第三代高效磺枪

前言

磺枪作为硫磺制酸装置中的核心组件，其运行效能与品质直接关系到整个装置的安全性、环保性能及经济效益。据统计，硫磺制酸装置在运行期间，因磺枪问题导致的非计划性停产占比竟高达30%以上，这一故障率显著超过了机泵故障、静设备泄漏及电仪故障等其他因素。更为严重的是，磺枪故障往往还会连锁引发一系列重大故障，如省煤器腐蚀、升华硫导致系统堵塞、焚硫炉腐蚀进而引发烟气泄漏等，这些后果不仅给企业带来了沉重的经济损失，还可能导致长时间的停产。

鉴于磺枪在硫磺制酸装置中的关键作用，礼正来科技在磺枪研发上倾注了大量心血，深入剖析磺枪的运行工况特性，并针对当前普遍存在的磺枪弯曲、堵塞、泄漏等严重影响装置安全运行的问题，进行了专项攻关。其自主研发的LGS3高效磺枪，作为礼正来科技的第三代高性能产品，集三项核心技术于一身：枪身均温技术、直通流通增速技术，以及高径承压对焊技术。这些技术的应用，有效攻克了磺枪在运行中常见的弯曲、堵塞、泄漏等难题，确保了装置在长时间的运行周期内，能够避免因磺枪故障而导致的停产，从而为企业稳定生产、减少经济损失提供了坚实保障。

1.特有技术

高效雾化技术

高效磺枪喷咀，创新运用直通流道增速雾化技术，其雾炬呈现旋转实心锥形态，这一设计实现了硫雾的分层燃烧，有效规避了空心锥雾炬常见的表面爆燃问题，进而防止了前端缺氧导致的升华硫生成、燃烧后移以及焚硫炉超温等一系列不良后果。

雾炬旋转实心锥喷咀技术，是基于对液硫特性的深入理解与焚硫炉结构的精确匹配，同时借鉴了火箭发动机拉瓦尔喷管技术的精髓，自主研发出的一种独特技术。该技术通过两级增速与固定强制雾化的结合，利用离心力和超音速效应，强制雾化液硫，确保高达75%的雾化颗粒直径小于或等于20µm。

此技术亮点在于，即便在0.30MPa的较低压力下，高效磺枪也能实现卓越的雾化效果。这种低压力下的高效雾化能力，赋予了高效磺枪更为宽泛的工作流量调节范围（可达1:2）以及工作压力调节范围（可达1:4）。这一特性使得高效磺枪能够灵活应对装置开车初期的低负荷需求，有效预防装置启动过程中尾排超标和烟熏事故的发生，从而确保了装置的安全环保运行。

雾化流体仿真图

流量压力关系图

枪身均温技术

磺枪安装于焚硫炉内部，其枪身在高温炙烤下，所用金属材料会发生热膨胀现象。该枪身采用310S材质，其膨胀系数约为16.6*10^-6（1/℃），具体计算公式为h1=h0(1+α*ΔT)。鉴于枪身长度大致在2至3米之间，焚硫炉运行时，枪身外部环境温度约为400℃，而停机后则升至约900℃。

通过公式计算，停机后枪身的膨胀量约为10至15毫米。若枪身内部保温蒸汽分布不均，将导致枪身上下两侧温度差异显著，进而引发膨胀量不一致，最终使枪身呈现向上弯曲的状态。

为解决这一问题，我们自主研发了枪身均温技术。该技术能在焚硫炉运行或停机状态下，确保枪身360°范围内温度均匀，从而实现膨胀量的一致性，有效避免了枪身弯曲现象的发生。

大流道直通技术

磺枪作为装置中的核心设备，其运行周期需与整个装置的计划运行周期相匹配。鉴于液硫管线及储存罐区常采用碳钢材料，这些材料在使用过程中易发生腐蚀，产生硫化铁并落入液硫中。当这些含有硫化铁的液硫被输送到磺枪时，可能导致磺枪在运行过程中发生堵塞，进而引发装置停车或减产。

