并气单元及应用其的硫酸制备系统的制作方法

文档序号:11092378阅读:509来源:国知局
并气单元及应用其的硫酸制备系统的制造方法与工艺

本发明涉及硫酸制备系统技术领域,具体而言,涉及一种并气单元及应用其的硫酸制备系统。



背景技术:

硫酸是一种重要的基础化工原料,主要用于生产磷肥,其消费量占硫酸总消耗量的60%以上,其次硫酸还用于有色金属的冶炼、石油精炼、纺织印染、橡胶工业、农药医药及国防军工等方面。工业常用制取硫酸的方法包括硫铁矿制酸、硫磺制酸和冶炼烟气制酸。由于硫磺价格较低,近年来,我国硫磺制酸发展较快。

某厂先后共购置了两套硫磺制酸的设备。然而,实际生产中发现,若仅正常运行其中一套设备,则无法满足生产需求,生产效率较低;若同时运行两套设备则会出现产过于求的问题,当库存满量时只能停产,工作无法连续;若两套设备均低负荷运行,存在能耗过多,增加生产成本的问题。因此如何提供一种并气单元及应用其的硫酸制备系统,能够充分灵活地利用两套硫磺制酸设备或一套硫磺制酸设备进行生产,实现提高生产效率和节约能源的效果,成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

有鉴于此,特提出本发明。



技术实现要素:

本发明的第一个目的在于提供一种并气单元,以改善现有技术中无法灵活地利用两套硫磺制酸设备或一套硫磺制酸设备进行生产,生产效率较低,能源消耗过高的技术问题。

本发明的第二个目的在于提供一种应用上述并气单元的硫酸制备系统,该系统设计科学合理,在两套硫磺制酸设备的基础上,由于设置有上述并气单元,因此能够充分利用两套设备同时进行生产或选择一套设备进行生产,既能够满足生产需求,又能够实现提高生产效率和降低能源消耗的有益效果。

为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:

本发明提供一种并气单元,包括并气管道和空气供应装置;所述并气管道内设置有进气阀、并气阀和出口阀;所述空气供应装置与所述并气管道连通、且用于为后续装置提供空气,所述进气阀用于控制空气进入所述并气管道,所述并气阀用于控制所述并气管道内空气流通的路径,所述出口阀用于防止所述并气管道内的空气外流。

具体地,所述并气管道包括第一管道、第二管道和连接管道,所述连接管道的一端与所述第一管道连通、另一端与所述第二管道连通;所述第一管道内设置有所述进气阀、且所述第一管道与所述空气供应装置连通,所述第二管道内设置有所述出口阀,所述连接管道内设置有所述并气阀。

进一步地,所述第一管道内还设置有第一控制阀,所述第二管道内还设置有第二控制阀;所述第一控制阀用于控制由所述第一管道进入后续装置中的空气量,所述第二控制阀用于控制由所述第二管道进入后续装置中的空气量。

可选地,所述空气供应装置包括第一鼓风机和与所述第一鼓风机连接的第一驱动器;所述第一鼓风机与所述第一管道连通,并用于向所述并气管道提供空气,所述第一驱动器用于为所述第一鼓风机提供动力。

可选地,所述第一管道内在所述第一鼓风机与所述进气阀之间设置有压力感受器。

进一步地,本发明提供的并气单元还包括备用空气供应装置,所述备用空气供应装置与所述第二管道连通。

可选地,所述备用空气供应装置包括第二鼓风机和与所述第二鼓风机连接的第二驱动器;所述第二鼓风机与所述第二管道连通,并用于向所述并气管道提供备用空气,所述第二驱动器用于为所述第二鼓风机提供动力。

与现有技术相比,本发明提供的并气单元具有如下优势:

