[发明专利]硫酸生产工艺余热综合利用系统

说明书

技术领域

本发明涉及接触法硫酸生产工艺中的余热利用技术，针对硫酸生产工艺中不同设备余热的特点，考虑炉气腐蚀的特性，针对硫酸生产中可利用的余热进行整体考虑，设计了全新的节能系统进行余热回收。

背景技术

在接触法硫酸生产工艺中，硫铁矿经沸腾焙烧炉焙烧反应后生成的含二氧化硫的炉气进入余热发电锅炉，经除尘器初步除尘后，温度约在300℃以上，然后进入下道工序继续净化。在该工艺中，进入下道工序的烟气温度低一些并不影响该工序。在转化工艺中第三换热器出来的炉气出口温度一般为230℃，该炉气根据工艺要求，进入吸收塔前，只要温度能保证在160℃以上，便不影响后面的工序。目前该余热没有被利用。沸腾炉产生的炉渣温度约在900℃左右，目前该余热没有被利用。余热发电锅炉的给水一般是经除氧器除氧后的水直接送入锅炉，其焓值较低，影响余热发电锅炉的产汽量。而生产车间有些设备还需要利用低压蒸汽进行加热。针对硫酸生产工艺中的上述问题，本发明设计了综合利用系统，通过合理的布置设备，优化系统，实现了有效利用余热，节约能源的目的。

发明内容

为了解决硫酸生产工艺的余热利用的问题，本发明提供了一种综合利用的方法，根据各段工艺特点，有效的利用余热加热工质，提供低压蒸汽，提高余热发电锅炉的产气量，达到节能降耗的目的。

本发明所述硫酸生产工艺余热综合利用系统，包括有除氧水、生产车间A、下道工序A、换热器、第三换热器出来的炉气、沸腾炉渣、冷渣器、出渣机、下道工序B、蒸发器、初步除尘后的炉气、余热发电锅炉、生产车间B和汽轮机。除氧水连接到换热器，换热器连接到下道工序A，第三换热器出来的炉气也连接到换热器，换热器通过高温给水管路连接到蒸发器、冷渣器和余热发电锅炉。沸腾炉渣输送到冷渣器，冷渣器同时连接到生产车间A和出渣机。初步除尘后的炉气连接到蒸发器，蒸发器又同时连接到下道工序B和生产车间B。余热发电锅炉连接到汽轮机，驱动汽轮机转动，实现发电。本发明所述的硫酸生产工艺余热综合利用系统，经过余热发电锅炉降温，除尘器初步除尘后的炉气，由于温度较高，用来加热蒸发器，使其产生蒸汽。炉渣采用冷渣器来产生蒸汽。用第三换热器出来的炉气通过换热器加热除氧器过来的水，提高其焓值，变成高温给水，然后经高温给水管路分成三路。一路作为余热发电锅炉的给水，由于给水焓值提高，因此增大了余热发电锅炉的产汽量；第二路作为蒸发器的给水，产生蒸汽供生产车间B使用；第三路作为冷渣器的给水，产生蒸汽供生产车间A使用。用第三换热器出来的炉气余热通过换热器加热给水，使其成为高温给水，送入高温给水管路；用初步除尘后的炉气余热通过蒸发器加热高温给水，产生蒸汽；用炉渣的余热通过冷渣器加热高温给水，产生蒸汽；蒸发器、冷渣器、余热发电锅炉的给水全部由高温给水管路供给。

本发明所述的硫酸生产工艺余热综合利用系统，整体结构简单，安装和操作使用方便，稳定性好，可靠性高。本发明所述硫酸生产工艺余热综合利用系统，根据硫酸生产工艺的特点，将硫酸生产工艺中各部分的余热与整个系统有机结合，通过余热综合利用系统最大化的利用余热、节能降耗。

附图说明

附图1是本发明所述的硫酸生产工艺中的余热综合利用系统应用的示意图，虚线部分为汽水走向示意图。1—除氧水  2—生产车间  3—下道工序A  4—换热器  5—第三换热器出来的炉气  6—沸腾炉渣  7—冷渣器  8—出渣机  9—下道工序B  10—蒸发器   11—初步除尘后的炉气  12—余热发电锅炉  13—生产车间B  14—汽轮机。

具体实施方式

现参照附图1，结合实施例说明如下：本发明所述硫酸生产工艺余热综合利用系统，包括有除氧水1、生产车间A2、下道工序A3、换热器4、第三换热器出来的炉气5、沸腾炉渣6、冷渣器7、出渣机8、下道工序B9、蒸发器10、初步除尘后的炉气11、余热发电锅炉12、生产车间B13和汽轮机14。除氧水1连接到换热器4，换热器4连接到下道工序A3，第三换热器出来的炉气5也连接到换热器4，换热器4通过高温给水管路连接到蒸发器10、冷渣器7和余热发电锅炉12。沸腾炉渣6输送到冷渣器7，冷渣器7同时连接到生产车间A2和出渣机8。初步除尘后的炉气11连接到蒸发器10，蒸发器10又同时连接到下道工序B9和生产车间B13。余热发电锅炉12连接到汽轮机14，驱动汽轮机14转动，实现发电。本发明所述的硫酸生产工艺余热综合利用系统，经过余热发电锅炉12降温，除尘器初步除尘后的炉气11，由于温度较高，用来加热蒸发器10，使蒸发器10产生蒸汽。炉渣采用冷渣器7来产生蒸汽。用第三换热器出来的炉气5通过换热器4加热除氧器过来的水，提高其焓值，变成高温给水，然后经高温给水管路分成三路。一路作为余热发电锅炉12的给水，由于给水焓值提高，因此增大了余热发电锅炉12的产汽量；第二路作为蒸发器10的给水，产生蒸汽供生产车间B13使用；第三路作为冷渣器7的给水，产生蒸汽供生产车间A2使用。用第三换热器出来的炉气5余热通过换热器4加热给水，使其成为高温给水，送入高温给水管路；用初步除尘后的炉气11余热通过蒸发器10加热高温给水，产生蒸汽；用炉渣的余热通过冷渣器7加热高温给水，产生蒸汽；蒸发器10、冷渣器7、余热发电锅炉12的给水全部由高温给水管路供给。参照附图1中以10万硫酸生产系统为例，换热器4通过换热将第三换热器出来的炉气5由230℃降低至160℃，进入下道工序A3，同时将除氧水（一般104℃）加热提高到145℃，成为高温给水。高温给水经高温给水管路分成三路。一路进入余热发电锅炉，由于给水焓值提高，因此增大了余热发电锅炉的产汽量；第二路进入蒸发器，经过初步除尘后320℃炉气的加热，产生1.0MPa的饱和蒸汽供生产车间使用，同时炉气降至230℃，进入下道工序；第三路进入冷渣器，将900℃的炉渣进行冷却产生1.0 MPa的饱和蒸汽供生产车间使用，经过初冷后的炉渣进入出渣机。在换热器、蒸发器材料的选用上，要考虑硫酸腐蚀，冷却后的炉气温度既要考虑腐蚀情况，也要保证生产工艺的要求。本发明所述的硫酸生产工艺余热综合利用系统，整体结构简单，安装和操作使用方便，稳定性好，可靠性高。本发明所述硫酸生产工艺余热综合利用系统，根据硫酸生产工艺的特点，将硫酸生产工艺中各部分的余热与整个系统有机结合，通过余热综合利用系统最大化的利用余热、节能降耗。