焚硫炉结构设计及材质选择.doc

．38． 1999年硫醣工业技术交流会论文集 ●一一一-————————————————————————————————————————_—————————————_—————_———————————————————————————————————————●—一 焚硫炉结构设计及材质选择 夏毓芳 (南化集团设计院2i0048) 摘 要 筇合实例介缁了走型焚硫炉的设计，弗对耐火砌体材质的选择、膨胀的留设、机械雾化磺枪的选 用、设备内籀墙和鑫赢装置的建置等进行r详述。 关键词 焚硫炉 结构设计材质 接触燃烧。炉内设置几道挡墙，以强化硫磺与空 1引言 气混合均匀。为防止其燃烧不够完全，常设二次 焚硫炉是硫磺制酸装置中的关键设备。目前 风，用于补充氧量及调节炉膛温度，促使反应完 使用较多的为喷雾式焚硫炉，其结构简单、容积强 全，不致产生升华硫。 度大。炉型为卧式，一般均为钢制圆筒内衬保温 现以某300 kt．／a硫磺制酸装置中D4 200 砖和耐火砖。硫磺通过喷枪喷入炉内，空气由端 mm焚硫炉(见图1)为例，介绍设备结构的设计和 部进气口进人，经旋jjif装．置与雾化后的硫磺充分 主要部件的选材。 ■工 ⅢUnUH～I^， ㈣ ．。．da 。。d 弋 态7 。 f ，／ 。一 i—I一 II 油‘ { 、 { ．1l 曼 奠椅 __-__—— dL ． 虽 Ii }i lj _一 视镜 笔 ● li ◎ ；i Q ● —’—、、 - ● 支鏖 ㈣㈣ ¨●Il㈣Ⅻ ．，妻 ；i 墨 丁Ⅲ ’ Ⅲ 7 J 下 L 甲I 147∞ 图1 焚硫妒结构 ’ 其主要工艺参数及特性如下： 液硫温度135～145℃ 物料名称 含S02、S03气体混台物 设备外壳温度≤50℃(无钋保温) 炉膛操作温度1 100℃ 2炉墙设计 炉膛操作压力0．035 MPa 雾化方式机械雾化 2．1炉墙结构 喷硫量6．8 n，／h 耐火砌体是构成焚硫炉的主要部分．根据工 空气温度100℃ 艺要求，没备不设外保温．钢壳在操作时的温度不 空气流量70 638m3／h 高于50℃，因此，炉体隔热保温是靠钢壳内部的  夏毓芳 砖硫炉结构设计及材质选择 保温砖和耐火砖。 的保温性能。但由于牿土质隔热耐火砖气孔率较 筑炉前，先在钢壳内表面涂刷石墨粉水玻璃 大，组织疏松，抗渣性能较差，熔渣易侵入砖体气 防腐涂料两遍，El的是为防止钢壳制成后至筑炉 7L内，使之破坏。而且机械强度低．耐磨性能和热 这一段时间内大气的氧化腐蚀。筑炉时，自先衬 震稳定性不好。所以一般仅作为隔热保温层，不 一层3mm厚的石棉板．用水玻璃粘贴．在钢壳和 直接用于迎火面。 砌体之问起衬垫作用：其次，砌保温砖厚度230 牯土质隔热耐火砖的理化指标和尺寸允差应 mm；再砌耐火砖两层，厚度分别为114 mm和230 符合国家标准GB3994 83《粘上质隔热耐火砖》。 mm。筑炉后，在耐火砖体表面涂刷两层磷酸盐 设计中，选用牌号为NG一0．4。 防磨涂料，以减缓气流和火焰对耐火砖墙的冲刷 2．3钢壳温度校核 和磨蚀，延长炉体使用寿命。 较低的炉外壁温度，可以减少炉子的热损失， 2．2炉墙材料 7． 提高炉子的热效率，从而减低生产费用。钢壳温 2．2．1耐火砖 度低，还使其热膨胀量大大缩小，无疑对壳体本 粘土质耐火砖是A12鸥含量为30％～48％ 身、支座及相连接管的受力情况有利。根据钢壳 的硅酸铝质耐热制品，它是以熟料作瘠化剂，以软 的操作温度，设计时选用普通碳钢Q235一A为钢 质粘土作结合剂，在1 300～1 400℃温度下烧成 壳材料。 的，最高使用温度为1 250℃，并具有良好的热震 计算时忽略钢壳及石棉板的热阻，根据多层 稳定性。粘土质耐火砖属弱酸性耐火材料，具有 圆筒壁导热计算公式 (参见图2)进行计算。 较强的抗酸性渣侵蚀能力，抗熔渣渗透性也好。 I．=16℃ 上述特性能够满足焚硫炉操作工况的要求。而且 该材质价格低廉，可降低筑炉成本。所以，焚硫炉 耐火砖全部采用粘土质耐火砖。 本炉砌体所用耐火砖，大部分均为矩形砖和 楔形砖。根据国家标准GB4415 84{粘土质耐火 砖》，选用牌号为N—l的耐火砖，其物理指标最 佳，耐火度高达1 750℃．常温耐压强度大于30 MPa。耐火砖形状尺寸偏差须严格按照国家标准 的规定，这是方便砌筑、保证砌体质量的前提。 图2砌体导热示意 2．2．2