本发明提供一种并气单元,包括并气管道和空气供应装置;并气管道内设置有进气阀、并气阀和出口阀;空气供应装置与并气管道连通、且用于为后续装置提供空气,进气阀用于控制空气进入并气管道,并气阀用于控制并气管道内空气流通的路径,出口阀用于防止并气管道内的空气外流。由此分析可知,本发明提供的并气单元中,由于设置有并气管道、进气阀、并气阀和出口阀,空气供应装置与并气管道连通,因此当空气供应装置提供空气时,打开进气阀,同时关闭并气阀和出口阀,能够使空气通过进气阀先进入一套硫磺制酸设备中,当该套硫磺制酸设备运行稳定后,逐渐打开并气阀,以使并气管道中的空气由并气阀进入另一套硫磺制酸设备中,待两套硫磺制酸设备均运行稳定后,保持并气阀的状态不变,从而实现由一套空气供应装置同时保持两套硫磺制酸设备稳定运行的效果;此外,还能够根据生产需求设置并气阀的开闭情况,从而通过一套空气供应装置及进气阀、并气阀和出口阀的配合,满足使用一套硫磺制酸设备或者同时使用两套硫磺制酸设备合理进行生产的需求。与现有技术相比,本发明提供的并气单元通过灵活调整并气单元的供气状态,既能够供应一套硫磺制酸设备进行生产,也能够同时满足两套硫磺制酸设备对空气的需求,能够降低生产成本,提高生产效率,降低能源消耗,有利于提高企业的经济效益。

本发明还提供一种硫酸制备系统,包括上述并气单元,还包括第一硫磺制酸设备和第二硫磺制酸设备;所述并气单元通过所述并气管道分别与所述第一硫磺制酸设备和所述第二硫磺制酸设备连通。

具体地,所述第一硫磺制酸设备包括第一干燥塔、第一焚硫炉、第一余热锅炉和第一换热器;所述第一干燥塔的进气口与所述并气管道的一个出气口连通,所述第一干燥塔的出气口与所述第一焚硫炉的进气口连通,所述第一焚硫炉的出气口与所述第一余热锅炉的进气口连通,所述第一余热锅炉的出气口与所述第一换热器连通;所述第二硫磺制酸设备包括第二干燥塔、第二焚硫炉、第二余热锅炉和第二换热器;所述第二干燥塔的进气口与所述并气管道的另一个出气口连通,所述第二干燥塔的出气口与所述第二焚硫炉的进气口连通,所述第二焚硫炉的出气口与所述第二余热锅炉的进气口连通,所述第二余热锅炉的出气口与所述第二换热器连通。

可选地,本发明提供的硫酸制备系统还包括汽轮机和发电机,所述汽轮机的进气口与第二换热器的出气口连通,所述汽轮机与所述发电机连接;所述汽轮机用于将中压蒸汽转化换低压蒸汽、且带动所述发电机发电。

与现有技术相比,本发明硫酸制备系统与上述并气单元所具有的优势相同,此外,该系统设计科学合理,在两套硫磺制酸设备的基础上,由于设置有上述并气单元,因此能够充分利用两套设备同时进行生产或选择一套设备进行生产,既能够满足生产需求,又能够实现提高生产效率和降低能源消耗的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明实施方式提供的并气单元的简易结构示意图;

图2为本发明实施方式提供的硫酸制备系统的局部简易结构示意图。

图标:011-并气管道;012-空气供应装置;013-进气阀;014-并气阀;015-出口阀;111-第一管道;112-第二管道;113-连接管道;016-第一控制阀;017-第二控制阀;121-第一鼓风机;122-第一驱动器;018-压力感受器;019-备用空气供应装置;191-第二鼓风机;192-第二驱动器;021-第一干燥塔;022-第一焚硫炉;023-第一余热锅炉;024-第一换热器;031-第二干燥塔;032-第二焚硫炉;033-第二余热锅炉;034-第二换热器;004-汽轮机;005-发电机;100-低压蒸汽管网;200-中压蒸汽管网。

具体实施方式

下面将结合实施方式和实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施方式和实施例仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。

同时将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“连通”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:

图1为本发明实施方式提供的并气单元的简易结构示意图。

根据本发明的一个方面,如图1所示,本发明实施方式提供一种并气单元,包括并气管道011和空气供应装置012;并气管道011内设置有进气阀013、并气阀014和出口阀015;空气供应装置012与并气管道011连通、且用于为后续装置提供空气,进气阀013用于控制空气进入并气管道011,并气阀014用于控制并气管道011内空气流通的路径,出口阀015用于防止并气管道011内的空气外流。

与现有技术相比,本发明实施方式提供的并气单元具有如下优势:

