技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種硫磺回收裝置。

背景技術(shù)：

隨著采油技術(shù)的發(fā)展，先進采油技術(shù)得到應(yīng)用，能夠?qū)⒊碛?、油頁巖、甚至吸附在沙子縫隙里的固化油都能采出來，這些油田的油品相比以前有較大程度的降低，油品里的含硫量較高，煉油廠的老設(shè)備無法適應(yīng)這個情況。

目前國內(nèi)外都發(fā)現(xiàn)了高硫油田，而且儲量較大，開采和煉化高硫油是大勢所趨。而一些煤化工，特別是煤化工的深加工后續(xù)產(chǎn)業(yè)鏈中，多數(shù)的煉油系統(tǒng)以煤或者以含硫高的原油為基礎(chǔ)化工，由于含硫量較高，如何提高油品品質(zhì)和降低硫排放減少大氣污染、回收利用硫磺降低成本成為煤化工和石油煉化研究的重點之一。

目前的硫磺回收系統(tǒng)中，廢熱鍋爐多采用分體式汽包結(jié)構(gòu)，在自然動力循環(huán)建立后，上汽包和下廢鍋之間形成一個動力平衡，靠壓差動力推進水自下而上流動。但是隨著水自下而上的流動且不斷的蒸發(fā)，廢鍋上部氣體較多，有些蒸汽來不及從上升管上升到上汽包，便會在廢鍋上部形成積氣，積氣的形成導致管板長時間處在高溫狀態(tài)下，容易造成管頭裂紋而影響系統(tǒng)的運行。而且分體式汽包結(jié)構(gòu)，由于設(shè)置獨立的汽包實現(xiàn)汽液分離，增加了設(shè)備投資。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種硫磺回收裝置，分離并回收尾氣中的硫，同時利用分離時產(chǎn)生的熱值，提高資源利用率，減少了大氣污染。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種硫磺回收裝置，用于燃燒含硫的廢氣，以收集燃燒后產(chǎn)生的硫，所述硫磺回收裝置包括：

一次燃燒室，所述一次燃燒室包括用于通入含硫的廢氣的燃燒器、與所述燃燒器連通的用于通入空氣的配風器；

一體式廢鍋系統(tǒng)，所述一體式廢鍋系統(tǒng)，與所述一次燃燒室相連通，用于接收所述一次燃燒室燃燒后產(chǎn)生的高溫煙氣，所述一體式廢鍋系統(tǒng)包括用于儲水的筒體、設(shè)于所述筒體中的用于通入通出高溫煙氣的換熱管束、設(shè)于所述筒體上方的氣液分離器、與所述氣液分離器相連通的用于接收分離后蒸汽的過熱器；

處理系統(tǒng)，所述處理系統(tǒng)，與所述一體式廢鍋系統(tǒng)相連通，用于接收所述換熱管束中換熱后的高溫煙氣，所述處理系統(tǒng)包括硫冷器、與所述硫冷器連通的硫分離器、分別與所述硫分離器連通的液硫收集器和出氣口。

優(yōu)選地，所述配風器的一端與所述燃燒器相連通，所述配風器貼設(shè)于所述一體式廢鍋系統(tǒng)的外壁上，所述配風器，用于將經(jīng)過所述一體式廢鍋系統(tǒng)的所述外壁預(yù)熱后的空氣通入所述燃燒器中。

優(yōu)選地，所述硫磺回收裝置還包括設(shè)于所述一次燃燒室和所述一體式廢鍋系統(tǒng)之間的二次燃燒室，所述二次燃燒室包括用于向其中通入含有熱值的尾氣的燃氣分配器。

更優(yōu)選地，所述二次燃燒室也與所述配風器相連通。

優(yōu)選地，所述一體式廢鍋系統(tǒng)還包括高溫抽氣器，所述高溫抽氣器設(shè)于所述一體式廢鍋系統(tǒng)靠近所述一次燃燒室的一側(cè)。

優(yōu)選地，所述換熱管束的中心設(shè)有用于通入通出高溫煙氣的中心管，所述一體式廢鍋系統(tǒng)還包括與所述中心管連通的用于調(diào)節(jié)其中高溫煙氣流量的調(diào)節(jié)閥組，所述調(diào)節(jié)閥組設(shè)于所述中心管靠近所述處理系統(tǒng)的一側(cè)。

更優(yōu)選地，所述中心管沿靠近所述處理系統(tǒng)的方向延伸形成一段延伸管，所述調(diào)節(jié)閥組包括閥桿，所述閥桿滑動的設(shè)于所述延伸管中。

