CN201485272U - 硫磺回收单元管壳式废热锅炉系统设备 - Google Patents

Abstract

硫磺回收单元管壳式废热锅炉系统设备，其特征是采用一套由冷却器、换热器、汽包、连通在冷却器与汽包之间的下降管和上升管构成的管壳式废热锅炉系统；在通向硫化反应器的换热器的出口端，设置一级硫磺捕集器；在汽包中，沿轴向贯穿汽包设置有可拆卸的换热管束，来自硫化反应器的过程气引入换热管束，在换热管束前端管箱中设置用于捕集硫磺的二级硫磺捕集器；过程气经过换热管束引入在换热管束后端管箱中，在换热管束后端管箱中设置三级硫磺捕集器及三级硫磺出口。

Description

硫磺回收单元管壳式废热锅炉系统设备

技术领域

本实用新型涉及应用在冶金行业、化工行业等焦化系统硫磺回收单元的硫磺回收装置。

背景技术

废热锅炉系统在工业过程中的回收工艺段使用很广泛，利用生产过程中的高温物流作为热源来生产蒸汽的换热设备，它既是工艺流程中高温物流的冷却器，又是利用余热提供蒸汽的动力装置。

目前工业过程工艺中废热锅炉系统规格型号很多，但大体分为管壳式废热锅炉系统和烟道式废热锅炉系统。管壳式废热锅炉系统的功能与管壳式换热器类似，由汽包、冷却器、上升管、下降管等组成，高温气体通过管内，将管外的饱和水气化。烟道式废热锅炉系统的结构与普通锅炉相似，，由耐火砖砌成炉膛，炉膛内装设管束，高温气体通过炉膛，将管束内流动的水加热汽化。

管壳式废热锅炉系统结构简单，产生蒸气压力低，处理能力低，但操作简单，过程气后续处理简单。烟道式废热锅炉系统生产高压蒸汽、占地面积大，操作复杂，过程气后续处理复杂。

管壳式废热锅炉系统常见的形式见图1所示，其工作原理是高温过程气加热饱和水成水蒸汽实现废气利用，同时高温过程气被冷却析出硫磺，并被第一次回收，高温过程气被冷却为中温过程气，进入第二套系统再次被冷却析出硫磺，第二次收集硫磺，同时过程气中实现脱硫效果，到达排放标准。具体流程为饱和水从汽包I(6)的饱和水进口I(8)进入，然后通过下降管I(4)进入冷却器I(1)，被换热管I(3)管内的高温过程气加热成水蒸汽，从上升管I(5)进入汽包I(6)，并从水蒸汽出口I(7)出去；同时，高温过程气从高温过程气进口(2)进入冷却器I(1)的换热管I(3)，被走管外的饱和水冷却，进入后端管箱，其中气态硫被冷却成液态硫磺或者粉状固态硫磺，经过一级硫磺捕集器(9)被一级硫磺出口(12)收集，过程气通过过程气出口(10)经硫化反应器(11)进入冷却器II(18)，进行中温硫磺回收过程；此时，过程气进入换热管II(16)，被管外的饱和水冷却，进入后端管箱，其中气态硫被冷却成液态硫磺或者粉状固态硫磺，经过二极硫磺捕集器(22)被二级硫磺出口(23)收集，过程气通过废气排出口II(21)达标排出。图1中所示该系统的相应设置也包括汽包II(13)、上升管II(14)、下降管II(15)、换热管II(16)、中温过程气进口(17)、水蒸汽出口II(19)、饱和水进口II(20)。

在这一传统结构形式中，需要两套管壳式废热锅炉系统设备才能实现工艺要求、过程气中的硫磺回收效率低、中温段回收由于硫磺在温度低的情况下容易凝结，导致管壳式废热锅炉系统的冷却器II(18)中的换热管II(16)的堵塞，堵塞后清理维护条件苛刻、同时系统设备占地空间大、投资多等各方面的问题。

实用新型内容

本实用新型是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种硫磺回收效率高、在中温段回收堵塞后清理维护过程简单的硫磺回收单元管壳式废热锅炉系统设备。

本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：

本实用新型硫磺回收单元管壳式废热锅炉系统设备的结构特点是：

采用一套由冷却器、设置在冷却器中的换热器、位于冷却器上方的汽包、连通在冷却器与汽包之间的下降管和上升管构成的管壳式废热锅炉系统；在通向硫化反应器的换热器的出口端，设置一级硫磺捕集器及一级硫磺出口；

在所述汽包中，沿轴向贯穿所述汽包设置有可拆卸的换热管束，来自硫化反应器的过程气通过换热管束的前端管箱引入换热管束，在所述换热管束前端管箱中设置用于捕集硫磺的二级硫磺捕集器及二级硫磺出口；

过程气经过换热管束引入在换热管束后端管箱中，在所述换热管束后端管箱中设置三级硫磺捕集器及三级硫磺出口。

本实用新型的结构特点也在于在所述汽包和换热管束之间，设置填料密封结构。

本实用新型利用管壳式废热锅炉系统设备中的汽包的空间加入冷却用可拆式管束，节省了现有技术中硫化反应器出来后第二套管壳式废热锅炉系统设备，能够达到同样的效果，节省了成本的同时也使维护简单了。

与现有技术相比，这种硫磺回收单元新型管壳式废热锅炉系统设备有益效果体现在：

1、本实用新型在硫磺回收单元的一个工艺节点上仅仅使用了一套管壳式废热锅炉系统设备，由此节约了成本，并减少了占地空间；

2、本实用新型一个工艺节点中的一套管壳式废热锅炉系统设备设置了三个硫磺捕集器，分别在三个温度段收集硫磺，硫磺回收的效率提高了，比现有技术中的一个工艺节点两套设备各设置一个硫磺捕集器，只能在两个温度段收集提高了收集硫磺的效果。