如图1所示,本发明实施方式提供一种并气单元,包括并气管道011和空气供应装置012;并气管道011内设置有进气阀013、并气阀014和出口阀015;空气供应装置012与并气管道011连通、且用于为后续装置提供空气,进气阀013用于控制空气进入并气管道011,并气阀014用于控制并气管道011内空气流通的路径,出口阀015用于防止并气管道011内的空气外流。由此分析可知,在本发明实施方式提供的并气单元中,由于设置有并气管道011、进气阀013、并气阀014和出口阀015,空气供应装置012与并气管道011连通,因此当空气供应装置012提供空气时,打开进气阀013,同时关闭并气阀014和出口阀015,能够使空气通过进气阀013先进入一套硫磺制酸设备中,当该套硫磺制酸设备运行稳定后,逐渐打开并气阀014,以使并气管道011中的空气由并气阀014进入另一套硫磺制酸设备中,待两套硫磺制酸设备均运行稳定后,保持并气阀014的状态不变,从而实现由一套空气供应装置012同时保持两套硫磺制酸设备稳定运行的效果;此外,还能够根据生产需求设置并气阀014的开闭情况,从而通过一套空气供应装置012及进气阀013、并气阀014和出口阀015的配合,满足使用一套硫磺制酸设备或者同时使用两套硫磺制酸设备合理进行生产的需求。与现有技术相比,本发明提供的并气单元通过灵活调整并气单元的供气状态,既能够供应一套硫磺制酸设备进行生产,也能够同时满足两套硫磺制酸设备对空气的需求,能够降低生产成本,提高生产效率,降低能源消耗,有利于提高企业的经济效益可选地,在本发明实施方式提供的并气单元中,进气阀013、并气阀014和出口阀015典型但非限制性为闸板阀、旋塞阀、球阀、蝶阀或夹管阀。

具体地,为了实现较好的并气效果,提高生产效益,如图1所示,在本发明实施方式提供的并气单元中,并气管道011包括第一管道111、第二管道112和连接管道113,连接管道113的一端与第一管道111连通、另一端与第二管道112连通;第一管道111内设置有进气阀013,且第一管道111与空气供应装置012连通,第二管道112内设置有出口阀015,连接管道113内设置有并气阀014。开始进气阀013、并气阀014和出口阀015均关闭,打开进气阀013,空气供应装置012提供空气通过进气阀013进入第一管道111内,进而能够先进入一套硫磺制酸设备;然后打开并气阀014,空气供应装置012提供的空气进入第一管道111内后,有一部分通过并气阀014进入第二管道112内,由于出口阀015是关闭状态,因此通过第二管道112的空气能够进入另一套硫磺制酸设备,从而空气供应装置012提供的空气能够供应两套硫磺制酸设备同时工作。由于空气供应装置012提供的空气能够由两套硫磺制酸设备分担,因此空气在两套设备的管路中流速比在单一超负荷运行的一套设备管路中的流速降低,设备的阻力损失减小,从而有效降低了空气供应装置012的能耗,并且两套设备同时运行,还能够有效提高生产效率,有利于提高企业的经济效益。

可选地,为了有效控制进入后续装置中的空气量,如图1所示,本发明实施方式提供的并气单元中,第一管道111内还设置有第一控制阀016,第二管道112内还设置有第二控制阀017;第一控制阀016用于控制由第一管道111进入后续装置中的空气量,第二控制阀017用于控制由第二管道112进入后续装置中的空气量。具体地,进气阀013和第一控制阀016均设置在第一管道111内、且位于连接管道113的两侧,出口阀015和第二控制阀017均设置在第二管道112内、且位于连接管道113的两侧;当进气单元供两套硫磺制酸设备正常使用时,出口阀015关闭,进气阀013、并气阀014、第一控制阀016和第二控制阀017均开启,空气由进气阀013进入第一管道111内,一部分空气由第一控制阀016控制进气量而进入一套硫磺制酸设备中,另一部分空气进入连接管道113并经进气阀013进入第二管道112内,再由第二控制阀017控制进气量而进入另一套硫磺制酸设备中。

具体地,为了保证提供后续装置所需的空气量,如图1所示,本发明实施方式提供的并气单元中,空气供应装置012包括第一鼓风机121和与第一鼓风机121连接的第一驱动器122;第一鼓风机121与第一管道111连通,并用于向并气管道011提供空气,第一驱动器122用于为第一鼓风机121提供动力。