優(yōu)選地，所述換熱管束整體浸沒在水中。

優(yōu)選地，所述硫磺回收裝置還包括設(shè)于所述一次燃燒室和所述一體式廢鍋系統(tǒng)之間的阻火器。

優(yōu)選地，所述處理系統(tǒng)還包括用于連通所述硫分離器和所述液硫收集器的液硫管道、用于連通所述硫分離器和所述出氣口的氣路管道。

由于上述技術(shù)方案的運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點：本發(fā)明一種硫磺回收裝置，通過設(shè)置一體式廢鍋系統(tǒng)，不僅造價低、投資少，汽水分離效率高，還保證運行時換熱管束完全浸在水中，避免出現(xiàn)由于氣阻導致的局部高溫、管頭裂紋等問題，提高了設(shè)備的安全性。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2為本發(fā)明裝置中調(diào)節(jié)閥組與中心管的連接結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1、一次燃燒室；11、燃燒器；12、配風器；2、一體式廢鍋系統(tǒng)；21、筒體；22、換熱管束；221、中心管；222、延伸管；23、氣液分離器；24、過熱器；25、高溫抽氣器；26、調(diào)節(jié)閥組；261、閥桿；3、處理系統(tǒng)；31、硫冷器；32、硫分離器；33、液硫收集器；34、出氣口；35、液硫管道；36、氣路管道；4、二次燃燒室；41、燃氣分配器；5、阻火器。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖來對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的闡述。

參見圖1-2所示，上述一種硫磺回收裝置，用于燃燒含硫的廢氣，以收集燃燒后產(chǎn)生的硫。

在本實施例中，該硫磺回收裝置包括依次連通的用于燃燒含硫廢氣的一次燃燒室1、用于對燃燒后生成的高溫煙氣進行換熱的一體式廢鍋系統(tǒng)2、用于收集硫的處理系統(tǒng)3。

該一次燃燒室1包括用于通入含硫的廢氣的燃燒器11、與該燃燒器11連通的配風器12，該配風器12用于向燃燒器11中通入空氣，使其與含硫的廢氣一起燃燒形成高溫煙氣。該配風器12的一端與燃燒器11相連通，該配風器12貼設(shè)于一體式廢鍋系統(tǒng)2的外壁上。該配風器12用于將經(jīng)過一體式廢鍋系統(tǒng)2的外壁預(yù)熱后的空氣通入燃燒器11中。具體的可以在一體式廢鍋系統(tǒng)2的外面設(shè)計一個罩殼，空氣經(jīng)過一體式廢鍋系統(tǒng)2的外壁進行加熱，溫度從正常環(huán)境溫度20度能夠加熱到50-80度，預(yù)熱后的空氣通過配風器12送入燃燒器11中。一方面提高了含硫的廢氣的充分燃燒程度，避免含硫的廢氣不完全燃燒就排入空氣造成環(huán)境污染；另一方面也提高了一體式廢鍋系統(tǒng)2的產(chǎn)氣量，使一體式廢鍋系統(tǒng)2的效率提高3-5%。

硫磺回收裝置還包括設(shè)于一次燃燒室1和一體式廢鍋系統(tǒng)2之間的二次燃燒室4，該二次燃燒室4包括用于向其中通入含有熱值的尾氣的燃氣分配器41。該含有熱值的尾氣主要來自石油化工生產(chǎn)工藝中。該二次燃燒室4也與配風器12相連通。即經(jīng)過一體式廢鍋系統(tǒng)2的外壁加熱后的空氣，也會進入二次燃燒室4中助燃。通過這個設(shè)置，含有熱值的尾氣和預(yù)熱過的空氣混合進入二次燃燒室4，與來自一次燃燒室1的高溫煙氣共同在二次燃燒室4中燃燒，預(yù)熱過的空氣為二次燃燒提供了充足的氧氣。該結(jié)構(gòu)一方面利用了含有熱值的其他尾氣中的殘余熱值；另一方面也使一次燃燒室1內(nèi)未燃燼的含硫氣體得到充分燃燒，增加產(chǎn)氣量，并通過一體式廢鍋系統(tǒng)2轉(zhuǎn)化為蒸汽得到合理、有效的利用。該結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了廢氣利用，提高了能源利用率，降低硫磺的排放。

該一體式廢鍋系統(tǒng)2與二次燃燒室4相連通，用于接收經(jīng)過二次燃燒室4二次充分燃燒后產(chǎn)生的高溫煙氣。該一體式廢鍋系統(tǒng)2包括用于儲水的筒體21、設(shè)于該筒體21中的換熱管束22，該換熱管束22用于通入通出高溫煙氣，且該換熱管束22整體浸沒在筒體21中的水中。該換熱管束22還包括設(shè)于其中心的與其同軸分布的中心管221，該中心管221也用于通入通出高溫煙氣。該一體式廢鍋系統(tǒng)2還包括設(shè)于該筒體21上方的氣液分離器23、與該氣液分離器23相連通的用于接收分離后蒸汽的過熱器24。該氣液分離器23用于對筒體21中換熱后蒸發(fā)上升的水蒸汽進行氣液分離。該一體式廢鍋系統(tǒng)2還包括高溫抽氣器25，該高溫抽氣器25設(shè)于該一體式廢鍋系統(tǒng)2靠近該二次燃燒室4的一側(cè)。通過將換熱管束22浸在一個大容積筒體21中，筒體21上面為敞開式的汽液分離面，將換熱管束22完全浸沒在水中，避免出現(xiàn)由于氣阻導致的管頭裂紋。該高溫抽氣器25用于保證高負荷時換熱管束22前端高強度換熱區(qū)中的蒸汽迅速排出。當高溫煙氣進入換熱管束22前端的冷水區(qū)中時，溫差最大，換熱強度也最大，在此處產(chǎn)生的蒸汽的量最多。該高溫抽氣器25能夠使高溫蒸汽及時排出，并保證了管板及換熱管束22與管板的焊接接頭的及時冷卻，避免了管板和焊接接頭長期處在高溫工況下，大大延長了設(shè)備的使用壽命。