为有效应对这一问题，高效磺枪采用了大流道直通技术（流通面积达376mm），并特别配备了防堵锥。这一设计使得磺枪能够轻松通过硫化铁，避免堵塞现象的发生，从而确保磺枪在其运行周期内能够稳定使用。

此外，高效磺枪的喷咀流道还创新性地采用了黄金Au复合材料。这种材料在高温环境下具有优异的性能，能够有效隔绝铁与硫之间的反应，防止硫化铁的形成和腐蚀现象的发生。这一创新设计使得喷咀更加经久耐用，进一步提升了磺枪的整体性能和稳定性。

高径承压焊接技术

装置频繁因磺枪蒸汽或液硫泄漏而停机，这主要归因于磺枪采用三层夹套管焊接结构。鉴于磺枪操作于高温环境，各层夹套管直径的差异导致受热膨胀后应力集中于焊接薄弱点。若焊接处存在夹渣、气孔、氢裂纹等微小缺陷，这些应力集中将引发焊接失效，进而造成蒸汽或液硫泄漏。因此，精湛的焊接技术成为解决磺枪泄漏问题的关键技术途径。

为了提升磺枪性能，高效磺枪在焚硫炉内的焊缝采用了高径承压焊接技术，并全程使用纯度高达99.999%的氩气进行保护，实现了单面焊双面成形的精湛工艺。配合焊缝的100%无损探伤检测，这种高质量的焊接技术有效预防了焊接及设计缺陷，确保了高效磺枪的持久耐用性。

雾化测试机

磺枪的使用效果直接关联到硫磺制酸装置能否实现安全且长期稳定的运行，因此，对新制造的磺枪进行严格的雾化性能测试显得尤为关键。鉴于磺枪的雾化性能是依据焚硫炉的特定属性而精心设计的，故而在磺枪制造完毕之际，我们必须对其压力与流量、压力与雾锥角度、压力与雾炬长度以及压力与雾炬直径之间的关系进行详尽的测量。

鉴于磺枪雾化测试涉及众多参数，为确保测试数据的准确无误，我们采用了先进的雾化测试机，该机配备了多级变频泵，能够提供0~2.0MPa的工作压力范围和0~20t/h的工作流量。在测量仪表方面，我们选用了西门子品牌的高质量流量计和压力变送器，并辅以精确的锥度尺，以确保能够全面而准确地测量磺枪所需的各项参数。

此外，我们还致力于为用户提供定制化的研发测试服务，以满足硫磺制酸、废酸裂解、硫化氢制酸、升华硫等多种领域的磺枪测试需求。我们承诺，将凭借专业的技术和优质的服务，助力客户实现更高效、更安全的生产运营。

2.高效磺枪结构图

3.产品性能

名    称：高效磺枪

流量范围：1~5t/h ；5~10t/h；7.5~15t/h

压力范围：0.4~1.5MPa

雾化直径：1.6~2.2m

雾化角度：60~90°

雾化密度：0.365 S.kg/m³

雾化长度：2.8~3.56m

最高使用温度：1100℃

4.产品优势

1. 大型硫磺制酸装置显著降低了磺枪的安装数量，进而减少了液硫管线及附属仪表的投资成本，同时优化了焚硫炉平台的空间利用，并大幅减轻了装置在启动与停车过程中磺枪的安装工作量。

2. 其高效的雾化性能不仅提升了焚硫炉的使用容积率，还确保了焚硫炉底部无液硫燃烧现象，有效保护了焚硫炉免受升华硫的腐蚀，并防止了系统内升华硫的产生。

3. 该装置拥有超宽的雾化调节范围，能够灵活适应大、中、小型各类装置的需求，确保稳定的雾化燃烧效果。

4. 高效磺枪通过采用先进的分层燃烧技术，成功避免了焚硫炉炉膛温度超过1150℃的潜在风险，从而有效保障了装置的安全运行。

5. 高效磺枪还具备在线更换的便捷功能，为用户实现装置的长期连续运行提供了有力支持。