放要求的尾气直接送入烟囱排放。本实用新型提高了硫的回收率，减少了污染，实现了节能环保。
【专利说明】
四合一硫磺回收余热利用处理装置
[0001]—、
技术领域
[0002]本实用新型属于炼油系统的硫磺回收尾气处理技术，具体涉及一种硫磺回收余热利用处理装置。
[0003]二、
【背景技术】
[0004]硫磺回收装置的作用就是对炼油过程中产生的含有硫化氢的酸性气采用适当的工艺方法回收硫磺，实现清洁生产，达到化害为利，变废为宝，降低污染，保护环境的目的。然而，硫磺回收后的尾气仍然含有硫等有害物质，不能直接排放到大气中。目前常用的尾气处理方法是直接氧化法，虽然技术可靠，工艺较成熟，但总硫回收率不高。
[0005]三、
【发明内容】
[0006]本实用新型就是针对现有技术的不足，提供一种四合一硫磺回收余热利用处理装置，以达到节能环保，提高硫回收率的目的。
[0007]本实用新型采用的技术方案是:四合一硫磺回收余热利用处理装置由焚烧炉、蒸汽过热器、余热锅炉、冷凝冷却器和烟囱组合构成，燃烧器的酸性气入口连接焚烧炉，焚烧炉的出口直接与蒸汽过热器相连，蒸汽过热器的另一端直接与余热锅炉相连，余热锅炉的过程气出口通过管道与冷凝冷却器的过程气入口相连接，冷凝冷却器过程气出口通过管道连接烟囱。
[0008]工作过程:酸性气通过焚烧炉充分燃烧，随后过程气通过蒸汽过热器和余热锅炉进行余热回收，产生过热蒸汽和饱和蒸汽，之后过程气进入冷凝冷却器，将硫蒸汽从过程气中冷凝下来，以液态硫的形式从过程气中分离出来，最后符合排放标准的尾气直接送入烟囱排放。从而达到节能环保，变废为宝的目的。
[0009]焚烧炉由燃烧室，保温钉，耐火衬里及花墙组成。其工作原理，在燃烧室内充入过量的空气，用燃料气把尾气加热到一定温度，使其中的H2S和硫化物转化为S02，其中花墙的结构由常用结构的多根环筒状耐火砖堆砌而成改为采用中心整体边缘散装的堆砌形式，中心整体式耐火砖气体通道由10个小孔，和中间一个大孔组成。从而使燃烧室和花墙流场分布更加均匀，最终达到减少对燃烧室衬里的冲击，改善燃烧室出口处流场分布的目的。
[0010]蒸汽过热器主要由受热面、箱体和衬里组成。其中受热面采用蛇形管式。由若干根并联接管和进出口联箱组成。它具有比较密集的管组，布置在烟道中，受烟气的横向和纵向冲刷。烟气主要以对流的方式将热量传递给管子，也有一部分辐射吸收热量，从而使管束中的蒸汽达到过热蒸汽。在此装置中进出口联箱筒体上开口采用拔制而成，这样弯管与联箱的连接就形成了结构连续的对接接头形式，能承受较大的静载荷和动载荷。而通常采用的弯管与联箱的连接形式为弯管插入式或骑坐式，这样形成的角焊缝承压后，角焊缝及其四周应力状态复杂而且集中，运行过程中容易产生泄漏。另外，联箱与弯管的对接接头可以进行射线检测，进一步确保了制造质量。