該一體式廢鍋系統(tǒng)2還包括與中心管221連通的用于調(diào)節(jié)其中高溫煙氣流量的調(diào)節(jié)閥組26，該調(diào)節(jié)閥組26設(shè)于中心管221靠近處理系統(tǒng)3的一側(cè)。該中心管221沿靠近處理系統(tǒng)3的方向延伸形成一段延伸管222，該延伸管222與該中心管221同軸分布，該調(diào)節(jié)閥組26包括閥桿261，該閥桿261滑動的設(shè)于該延伸管222中，用于調(diào)節(jié)中心管221中高溫煙氣的流量。由于硫磺回收裝置受生產(chǎn)工藝影響較大，導致一體式廢鍋系統(tǒng)2中工況不穩(wěn)定，尾部容易產(chǎn)生露點腐蝕，影響其使用壽命。通過設(shè)置中心管221與其尾部的調(diào)節(jié)閥組26，能夠調(diào)節(jié)整個換熱管束22中的換熱強度，以保證尾部的溫度。當系統(tǒng)負荷較低時，調(diào)節(jié)閥組26開度增大，使通過中心管221的高溫煙氣量增加，而通過換熱管束22的高溫煙氣量則減少，從而減少高溫煙氣與換熱管束22外水的熱量交換；反之，當系統(tǒng)負荷較高時，調(diào)節(jié)閥組26開度減小，使通過中心管221的高溫煙氣量減少，而通過換熱管束22的高溫煙氣量增多，從而增加高溫煙氣與換熱管束22外水的熱量交換。該結(jié)構(gòu)保證了尾部煙氣的溫度，減少了露點腐蝕的發(fā)生，適應(yīng)了不斷變化的工況，對系統(tǒng)的穩(wěn)定性起到了重要的作用。

該處理系統(tǒng)3與該一體式廢鍋系統(tǒng)2相連通，用于接收經(jīng)過換熱管束22中換熱后的高溫煙氣。該處理系統(tǒng)3包括硫冷器31、與該硫冷器31連通的硫分離器32、分別與該硫分離器32連通的液硫收集器33和出氣口34、用于連通硫分離器32和液硫收集器33的液硫管道35、用于連通硫分離器32和出氣口34的氣路管道36。該出氣口34為煙囪，該氣路管道36為煙道。

該硫磺回收裝置還包括設(shè)于二次燃燒室4和一體式廢鍋系統(tǒng)2之間的阻火器5。通過設(shè)置該阻火器5，可以防止二次燃燒室4的火焰過長，燒到過熱器24的管道。

以下具體闡述下本實施例的工作過程：

含硫的廢氣，從燃燒器11進入一次燃燒室1中燃燒，預(yù)熱過的空氣從配風器12進入燃燒器11中與含硫的廢氣一起燃燒；燃燒后產(chǎn)生的氣體進入二次燃燒室4中，與從燃氣分配器41中進來的其它尾氣混合后再次燃燒，為了保證廢氣的充分燃燒，從配風器12中補充部分預(yù)熱空氣進入二次燃燒室4中，使氧氣充足火焰穩(wěn)定，廢氣中的硫化物全部轉(zhuǎn)變?yōu)榱颍瑥亩岣吡蚧堑霓D(zhuǎn)化率（大約提高3-5%）。

二次燃燒室4中的火焰通過阻火器5后，火焰熄滅成為高溫煙氣，高溫煙氣進入一體式廢鍋系統(tǒng)2中的換熱管束22內(nèi)，與筒體21中的水進行換熱，將熱量轉(zhuǎn)換為高溫蒸汽，高溫蒸汽上升經(jīng)過汽液分離器，分離蒸汽中攜帶的水份，使蒸汽更純凈，然后進入過熱器24中，成為高品質(zhì)蒸汽。

高溫煙氣經(jīng)過一體式廢鍋系統(tǒng)2放出熱量后，進入硫冷器31中進一步冷卻降溫，其中的硫冷凝后順著液硫管道35進入液硫收集器33中，其中的煙氣則順著煙道進入煙囪中排出。

上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并加以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍，凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。