可选地,第一鼓风机121典型但非限制性为机械轴承式鼓风机、磁悬浮鼓风机或空气悬浮鼓风机。

可选地,第一驱动器122典型但非限制性为背压式汽轮机、凝气式汽轮机或抽气式汽轮机。

优选地,空气供应装置012包括背压式汽轮机和空气悬浮鼓风机,背压式汽轮机拖动空气悬浮鼓风机为后续装置提供空气。

可选地,为了及时监控空气供应装置012出口处的压力,便于调整空气在并气管道011中的流量和流速,如图1所示,本发明实施方式提供的并气单元中,第一管道111内在第一鼓风机121与进气阀013之间设置有压力感受器018。压力感受器018与位于监控室的监控台信号连接,能够实时监控空气供应装置012供应空气的出口处的压力,从而能够方便技术员根据实际需要调整空气在并气管道011中的流量和流速,保证为后续装置提供适宜的空气量。

进一步地,为了避免因空气供应装置012出现故障时需要停机,造成的后续装置无法正常生产的问题,如图1所示,本发明实施方式提供的并气单元还包括备用空气供应装置019,备用空气供应装置019与第二管道112连通。在空气供应装置012正常工作时,进气阀013、并气阀014、第一控制阀016和第二控制阀017均处于开启状态,出口阀015处于关闭状态,备用空气供应装置019也为关闭状态;当空气供应装置012出现故障时,关闭进气阀013,开启出口阀015,同时开启备用空气供应装置019,从而通过备用空气供应装置019能够继续为后续装置提供空气,继续保持后续设备运行生产。

具体地,为了有效保证备用空气供应装置019的供气效果,如图1所示,本发明实施方式提供的并气单元中,备用空气供应装置019包括第二鼓风机191和与第二鼓风机191连接的第二驱动器192;第二鼓风机191与第二管道112连通,并用于向并气管道011提供备用空气,第二驱动器192用于为第二鼓风机191提供动力。在空气供应装置012正常工作时,进气阀013、并气阀014、第一控制阀016和第二控制阀017均处于开启状态,出口阀015处于关闭状态,第二鼓风机191和第二驱动器192均处于关闭状态;当空气供应装置012出现故障时,关闭进气阀013,开启出口阀015,开启第二鼓风机191和第二驱动器192,从而通过第二驱动器192驱动第二鼓风机191为并气单元及后续装置提供空气,空气由出口阀015进入第二管道112后,一部分空气经第二控制阀017进入后续装置,另一部分空气经并气阀014进入第一管道111内,经第一控制阀016进入后续装置。第二鼓风机191和第二驱动器192配合能够继续为后续装置提供空气,从而保证后续设备在空气供应装置012出现故障后仍然能够运行生产。

可选地,第二鼓风机191典型但非限制性为离心鼓风机、磁悬浮鼓风机或空气悬浮鼓风机。

可选地,第二驱动器192典型但非限制性为电动机、背压式汽轮机、凝气式汽轮机或抽气式汽轮机。

图2为本发明实施方式提供的硫酸制备系统的局部简易结构示意图。

根据本发明的另一个方面,本发明实施方式还提供一种硫酸制备系统,如图2所示,该系统包括上述并气单元,还包括第一硫磺制酸设备和第二硫磺制酸设备;并气单元通过并气管道011分别与第一硫磺制酸设备和第二硫磺制酸设备连通。具体地,并气管道011中第一管道111的进气口与空气供应装置012中的第一鼓风机121的出气口连通,第一管道111的出气口与第一硫磺制酸设备的进气口连通;并气管道011中第二管道112的进气口与备用空气供应装置019中第二鼓风机191的出气口连通,第二管道112的出气口与第二硫磺制酸设备的进气口连通,第一管道111和第二管道112之间通过连接管道113连通。

本发明实施方式提供的硫酸制备系统设计科学合理,在两套硫磺制酸设备的基础上,由于设置有上述并气单元,因此能够充分利用两套设备同时进行生产或选择一套设备进行生产,既能够满足生产需求,又能够实现提高生产效率和降低能源消耗的有益效果。

上述硫酸制备系统在使用时,空气供应装置012(如空气悬浮鼓风机拖动背压式汽轮机)能够为两套硫磺制酸设备同时供应空气,而备用空气供应装置019(如电动机拖动离心鼓风机)停止工作,只在空气供应装置012出现故障时做备用。