[0011]余热锅炉由锅筒、下降管、汽包组成，汽包和锅筒之间由上升管和支撑管支撑。其中锅筒结构形式为卧式挠性固定管板管壳式锅炉。由于此固定管板管壳式锅炉管程走过程气，在高温气体进口处热端管板一般处于高温高压条件下，既要承受压力，又要承受高温，高速气体的冲击和磨蚀，因此设计时要全面考虑使管板既保证一定强度，且温度梯度小，具有挠性，管束的分布区要保证管束的边缘与壳体间有足够的环隙，使汽水混合物流动畅通，为了降低管板内外侧的温差，在管板外侧敷设隔热衬里。另外，余热锅炉的炉管与管板连接接头及管板直接承受高温烟气冲刷，由于烟气中含有大量的H2S，H2 ,S02气体，当介质温度大于240 0C时，就会对材料产生高温硫化物腐蚀，而且当温度大于等于3710C时，腐蚀速度随着温度的升高而快速增加。因此，要把管头温度控制在材料抗高温硫化腐蚀允许的温度范围内，将管板与炉管的连接接头采用双瓷保护套管结构进行保护。其优点在于:当采用单瓷套管时，瓷管内外表面温度在管板端部耐火衬里层接触断面处出现一个温度最低的“温谷”区，在这个区域将出现较大的温度应力，并将该处瓷管剪短，从而使保护结构失效。当采用双瓷套管结构时，温度分布规律大大改变了，温谷位置推移到外瓷环的端部，而且，温谷的低温值变得平缓，并随外瓷环的长度增加而变得更加平缓，从而避免瓷管断环。汽包内部采用先进成熟的锅内分离装置，确保汽水品质符合GB/T12145-2008标准。锅筒与汽包之间采用自循环形式，从蒸汽过热器中传递过来的高温尾气与锅筒中的水进行热交换，当水吸收尾气的热量，就会有水不断的变成水蒸气经上升管到达汽包，汽包内的水蒸气经过汽水分离装置和连续排污装置进行汽水分离，得到高品质的蒸汽被利用，分离后的水经过下降管重新回到锅筒内，形成了水的自然循环，从而达到了余热再利用的目的。
[0012]冷凝冷却器为卧式固定管板管壳式重沸器形式，由前管箱，壳体和后管箱组成。后管箱设计成夹套形式，以便将液硫从过程气中分离出来。从余热锅炉传递过来的尾气经冷凝冷却器前管箱尾气入口进入换热管内，与壳体中的水进行热量交换，使尾气中的硫蒸汽冷凝为液硫从后管箱液硫出口流出进入硫回收罐。从而达到了硫的进一步回收。另外，此冷凝冷却器壳程选择重沸器形式是为了增大气相空间，回收的热量用来发生低压蒸汽或预热锅炉给水。
[0013]与传统的硫磺回收余热利用处理装置相比较，本实用新型具有如下优点:
[0014](I)尾气焚烧炉中花墙的结构采用中心整体边缘散装的堆砌形式，不仅达到了使气体充分混合，燃烧均匀，提高并稳定燃烧室内温度，使反应气流有一个稳定的充分接触的反应空间，使气流尽可能均匀地进入蒸汽过热器，阻挡并分离气体中携带的固体颗粒，防止固体颗粒对后续操作造成大的冲击的目的，同时使燃烧室和花墙流场分布更加均匀，减少了对燃烧室衬里的冲击，改善燃烧室出口处流场分布。
[0015](2)由蒸汽过热器和余热锅炉产生的过热蒸汽或饱和蒸汽，一部分可作为酸性气预热器或空气预热器热源，其余可经过调解阀减压后送入蒸汽管网。另外，这种自循环的带有汽包的余热锅炉具有换热面积大，运行和维修简单，且占地面积小等优点。
[0016](3)余热锅炉的柔性管板采用应力分析进行设计技术，提高了管板在运行过程中的可靠性。同时，炉管与管板的焊接接头采用双瓷套管保护结构，大大降低了高温硫化物对焊接接头的腐蚀。
[0017](4)四合一硫磺回收余热利用处理装置中增加冷凝冷却器进一步提高了硫的回收率，同时也高了热量的利用率。
[0018](5)焚烧炉与蒸汽过热器以及余热锅炉采用直流式安装方式，结构紧凑，减少了安装空间。
[0019]在原油炼制过程中产生的酸性气等有害气体经过一系列的脱硫转化后产生的尾气，再经过本适用新型中的焚烧炉再次充分燃烧，使有毒有害气体进一步分解、脱硫，同时将焚烧过程中产生的热量通过蒸汽过热器和余热锅炉和冷凝冷却器进行回收利用，提高了硫的回收率，减少了污染物的排放量，达到了节能环保，变废为宝的目的。
