一种节能、环保的硫铁矿制酸沸腾炉点火方法
技术领域
本发明涉及沸腾炉燃烧技术领域,具体涉及一种节能、环保的硫铁矿制酸沸腾炉点火新方法。
背景技术
硫铁矿制酸生产过程中,焙烧硫铁矿制备二氧化硫通常采用沸腾炉这一设备。现有技术中,新建或大修后的沸腾炉重新开车主要采取柴油点火技术,用柴油作为燃料升温,当沸腾层温度达到700℃左右时开始加入硫铁矿将炉温提高后通气。然而这种点火技术存在点火时间长、柴油消耗大等缺点,此外点火升温过程中会排空大量的二氧化硫和含油黑烟,污染周边的环境。在升温阶段如果控制不好风料比例,升温速度一旦过快容易造成沸腾炉发生高温结疤,同时高温炉料从下料口和点火孔喷出,如果处理不及时会造成喂料机皮带烧坏和人身伤害事故。综上所述,目前的硫铁矿制酸沸腾炉点火方式已经不能适应生产的需要,急需进行重大的技术改进以克服上述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于克服现有硫铁矿制酸沸腾炉点火时间长、柴油消耗大、易发生高温结疤、空气污染严重等不足,提供一种节能、环保的硫铁矿制酸沸腾炉点火新方法。该方法以硫磺为点火燃料、以红渣和柴油为辅助引火材料,实现了安全、高效、无污染的硫酸点火开车生产,同时极大地降低了点火时间和成本。
为实现上述目的,本发明所采用的技术方案如下:
一种节能、环保的硫铁矿制酸沸腾炉点火方法,包括以下步骤:①准备工具:点火前准备好点火工具、引火材料以及用于砌封沸腾炉炉门孔的耐火砖和耐火泥;②检查系统及沸腾炉:检查确保硫酸系统各岗位设备、电器仪表及阀门处于正常状态,检查并清理沸腾炉处于正常状态,确保整体具备开车点火条件;③冷沸腾实验:启动炉前风机进行冷沸腾实验并记录底压和风机频率、阀门开度和风机电流;④铺矿:将颗粒硫磺与红渣按比例混合均匀,将其加入到沸腾炉内,大风吹平后人工进行修整,将硫铁矿加入生料库中;⑤点火:点燃火把,引燃炉内油枪和硫磺,逐步加大风量,待炉内中、上层升至A温度时关闭油枪,向沸腾炉内加入硫磺;⑥待炉内火势增大、沸腾较好,底、中层上升至B温度时,开始用耐火泥砌封炉门,逐渐加大鼓风量和喂料的硫磺量,启动电除雾器;⑦待炉内固定层上升至C温度时,开始加入表面铺有一层硫磺的硫铁矿,待固定层上升至D温度时停止加入硫磺只加入硫铁矿,观察炉内沸腾状态及底层温度情况,及时调整风量和投矿量;⑧根据炉内情况调整投矿量和风量,当炉底超过E温度时,即转入正常,点火成功。
上述方案中,步骤①所述点火工具包括油泵、油枪、炉耙、铁锹以及一根6.5m长直径25mm前端200mm直角弯的镀锌管,所述引火材料包括火把、柴油、棉纱、红渣以及粒径3-5mm的颗粒硫磺。
上述方案中,步骤②检查系统及沸腾炉时需确认二级电除雾器顶部人孔、干燥塔进口补气孔全部打开,炉膛、风室和风帽已彻底清理或更换,放空烟囱、下渣口、冷渣口处于关闭状态,一侧炉门封死,另一侧炉门开1/3。
上述方案中,步骤④中颗粒硫磺与红渣混合时的重量比为1:5,颗粒硫磺的用量为1t,人工修整后的混合物层厚度为400-600mm。
上述方案中,步骤⑤首先在炉内每隔500mm放置一个浸透柴油的棉纱,通过火把将炉内引火源点燃,在整个点火过程中连续使用炉钩、炉耙等点火工具进行勾刨,关闭油枪后加入硫磺的厚度为40mm。
上述方案中,A温度具体为350-400℃,B温度具体为350-400℃,C温度具体为550-600℃,D温度具体为650-700℃,E温度具体为800℃。
与现有技术相比,本发明具有显著的进步,其优点如下:
1.安全风险大大降低。采用硫磺点火新技术,整个点火过程沸腾炉都没有出现爆燃现象,可以避免烧皮带、烧电源线和人员烧伤事故的发生。此外由于在较低温度(350-400℃)停止加入柴油,极大地降低了柴油的用量,现场不用储备大量柴油,也减少了安全风险。
