CN103047636A

CN103047636A - 硫酸生产中低温烟气的余热利用节能装置

Info

Publication number: CN103047636A
Application number: CN2013100049672A
Authority: CN
Inventors: 杨群峰; 刘德明
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-01-08
Filing date: 2013-01-08
Publication date: 2013-04-17

Abstract

硫酸生产中低温烟气的余热利用节能装置，包括有高温段换热器、低温段换热器、给水调节阀、给水泵、蒸发器筒体、热管、隔烟墙、ND钢管、特氟龙涂层、下集箱和上集箱。烟道内顺序布置有高温段换热器，低温段换热器，低温换热器采用耐硫酸腐蚀的材料制成，水经给水泵送入低温段换热器，经加热后进入高温段换热器，经高温段换热器加热后，最终经管道输出。初步除尘后的烟气连接到高温段换热器，高温段换热器在连接到蒸汽用户的同时，连接到低温段换热器，同时又有给水泵连接到低温段换热器，低温段换热器连接到文氏管。ND钢管的上端连接到上集箱，ND钢管的下端连接到下集箱。本发明整体结构简单，安装和操作使用方便，稳定性好，可靠性高。

Description

硫酸生产中低温烟气的余热利用节能装置

技术领域

本发明涉及硫酸生产工艺中的余热利用技术，针对硫酸生产工艺中烟气中含有二氧化硫和三氧化硫，容易造成硫酸腐蚀的特点，本发明尤其涉及硫酸生产中低温烟气的余热利用节能装置。

背景技术

在硫酸生产工艺中，硫铁矿经沸腾焙烧炉焙烧反应后生成的含二氧化硫的烟气进入余热锅炉，降温到约350℃，经旋风除尘器初步除尘。此时，烟气中含尘较少，温度约300℃，然后再经过文氏管、泡沫塔进一步净化，降温。在该工艺中，进入文氏管的烟气温度低一些并不影响后面硫酸的生产（考虑到低温腐蚀，当烟气温度较低时，文氏管应采用防腐材料，如：玻璃钢）。由于烟气中二氧化硫含量较高（约10%以上），并且有少量的三氧化硫，这就要求该部分烟气的余热利用要解决酸腐蚀问题，目前还没有相应的设备用于这类烟气的余热利用。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术的不足之处，提供一种硫酸生产中低温烟气的余热利用节能装置，解决硫酸生产工艺中旋风除尘器初步除尘后烟气的余热利用问题，有效地利用该烟气的余热加热工质，达到节能降耗的效果。

本发明所述硫酸生产中低温烟气的余热利用节能装置，包括有高温段换热器、低温段换热器、给水调节阀、给水泵、蒸发器筒体、热管、隔烟墙、ND钢管、特氟龙涂层、下集箱和上集箱。烟道内顺序布置有高温段换热器，低温段换热器，低温换热器采用耐硫酸腐蚀的材料制成，水经给水泵送入低温段换热器，经加热后进入高温段换热器，经高温段换热器加热后，最终经管道输出。初步除尘后的烟气连接到高温段换热器，高温段换热器在连接到蒸汽用户的同时，连接到低温段换热器，同时又有给水泵经给水调节阀连接到低温段换热器，低温段换热器连接到文氏管。ND钢管的外表面上设置有特氟龙图层，ND钢管的上端连接到上集箱，ND钢管的下端连接到下集箱，ND钢管接受由高温段加热器过来的烟气，ND钢管向后连接到文氏管。在ND钢管靠近上集箱和下集箱的位置，连接设置有隔烟墙。本发明所述的硫酸生产中低温烟气的余热利用节能装置，解决其技术问题所采用的技术方案是：根据硫酸生产工艺中旋风除尘器初步除尘后烟气的特点，主要是出口温度和发生硫酸腐蚀的温度，一般出口温度在300℃以上，其发生硫酸腐蚀的烟气温度一般为230℃，将余热利用节能装置分高温段换热器和低温段换热器进行设计，高温段换热器的出口烟气温度主要考虑两点，一是要高于发生在硫酸腐蚀的烟气温度，二是要低于低温段换热器耐腐蚀材料的上限使用温度（本方案示例中采用的是带有特氟龙涂层的ND钢管，特氟龙涂层耐热温度不超过290℃）。余热利用节能装置的低温段换热器出口温度根据使用单位工艺范围确定，如文氏管采用玻璃钢，可以选择低于150℃。确定好高温段换热器和低温段换热器的入口烟气温度和出口烟气温度后，通过热力计算确定两段换热器所用的换热面积和局部结构，包括受热面的布置形式、管排结构等，并有机地组合安装成整套装置。

本发明所述硫酸生产中低温烟气的余热利用节能装置，整体结构简单，安装和操作使用方便，稳定性好，可靠性高。使用本发明所述的硫酸生产中低温烟气的余热利用节能装置，解决了硫酸生产工艺中旋风除尘器初步除尘后烟气的余热利用问题，达到了节能降耗的效果。