[0020]本实用新型具有适应工况多，环保要求高，结构紧凑的特点。
[0021]四、
【附图说明】
[0022]图1为本适用新型的结构不意图；
[0023]图2为花墙的截面结构示意图；
[0024]图3为图1的I部放大、即联箱开口与接管法兰连接结构示意图；
[0025]图4为余热锅炉中管板与炉管连接的双瓷保护套管结构示意图。
[0026]五、
【具体实施方式】
[0027]四合一硫磺回收余热利用处理装置由焚烧炉1、蒸汽过热器2、余热锅炉3、冷凝冷却器4和烟囱5组合构成，燃烧器的酸性气入口连接焚烧炉I，焚烧炉I的出口直接与蒸汽过热器2相连，蒸汽过热器2的另一端直接与余热锅炉3相连，余热锅炉3的过程气出口通过管道与冷凝冷却器4的过程气入口相连接，冷凝冷却器4过程气出口通过管道连接烟囱5。焚烧炉I由燃烧室、保温钉、耐火衬里组成，在燃烧室内设置有花墙1-1，花墙1-1采用中心整体、边缘散装的堆砌形式。蒸汽过热器2由受热面、箱体及衬里组成，其中受热面由若干根并联接管2-1和进出口联箱2-2组成，进出口联箱2-2筒体上开口采用拔制而成，这样弯管与联箱的连接就形成了结构连续的对接接头形式。余热锅炉3由锅筒、下降管、汽包组成，其中锅筒内有管板3-1、炉管3-2和耐火衬里3-3，管板3-1与炉管3-2的连接接头采用由内瓷套管3-4和外瓷套管3-5构成的双瓷保护套管结构。
【主权项】
1.一种四合一硫磺回收余热利用处理装置，其特征是:它由焚烧炉(I)、蒸汽过热器(2 )、余热锅炉(3 )、冷凝冷却器(4)和烟囱(5)组合构成，燃烧器的酸性气入口连接焚烧炉(1)，焚烧炉(I)的出口直接与蒸汽过热器(2)相连，蒸汽过热器(2)的另一端直接与余热锅炉(3)相连，余热锅炉(3)的过程气出口通过管道与冷凝冷却器(4)的过程气入口相连接，冷凝冷却器(4)过程气出口通过管道连接烟囱(5)。2.根据权利要求1所述的四合一硫磺回收余热利用处理装置，其特征是:焚烧炉(I)由燃烧室、保温钉、耐火衬里组成，在燃烧室内设置有花墙(1-1)，花墙(1-1)采用中心整体、边缘散装的堆砌形式。3.根据权利要求1所述的四合一硫磺回收余热利用处理装置，其特征是:蒸汽过热器(2)由受热面、箱体及衬里组成，其中受热面由若干根并联接管(2-1)和进出口联箱(2-2)组成，进出口联箱(2-2)筒体上开口采用拔制而成，弯管与联箱的连接形成结构连续的对接接头形式。4.根据权利要求1所述的四合一硫磺回收余热利用处理装置，其特征是:余热锅炉(3)由锅筒、下降管、汽包组成，其中锅筒内有管板(3-1)、炉管(3-2)和耐火衬里(3-3)，管板(3-1)与炉管(3-2)的连接接头采用由内瓷套管(3-4)和外瓷套管(3-5)构成的双瓷保护套管结构。
【文档编号】F22G1/00GK205560784SQ201620060030
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年1月22日
【发明人】王秀芝, 林洋, 翟晓航, 王维, 安文海, 林罡明, 崔勃, 张天成, 王骁, 李军, 孟繁莹, 聂志琼
【申请人】抚顺石油机械有限责任公司