公开/公告号CN112648599A
专利类型发明专利
公开/公告日2021-04-13
原文格式PDF
申请/专利权人 山西焦化股份有限公司;
申请/专利号CN202011359168.3
申请日2020-11-27
分类号F22B1/18(20060101);F22B37/02(20060101);C23C10/00(20060101);C23C4/123(20160101);C23C4/08(20160101);
代理机构14108 太原华弈知识产权代理事务所;
代理人温霞云
地址 041606 山西省临汾市洪洞县广胜寺镇
入库时间 2023-06-19 10:36:57
技术领域
本发明涉及锅炉改造技术领域，具体是一种延长制硫炉废锅内部结构使用周期的方法。
背景技术
在克劳斯法制硫工艺中，含高浓度硫化氢和二氧化碳的酸气，与一定比例的空气燃烧，部分硫化氢生成二氧化硫，再转化成硫磺。燃烧后的高温含硫过程气主要组份有:硫化氢、二氧化硫、二氧化碳、水蒸汽、氮气、硫蒸汽和二硫化碳等，其温度高达1200℃。过程气在进入硫反应器前必须设置废热锅炉取出热量。废锅管束工作在高温H2S、SO2、S的腐蚀性气流中，钢铁材料高温硫化腐蚀是在炼油、石油化工、火力发电、煤的气化液化以及各种燃料炉中普遍遇到的一类高温腐蚀问题。原则上，金属的硫化与氧化在很多方面行为是相似的，但硫化速度一般比氧化速度要高一至两个数量级。因此硫化环境比单纯的氧化环境要苛刻的多。在四种硫化环境中，H2S气体及含硫气体的腐蚀性最强。制硫废锅遇到的就是这种恶劣工况，根据文献记载，碳钢在260 ℃以上时，由H2S引起的高温硫化腐蚀就逐渐明显。在371 ℃以上时，就会发生快速的高温硫化腐蚀，生成FeS腐蚀物，且速率随着温度升高而迅速增加。因此，本领域技术人员提供了一种延长制硫炉废锅内部结构使用周期的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种延长制硫炉废锅内部结构使用周期的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种延长制硫炉废锅内部结构使用周期的方法，包括以下步骤：
S1：做好炉头隔热保护结构，降低管头金属材料的温度，控制高温硫化腐蚀速度，并将制硫废锅的管板设计温度为350℃，耐火材料厚度为150mm；
S2：采用渗铝层和喷铝层减缓高温硫化腐蚀；
S3：设置花墙均布气流，阻挡颗粒；
S4：改善给水环境，防止液硫生成，并增加了汽包、中心管、反应炉与废锅之间检修短节。
作为本发明再进一步的方案：所述制硫废锅的刚玉管上还应缠好高硅纤维布，用以确保刚玉保护套管与列管之间无缝隙，杜绝高温气体窜入环隙中。
作为本发明再进一步的方案：所述S2中的渗铝层深度≥0.3mm，所述喷铝层厚度≥180微米。
作为本发明再进一步的方案：所述花墙的空隙面积大于制硫废锅列管的总面积，并且花墙的厚度为240mm。
作为本发明再进一步的方案：所述改善给水环境的具体方法为：外来给水进入汽包后与汽包中的高温水充分混合，将温度提高到140℃，再由下降管进入到废锅中。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该方法采用渗铝、喷铝等涂层技术，增加热端管板耐火衬里厚度等措施，有效减缓高温硫化腐蚀造成的泄漏，进口端设置耐火花墙，达到均布气流，阻挡颗粒进入列管，摒弃了原废锅换热管与汽包一体化结构，增加了汽包、中心管、反应炉与废锅之间检修短节，方便了生产调节和检修作业，而且可以有效改善频繁泄漏停车的被动局面，保证了制硫设备这一环保设施的连续运行，在目前严峻的环保形势下具有突出的实用意义。
具体实施方式
本发明实施例中，一种延长制硫炉废锅内部结构使用周期的方法，包括以下步骤：
S1：做好炉头隔热保护结构，降低管头金属材料的温度，控制高温硫化腐蚀速度，并将制硫废锅的管板设计温度为350℃，耐火材料厚度为150mm；
S2：采用渗铝层和喷铝层减缓高温硫化腐蚀；
S3：设置花墙均布气流，阻挡颗粒；
S4：改善给水环境，防止液硫生成，并增加了汽包、中心管、反应炉与废锅之间检修短节。
优选的：制硫废锅的刚玉管上还应缠好高硅纤维布，用以确保刚玉保护套管与列管之间无缝隙，杜绝高温气体窜入环隙中。
优选的：S2中的渗铝层深度≥0.3mm，喷铝层厚度≥180微米。
优选的：花墙的空隙面积大于制硫废锅列管的总面积，并且花墙的厚度为240mm。
优选的：改善给水环境的具体方法为：外来给水进入汽包后与汽包中的高温水充分混合，将温度提高到140℃，再由下降管进入到废锅中。
本发明的工作原理是：该方法采用渗铝、喷铝等涂层技术，增加热端管板耐火衬里厚度等措施，有效减缓高温硫化腐蚀造成的泄漏，进口端设置耐火花墙，达到均布气流，阻挡颗粒进入列管，摒弃了原废锅换热管与汽包一体化结构，增加了汽包、中心管、反应炉与废锅之间检修短节，方便了生产调节和检修作业，而且可以有效改善频繁泄漏停车的被动局面，保证了制硫设备这一环保设施的连续运行，在目前严峻的环保形势下具有突出的实用意义。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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