前言

低温余热回收系统（简称余热回收）的目的是为了提高硫酸装置能量的回收。

系统的关键是将余热回收塔循环酸操作温度提高到200℃以上，取代传统工艺的一吸塔,以达到提高热能温位，并加以回收[1] 。

但是余热回收工艺也要面临一个问题：当一吸循环酸温度达 200~220℃，生产0.6～1.0MPa低压饱和蒸汽时，循环酸温必须保持在200℃以上，而200℃的浓硫酸具有强腐蚀性，所以在材料选用方面要严格使用合格的不锈钢，确保余热回收的安全运行。

当余热回收的硫酸浓度不合格时，200℃硫酸腐蚀性会更强。一旦泄漏，会将水（汽）漏到酸侧，若不能及时安全停下系统，会发生严重设备腐蚀，导致余热回收长时间不使用。所以可靠的安全联锁将有效避免余热回收工艺参数偏离安全值，即使少量水略微泄漏也能及时发现，并且快速将装置恢复到安全状态。

1、安全联锁控制逻辑

安全联锁控制逻辑设计的目的是当装置运行工艺参数偏离安全值时，将触发相应的安全联锁保护，并在故障状态下能快速恢复到安全状态，同时也把相对应控制设备恢复到安全状态，避免因人为的操作失误扩大故障，造成更大安全事故。

以下是根据低温余热回收系统运行工艺参数和安全保护需要的条件所设计的安全联锁逻辑。（仅供参考，实际应用需要根据低温余热回收装置实际情况进行设计安全联锁）

序号	联锁名称	触发联锁的条件
1	稀释器保护(41)	主风机停止	风机停止信号
		锅炉水位低	小于安全值;推荐值30%
		锅炉酸入口温度高	大于安全值；推荐值240℃
		锅炉酸出口温度高	大于安全值；推荐值220℃
		稀释供水压力低	小于循环酸泵出口压力
		循环泵启动后3分钟酸浓低	酸浓仪A\B <97%
		一级酸流量低	小于循环流量安全值
		紧急停车	手动停止
		酸水逆温差	换热设备温度差
2	二级吸收保护(42)	主风机停止	风机停止信号
		一级酸流量低	小于循环流量安全值
		二吸酸浓低	吸收酸浓度 小于97.5%
		紧急停车	手动停止
		酸水逆温差	换热设备温度差
3	预热器保护(43)	循环泵启动后5分钟酸低	酸浓仪A\B 小于97.5%
		预热器出口水电导率高	预热水出口大于100us/cm
		预热器出口水温度高	出口水温大于120°
		紧急停车	手动停止
		酸水逆温差	换热设备温度差
4	锅炉保护(44)	循环泵启动后5分钟酸低	酸浓仪A\B小于97.5%
		除氧器液位低	液位小于30%
		紧急停车	手动停止
		酸水逆温差	换热设备温度差
		循环槽酸浓	小于99%
5	加热器保护(45)	循环泵启动后3分钟酸，低-低	酸浓仪A\B 小于97.5%
		塔泵槽液位，高-高	液位小于90%
		加热器出口水电导率，高-高	加热水出口大于100us/cm
		加热器出口水温度，高-高	出口水温大于120℃
		紧急停车	手动停止
		酸水逆温差	换热设备温度差
6	系统保护(46)	主风机停止	风机停止信号
		锅炉水位，	小于安全值;推荐值30%
		锅炉酸入口温度高	大于安全值;推荐值240℃
		锅炉酸出口温度高	大于安全值;推荐值220℃
		稀释供水压力	小于循环酸泵出口压力
		循环泵启动后3分钟酸浓低	酸浓仪A\B<97.5%
		一级酸流量低	小于循环流量安全值
		紧急停车	手动停止
		循环槽酸浓	小于99%
		工厂风压力低	小于循环酸泵出口压力

2、酸水逆温差逻辑

酸水逆温差是换热器酸水进、出口温差，以此判断换热器是否泄漏。

当换热器发生酸漏进水里或者水漏进酸里的情况时，由于没有搅拌，酸水混合会发生剧烈反应，使换热器进出口的酸和水出现逆偏差现象，此时就可以通过酸水逆偏差对装置安全进行联锁保护，避免装置出现严重设备腐蚀。

序号	酸水逆温名称	逻辑条件
1	预热器酸水逆温差	进口水温<进口酸温与出口酸温-进口酸温 小于4℃
		进口水温>进口酸温与进口水温>出口酸温
2	加热器酸水逆温差	进口水温<进口酸温与出口酸温-进口酸温 小于4℃
		进口水温>进口酸温与进口水温>出口酸温
3	锅炉酸水逆温差	进口水温<进口酸温与出口酸温-进口酸温 小于7℃
		进口水温>进口酸温与出口酸温>锅炉水温

3、总结

余热回收系统若要设计完善的安全联锁控制逻辑，还需要对参与安全联锁控制的测量仪表提出了更高的要求。如循环酸浓度、循环槽浓度、酸水逆温差的测量温度等都是保护余热回收系统免受腐蚀的核心测量仪表，也是保护余热回收系统的安全底线。

参考文献

1. 刘纪状 《大型硫磺制酸装置的热能回收利用》硫酸工业 [J] 2008（6）：49～52

2. MICHAEL KEMMERICH 《硫酸生产装置中的余热回收和数字化》硫酸工业[J] 2018（2）：22～26