附图说明

附图是本发明所述的硫酸生产中低温烟气的余热利用节能装置的示意图，附图1为整套装置的流程图，附图2为高温段换热器的示意图，附图3为低温段换热器的示意图。1—高温段换热器 2—低温段换热器 3—给水调节阀 4—给水泵 5—蒸发器筒体 6—热管 7—隔烟墙 8—ND钢管 9—特氟龙涂层 10—下集箱 11—上集箱。

具体实施方式

现参照附图1、附图2和附图3，结合实施例说明如下：本发明所述硫酸生产中低温烟气的余热利用节能装置，包括有高温段换热器1、低温段换热器2、给水调节阀3、给水泵4、蒸发器筒体5、热管6、隔烟墙7、ND钢管8、特氟龙涂层9、下集箱10和上集箱11。烟道内顺序布置有高温段换热器1，低温段换热器2，低温换热器2采用耐硫酸腐蚀的材料制成，水经给水泵4送入低温段换热器2，经加热后进入高温段换热器1，经高温段换热器1加热后，最终经管道输出。初步除尘后的烟气连接到高温段换热器1，高温段换热器1在连接到蒸汽用户的同时，连接到低温段换热器2，同时又有给水泵4经给水调节阀3连接到低温段换热器2，低温段换热器2连接到文氏管。ND钢管8的外表面上设置有特氟龙图层9，ND钢管8的上端连接到上集箱11，ND钢管8的下端连接到下集箱10，ND钢管8接受由高温段加热器过来的烟气，ND钢管8向后连接到文氏管。在ND钢管8靠近上集箱11和下集箱10的位置，连接设置有隔烟墙7。本发明所述的硫酸生产中低温烟气的余热利用节能装置，解决其技术问题所采用的技术方案是：根据硫酸生产工艺中旋风除尘器初步除尘后烟气的特点，主要是出口温度和发生硫酸腐蚀的温度，一般出口温度在300℃以上，其发生硫酸腐蚀的烟气温度一般为230℃，将余热利用节能装置分高温段换热器1和低温段换热器2进行设计，高温段换热器1的出口烟气温度主要考虑两点，一是要高于发生在硫酸腐蚀的烟气温度，二是要低于低温段换热器2耐腐蚀材料的上限使用温度（本方案示例中采用的是带有特氟龙涂层的ND钢管，特氟龙涂层耐热温度不超过290℃）。余热利用节能装置的低温段换热器出口温度根据使用单位工艺范围确定，如文氏管采用玻璃钢，可以选择低于150℃。确定好高温段换热器和低温段换热器的入口烟气温度和出口烟气温度后，通过热力计算确定两段换热器所用的换热面积和局部结构，包括受热面的布置形式、管排结构等，并有机地组合安装成整套装置。在附图1中，高温段换热器1是采用热管6的蒸发器，低温段换热器2为烟道内采用特氟龙涂层9的ND钢管8的对流换热设备，烟气在烟道内先经过高温段换热器1，再进入低温段换热器2，然后进入后部烟道。高温段换热器1烟气出口温度（即低温段换热器2烟气入口温度）选择为260℃，该温度在避免高温段换热器1热管6的腐蚀和低温段换热器2防腐材料的上限使用温度上都留有足够余量。在余热利用节能装置中，给水箱中的水通过给水泵4、给水调节阀3进入低温段换热器2，经烟气加热后进入高温段换热器1，经热管6换热，将蒸发器筒体5内的水加热成蒸汽，通过主蒸汽管道输出。控制系统根据设定的蒸汽压力和水位变化控制给水调节阀3，来控制给水流量，使该余热利用节能装置满足烟气的温度、流量的变化，也保证设备运行的安全性和可靠性。在附图2中，高温段换热器1采用了蒸发器。蒸发器筒体5下面焊接有热管6，热管一部分在密闭的蒸发器筒体内，一部分在烟道内，利用热管进行换热，降低烟气温度，加热蒸发器筒体5内的水，使其变为蒸汽，供生产、生活使用。在附图3中，低温段换热器2采用了带有特氟龙涂层9的ND钢管8(ND钢较一般钢材耐硫酸腐蚀)，烟道内及穿过烟道墙体的部分均为特氟龙涂层9部分，非涂层部分与上集箱11、下集箱10的接口进行焊接。这样即使烟气顺着隔烟墙7与ND钢管8的缝隙漏出的话，由于有特氟龙涂层9的保护也不会腐蚀ND钢管8。本发明所述硫酸生产中低温烟气的余热利用节能装置，整体结构简单，安装和操作使用方便，稳定性好，可靠性高。使用本发明所述的硫酸生产中低温烟气的余热利用节能装置，解决了硫酸生产工艺中旋风除尘器初步除尘后烟气的余热利用问题，达到了节能降耗的效果。

Claims

1.硫酸生产中低温烟气的余热利用节能装置，包括有高温段换热器（1），低温段换热器（2），给水调节阀（3），给水泵（4），其特征是：烟道内顺序布置有高温段换热器（1），低温段换热器（2），低温换热器（2）采用耐硫酸腐蚀的材料制成，水经给水泵（4）送入低温段换热器（2），经加热后进入高温段换热器（1），经高温段换热器（1）加热后，最终经管道输出。