可选地,为了回收利用硫磺燃烧产生的热能,如图2所示,本发明实施方式提供的硫酸制备系统中,第一硫磺制酸设备包括第一干燥塔021、第一焚硫炉022、第一余热锅炉023和第一换热器024;第一干燥塔021的进气口与并气管道011的一个出气口(第一管道111的出气口)连通,第一干燥塔021的出气口与第一焚硫炉022的进气口连通,第一焚硫炉022的出气口与第一余热锅炉023的进气口连通,第一余热锅炉023的出气口与第一换热器024连通;第二硫磺制酸设备包括第二干燥塔031、第二焚硫炉032、第二余热锅炉033和第二换热器034;第二干燥塔031的进气口与并气管道011的另一个出气口(第二管道112的出气口)连通,第二干燥塔031的出气口与第二焚硫炉032的进气口连通,第二焚硫炉032的出气口与第二余热锅炉033的进气口连通,第二余热锅炉033的出气口与第二换热器034连通。使用时,在第一硫磺制酸设备中,空气由第一管道111进入第一干燥塔021内,经干燥后进入第一焚硫炉022内并与液态硫磺燃烧生成SO2,液态硫磺燃烧产生热能,然后这部分热能经第一余热锅炉023转化为饱和蒸汽,该饱和蒸汽再经过第一换热器024转换为中压蒸汽;同理,在第二硫磺制酸设备中,液态硫磺燃烧产生的热能经第二余热锅炉033和第二换热器034也转化为中压蒸汽。得到的中压蒸汽一部分作用于空气供应装置012,使第一驱动器122(例如背压式汽轮机)拖动第一鼓风机121,并通过减温减压转化为低压蒸汽(背压蒸汽),低压蒸汽能够用于供热,另一部分中压蒸汽用于发电,从而实现了对硫磺燃烧产生的热能的回收利用,避免了能量的浪费。

进一步地,为了能够充分利用第二余热锅炉033产生的蒸汽,如图2所示,本发明实施方式提供的硫酸制备系统中,还包括汽轮机004和发电机005,汽轮机004的进气口与第二换热器034的出气口连通,汽轮机004与发电机005连接;汽轮机004用于将中压蒸汽转化为低压蒸汽、且带动发电机005发电。

下面结合图2对本发明实施方式提供的并气单元和硫酸制备系统进行详细说明。

如图2(图中虚线表示蒸汽的流动路径)所示,当需要两套硫磺制酸设备同时运行时,先关闭进气阀013、并气阀014、出口阀015、第一控制阀016和第二控制阀017,启动空气供应装置012,再打开进气阀013和第一控制阀016,空气由进气阀013进入第一管道111内,再经过第一控制阀016进入第一硫磺制酸设备,第一控制阀016能够调节进入第一硫磺制酸设备的空气量;当空气供应装置012运行正常后,打开并气阀014和第一控制阀016,由进气阀013进入第一管道111内的空气有一部分经过并气阀014进入第二管道112内,再由第二控制阀017进入第二硫磺制酸设备,第二控制阀017能够调节进入第二硫磺制酸设备的空气量,逐渐调节第一控制阀016和第二控制阀017,以使第一硫磺制酸设备和第二硫磺制酸设备均运行正常且稳定,在整个硫酸制备系统运行正常后并气单元的状态保持不变;空气由并气单元的第一管道111进入第一干燥塔021,在第一干燥塔021内被干燥后进入第一焚硫炉022,在第一焚硫炉022与液态硫磺燃烧生成SO2,然后SO2再经过进一步反应和处理,最终制得硫酸产品,在第一焚硫炉022内液态硫磺燃烧产生的热能通过第一余热锅炉023回收,第一余热锅炉023能够将回收的热能转化为饱和蒸汽,该饱和蒸汽进入第一换热器024进行换热,然后得到中压蒸汽,其中一部分中压蒸汽直接作用于第一驱动器122以拖动第一鼓风机121(如背压式汽轮机拖动空气悬浮鼓风机),同时第一驱动器122能够将中压蒸汽转化为低压蒸汽(背压蒸汽),低压蒸汽被送入低压蒸汽管网100用于为热用户供热,另一部分中压蒸汽则直接进入中压蒸汽管网200用于发电;另外,空气由并气单元的第二管道112进入第二干燥塔031,在第二干燥塔031内被干燥后进入第二焚硫炉032,在第二焚硫炉032与液态硫磺燃烧生成SO2,然后SO2再经过进一步反应和处理,最终制得硫酸产品,在第二焚硫炉032内液态硫磺燃烧产生的热能通过第二余热锅炉033和第二换热器034回收,第二余热锅炉033能够将回收的热能转化为饱和蒸汽,该饱和蒸汽进入第二换热器034进行换热,然后得到中压蒸汽,中压蒸汽直接作用于汽轮机004以带动发电机005发电,然后作用于汽轮机004的蒸汽转换为低压蒸汽(背压蒸汽),低压蒸汽被送入低压蒸汽管网100用于为热用户供热。