3、本实用新型通过在汽包中设置可拆式的管束，在中温段回收硫磺过程中堵塞，可以通过抽取管束维护或更换，比现有技术中对于处在冷却器II内部的换热管II堵塞的维护或更换要简单得多，维护成本大大降低。

4、在汽包和管束间采用填料密封结构，既能避免管壳之间，壳程和外界的泄露，同时也为汽包中的管束拆卸维护提供了很大的便利。

附图说明

图1为已有技术中硫磺回收单元管壳式废热锅炉系统设备结构示意图；

图1中标号：1冷却器I、2高温过程气进口、3换热管I、4下降管I、5上升管I、6汽包I、7水蒸汽出口I、8饱和水进口I、9一级硫磺捕集器、10过程气出口、11硫化反应器、12一级硫磺出口、13汽包II、14上升管II、15下降管II、16换热管II、17中温过程气进口、18冷却器II、19水蒸汽出口II、20饱和水进口II、21废气排出口、22二极硫磺捕集器、23二级硫磺出口。

图2为本实用新型结构示意图。

图2中标号：1冷却器、2高温过程气进口、3换热器、4下降管、5上升管、6汽包、7水蒸汽出口、8饱和水进口、10过程气经过过程气出口、9一级硫磺捕集器、11硫化反应器、12一级硫磺出口、13二级硫磺捕集器、14二级硫磺出口、15换热管束、16填料密封结构、17三级硫磺捕集器、18三级硫磺出口。

以下通过具体实施方式，并结合附图对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

参见图2，本实施例中采用一套由冷却器1、设置在冷却器中的换热器3、位于冷却器上方的汽包6、连通在冷却器1与汽包6之间的下降管4和上升管5构成的管壳式废热锅炉系统；在通向硫化反应器11的换热器3的出口端，设置一级硫磺捕集器9及一级硫磺出口12；

在汽包6中，沿轴向贯穿汽包6设置有可拆卸的换热管束15，来自硫化反应器11的过程气通过换热管束15的前端管箱引入换热管束15，在换热管束前端管箱中设置用于捕集硫磺的二级硫磺捕集器13及二级硫磺出口14；

过程气经过换热管束15引入在换热管束后端管箱中，在换热管束后端管箱中设置三级硫磺捕集器17及三级硫磺出口18。

本实施例中，为了避免管壳之间及壳程和外界的泄露，同时也为汽包中的换热管束15的拆卸维护提供了更大的便利，在汽包6和换热管束15之间设置填料密封结构16。

过程气从硫化反应器11出来后进入换热管束前端管箱，经过换热管束前端管箱的一级硫磺捕集器13捕集硫磺，继而通过在一级硫磺捕集器13后面的二级硫磺出口14第二次收集硫磺，过程气经过换热管束15进入位于换热管束后端管箱的三级硫磺捕集器17，最后通过三极硫磺捕集器17后面的三极硫磺出口18完成硫磺的第三次收集，直至程气达标排出。

运行过程：

运行前，在汽包6顶部的饱和水进口8注入饱和水，饱和水通过下降管4，进入冷却器1的壳程，水位达到汽包6的正常液位后，打开高温过程气进口2，高温过程气进入冷却器1中的换热管3，加热饱和水，产生水蒸汽，水蒸汽从上升管5进入汽包6，并从汽包6的水蒸汽出口7排出，同时不断有饱和水从汽包6顶部的饱和水进口8注入，饱和水通过下降管4，进入冷却器1的壳程，实现常规的饱和水和水蒸汽的自循环系统。

在另一侧，高温过程气进入换热管3，被换热管3外的饱和水冷却后析出液态或粉末状固态硫磺达到一级硫磺捕集器9进行第一次捕集，并通过一级硫磺出口12进行回收；随后，过程气经过过程气出口10进入硫化反应器11，从硫化反应器11进入换热管束15的前端管箱，并在前端管箱中通过二级硫磺捕集器13进行第二次捕集，并在二级硫磺出口14中得到回收；过程气进一步进入换热管束15，再次被汽包6内的饱和冷却水冷却，析出液态或粉末状固态硫磺到达位于换热管束后端管箱中的三级硫磺捕集器17进行第三次捕集，并在三级硫磺出口18中得到三级回收，至此，过程气完成脱硫工艺，达到排放标准，可以排放。

Claims (2)

1.硫磺回收单元管壳式废热锅炉系统设备，其特征是：

采用一套由冷却器(1)、设置在冷却器中的换热器(3)、位于冷却器上方的汽包(6)、连通在冷却器(1)与汽包(6)之间的下降管(4)和上升管(5)构成的管壳式废热锅炉系统；在通向硫化反应器(11)的换热器(3)的出口端，设置一级硫磺捕集器(9)及一级硫磺出口(12)；

在所述汽包(6)中，沿轴向贯穿所述汽包(6)设置有可拆卸的换热管束(15)，来自硫化反应器(11)的过程气通过换热管束(15)的前端管箱引入换热管束(15)，在所述换热管束前端管箱中设置用于捕集硫磺的二级硫磺捕集器(13)及二级硫磺出口(14)；

过程气经过换热管束(15)引入在换热管束后端管箱中，在所述换热管束后端管箱中设置三级硫磺捕集器(17)及三级硫磺出口(18)。

2.根据权利要求1所述的硫磺回收单元管壳式废热锅炉系统设备，其特征是在所述汽包(6)和换热管束(15)之间，设置填料密封结构(16)。

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