2.环境污染小。从点火到通气只有不到1个小时的时间,与原有柴油点火数小时相比,大大减少了环境污染。
3.费用很低。采用硫磺点火新技术,每次消耗颗粒硫磺约10吨,柴油400-500L,其中硫磺为产酸原料可不计入成本。相同条件下采用传统柴油点火方式需消耗约10吨柴油,由于柴油消耗大量减少,从而降低了点火费用。以1吨柴油目前6000元/吨价格计算,一次点火可节省费用约5.5万元。
4.点火时间短,无超温结疤现象。点火后约50分钟通气,约3小时炉温基本正常,点火时间大幅缩短。整个过程下料口基本保持微负压,没有硫铁矿点火时温度暴涨现象,减少了环境压力,改善了操作环境,没有出现硫铁矿点火时常见的超温结疤现象。
具体实施方式
为使本领域普通技术人员充分理解本发明的技术方案和有益效果,以下结合具体实施例进行进一步说明。本发明的保护范围并不限于以下实施例。
本发明提供的节能、环保点火方法已在本公司20万吨/年的硫铁矿制酸装置沸腾炉中成功应用,该沸腾炉直径9.6m,高度21.5m,焙烧面积22.9m2。具体点火步骤如下:
步骤一准备工具:点火前准备6.5m长Ф25、前段200mm弯90°的镀锌管一根、炉耙、铁锹两把,柴油30Kg、棉纱50Kg,粒径3-5mm的颗粒硫磺5-10吨,铺炉用的红渣(水份越低越好)12m2放入红渣库备用。准备用于砌封沸腾炉炉门孔的耐火泥、耐火砖。
步骤二系统及沸腾炉检查:检查硫酸系统各岗位设备、电器仪表及阀门,一切处于正常状态,具备开车点火条件,确认二级电除雾器顶部人孔、干燥塔进口补气孔全部打开。对沸腾炉的炉膛、风室进行彻底清理,用铁丝将堵塞的风帽清理好,更换损坏的风帽。确保放空烟囱、下渣口、冷渣口处于关闭状态。将一侧炉门封死,另一侧炉门留1/3。
步骤三铺矿:点火前按1:5的重量比将1吨颗粒硫磺拌入红渣,用行车抓进大料库加入沸腾炉内,大风吹平,用铁锹人工休整使其厚度为400-600mm。向生料库中加入硫铁矿,等大料库硫磺快烧完时打矿。
步骤四开始点火:将浸透柴油的棉纱放入炉内,每500mm一个,点燃长钢管火把前端棉纱,用其将炉内引火源点燃。当整个炉膛硫磺全部燃烧后冒出约10cm左右蓝黄色火苗,逐步加大风量,以固定层鼓出小气泡或小火苗为宜。随着火势加大和温度升高,逐步加大风量,待炉内中、上层升至350-400℃时关闭油枪,启动喂料皮运机向沸腾炉内加入硫磺,注意喂料皮运机皮带上硫磺高度在40mm左右,缓慢调节其转速。观察燃烧情况,在整个点火过程中要连续用炉钩、炉耙等工具勾刨,确保硫磺均匀燃烧,使沸腾炉均匀缓慢升温,保持炉内各部位升温平稳。底层各点温度要相近均匀,切忌升温过快、过高,防止结疤。
步骤五:待炉内火势增大,炉内沸腾较好,底、中层温度上升至350-400℃左右,开始用耐火泥砌封炉门,并逐渐加大鼓风量和喂料的硫磺量,温度逐渐升高后,通知净化工段将二级电除雾器顶部人孔封闭,并将电除雾器投入运行(电场逐步送电投运)。视沸腾炉温度及喂料口微负压情况调整主风机风量、电雾补风口。
步骤六:炉内固定层温度上升至550-600℃左右时,开始加硫铁矿,投料时喂料机输送带硫铁矿表面面均匀铺一层硫磺,在喂料口观察沸腾状态,根据炉内温度变化情况调节风量和硫磺的加入量,待固定层温度上升至650-700℃左右时可停止加入硫磺,喂料皮运机全部改加硫铁矿。观察炉内沸腾状态及底层温度情况,及时调整风量和投矿量,若温度下降过快则减少投矿量并补加硫磺进行调整。
步骤七:待上述情况基本稳定,炉内温度逐步上升,这时可根据炉子出口负压情况,增加投矿量,逐渐调整风量,注意加料、加风时要及时与转化工段联系,同时加大主风机抽气量,调节干燥塔进口处的补风孔,防止沸腾炉喂料口冒正压。当炉底温度超过800℃时,即转入正常,点火成功。