如图2所示,当只需要第一硫磺制酸设备运行时,先关闭进气阀013、并气阀014、出口阀015、第一控制阀016和第二控制阀017,启动空气供应装置012,再打开进气阀013和第一控制阀016便能够满足设备运行对空气的需求;同理,当只需要第二硫磺制酸设备运行时,先关闭出口阀015和第一控制阀016,开启空气供应装置012,再打开进气阀013、并气阀014和第二控制阀017便能够满足设备运行对空气的需求。

当空气供应装置012出现故障时,先关闭进气阀013,打开出口阀015,并开启备用空气供应装置019,再结合需要通过调节并气阀014、第一控制阀016和第二控制阀017的开闭情况,从而能够相应地为第一硫磺制酸设备和第二硫磺制酸设备提供适宜的空气量。

下面结合具体实施例和对比例,对本发明和现有技术作进一步说明。

实施例

一种硫酸制备系统,包括本发明并气单元、60万吨/年硫磺制酸设备和40万吨/年硫磺制酸设备、汽轮机004和发电机005;

并气单元包括并气管道011、背压式汽轮机和空气悬浮鼓风机,背压式汽轮机拖动空气悬浮鼓风机(两者构成空气供应装置012)工作,并利用并气管道011为60万吨/年硫磺制酸设备和40万吨/年硫磺制酸设备提供所需的空气,此外,并气单元还包括电动机和与电动机连接的离心鼓风机,电动机拖动离心鼓风机作为备用空气供应装置019工作,该备用空气供应装置019利用并气管道011为60万吨/年硫磺制酸设备和40万吨/年硫磺制酸设备提供备用空气;

并气管道011包括第一管道111、第二管道112和连接管道113,第一管道111内设置有进气阀013和第一控制阀016,第二管道112内设置有出口阀015和第二控制阀017,连接管道113内设置有并气阀014;

60万吨/年硫磺制酸设备依次包括有第一干燥塔021、第一焚硫炉022、第一余热锅炉023和第一换热器024,40万吨/年硫磺制酸设备依次包括有第二干燥塔031、第二焚硫炉032、第二余热锅炉033和第二换热器034;

背压式汽轮机的出气口与空气悬浮鼓风机的进气口连通,空气悬浮鼓风机的出气口与并气管道011中第一管道111的进气口连通,第一管道111的出气口与第一干燥塔021的进气口连通,第一干燥塔021的出气口与第一焚硫炉022的进气口连通,第一焚硫炉022的出气口与第一余热锅炉023的进气口连通,第一余热锅炉023的出气口与第一换热器024的进气口连通,第一换热器024的出气口与背压式汽轮机的进气口连通;

电动机与离心鼓风机连接,离心鼓风机的出气口与并气管道011中第二管道112的进气口连通,第二管道112的出气口与第二干燥塔031的进气口连通,第二干燥塔031的出气口与第二焚硫炉032的进气口连通,第二焚硫炉032的出气口与第二余热锅炉033的进气口连通,第二余热锅炉033的出气口与第二换热器034的进气口连通,第二换热器034的出气口与汽轮机004的进气口连通,汽轮机004的出气口与低压蒸汽管网100连通,第二换热器034的出气口还与中压蒸汽管网200连通,汽轮机004还与发电机005连接。

