焚硫炉外壳出现升华硫原因分析

2023-09-25

1.原因分析

1.1炉外壳升华硫

导致炉外壳出现升华硫的主要原因是:炉内没有完全燃烧的液体硫磺,流淌到炉底,燃烧非常缓慢,所以在底部的液硫会沿着耐火材料的缝隙流到保温层里,由于缺少氧气助燃,液硫就会在耐火材料层底部和保温层里缓慢蒸发生成硫蒸气,硫蒸气就会对外壳缓慢腐蚀,最终穿孔。穿孔后,保温层内没有燃烧的硫蒸气从被穿孔的位置泄漏出来,在外壳表面被冷却成液体硫磺,遇到温度较低的炉壁时凝固成固体硫磺。

温馨提示:如果不解决液硫完全燃烧的问题,即便把外壳腐蚀部位修补好,其他位置同样会出现升华硫。

大多数焚硫炉运行几年后会在焚硫炉中部、尾部外壳上出现升华硫

1.2内部升华硫

排除系统揣振原因。停车检修时为什么会在干燥分酸槽、锅炉后烟箱发现大量升华硫?

其主要原因是:装置在运行过程中,由于硫磺喷枪雾化不好,会有大量的液体硫磺燃烧不完全,故生产硫磺颗粒滴落到炉膛底部缓慢燃烧[液硫自由燃烧平均速度为15kg/(h•m²)]当遇到装置突然停车或者计划停车时,焚硫炉失去风量,存留在炉膛内没有燃烧完全的液硫会在炉膛高温环境中把液硫蒸发,形成硫蒸气,温度高的硫蒸气会向低温环境的干燥塔流动,在干燥塔丝网除雾器上生成液硫滴落到分酸槽里。由于停车后装置内温度下降,气体体积缩小,焚硫炉的硫蒸气向火管锅炉和转化器方向流动,在火管锅炉后烟箱(烟箱温度360℃~380℃)位置冷凝成固体硫磺,附着在后烟箱至转化器的烟气管道上。

焚硫炉进风管、干燥分酸槽、锅炉后烟箱、省煤器处发现大量升华硫

1.3外壳高温

炉外壳出现升华硫的焚硫炉大都存在外壳温度高的情况。

导致外壳高温的主要原因:磺枪雾化效果不好,液硫没有及时燃烧,使其渗漏进保温层内,一部分生成硫蒸气,通过腐蚀的穿孔泄漏到外壳生成升华硫;另一部分没有蒸发的液硫填满了保温层间隙(液硫导热系数为0.269w/m.k,焚硫炉用的硅酸铝保温(导热系数为0.03~0.06 w/m.k)。液硫的导热系数是硅酸铝导热系数的4~9倍,所以液硫渗漏到保温层后隔热性能下降,使炉内温度传递到外壳上出现外壳超温,加速腐蚀外壳。

 

焚硫炉外壳设计温度<80℃,但在运行中有的外壳温度高达160℃ 

 

2.小结

导致焚硫炉外壳、装置内部出现升华硫和外壳高温都是因为磺枪雾化效果不好,使液硫没有在炉膛空中燃烧完,滴落到炉底缓慢燃烧,渗漏到保温层生成硫蒸气腐蚀外壳、传递热量出现外壳超温。

装置停车后缺乏空气,炉膛聚集的液硫在高温环境中变成硫蒸汽,通过气体的流动在干燥塔、后烟箱生成升华硫。

要想解决焚硫炉此类问题,只需解决磺枪雾化效果便可以得到很好的改善。