对比例

一种硫酸制备系统,包括60万吨/年硫磺制酸设备,60万吨/年硫磺制酸设备依次设置有背压式汽轮机、空气悬浮鼓风机、第一干燥塔021、第一焚硫炉022、第一余热锅炉023和第一换热器024;背压式汽轮机与空气悬浮鼓风机连接,空气悬浮鼓风机的出气口与第一干燥塔021的进气口连通,第一干燥塔021的出气口与第一焚硫炉022的进气口连通,第一焚硫炉022的出气口与第一余热锅炉023的进气口连通,第一余热锅炉023的出气口与第一换热器024的进气口连通,第一换热器024的出气口与背压式汽轮机的进气口连通;其中,背压式汽轮机拖动空气悬浮鼓风机为60万吨/年硫磺制酸设备提供所需的空气。

试验例1

A厂采用上述实施例提供的硫酸制备系统制备硫酸,将背压式汽轮机中静叶的角度调节为48度,开启并气阀014,同时运行两套硫磺制酸设备。

试验例2

B厂采用上述对比例提供的硫酸制备系统制备硫酸,将背压式汽轮机中静叶的角度调节为48度。

试验结果及分析

上述两个试验例中的系统均能够稳定运行,正常生产。记录相关数据并进行统计分析。

记录数据如下:

在试验例1中,整个硫酸制备系统每小时能够外供中压蒸汽62.95吨用于发电,其中得到的电能需要每天在系统内消耗11306KW;第一硫磺制酸设备的产酸量为1290吨/天,第二硫磺制酸设备的产酸量为810吨/天,即总产酸量为2100吨/天,空气悬浮鼓风机出口处的压力为26.95kPa。

在试验例2中,整个硫酸制备系统每小时能够外供中压蒸汽34.11吨用于发电,产酸量为1800吨/天,空气悬浮鼓风机出口处的压力为44.5kPa。

结果分析如下:

根据上述记录数据,试验例1比试验例2每天多外供中压蒸汽692.16吨用于发电:

通过凝气式汽轮发电机组发电,按纯凝1吨蒸汽发电200KW计算,试验例1每天多外供的中压蒸汽能够多发电138432KW,再减去其中电能在系统内的消耗量(11306KW/天)后,每天实际多发电量为127126KW,因此每季度可创造的利润为5148603元(按每度电的电费为0.45元计)。

通过抽气式汽轮发电机组发电,按抽汽1吨蒸汽发电170KW计算,试验例1每天多外供的中压蒸汽能够多发电117667.2KW,再减去其中电能在系统内的消耗量(11306KW/天)后,每天实际多发电量为106361.2KW,因此每季度可创造的利润为4307629.6元(按每度电的电费为0.45元计)。

由记录数据可知,试验例1比试验例2每天多产酸300吨,则每季度可多产酸27000吨,说明本发明的硫酸制备系统有效提高了生产效率;此外,与试验例2相比,试验例1中空气悬浮鼓风机出口处的压力显著降低,因此说明本发明硫酸制备系统通过并气单元将空气悬浮鼓风机提供的空气输入后续设备,有效减少了空气在后续设备中的阻力损失,从而显著降低了背压式汽轮机拖动空气悬浮鼓风机的能耗。

另外,试验例1中,并气单元中空气供应装置012和备用空气供应装置019可以相互作为备用,例如当空气供应装置012出现故障时,可以启用备用空气供应装置019,反之当备用空气供应装置019出现故障时,可以启用空气供应装置012。对于试验例2的硫酸制备系统,单一的硫磺制酸设备只有一套背压式汽轮机和空气悬浮鼓风机提供空气,当空气供应不正常时,需要整个系统停止运行,由于系统停止运行后第一焚硫炉022的温度降低,空气供应恢复后第一焚硫炉022再次升温需要使用柴油30吨左右,而试验例1的系统中由于设置有并气管道011、空气供应装置012和备用空气供应装置019,因此试验例1的系统无需停止运行,能够避免再次升温造成能源消耗的问题,从而能够进一步节约能源。

由上述结果分析可知,本发明硫酸制备系统与对比例相比,能够充分利用两套设备同时进行生产或选择一套设备进行生产,既能够满足生产需求,又能够实现提高生产效率和降低能源消耗的有益效果,生产效率和经济效益均明显提高。

尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明,然而应意识到,在不背离本发明的精神和范围的情况下,可以做出许多其它的更改和修改。因此,这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

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