[发明专利]一种烟囱的安全防护装置

说明书

技术领域

本发明涉及对停止使用的烟囱预热的安全防护装置。

背景技术

目前，国内大部分电厂锅炉都有烟气脱硫装置，经过脱硫净化后的烟气由不锈钢或内壁设置有防腐层的水泥烟囱排入大气；化工厂废气经过净化处理以后，一般通过配套的不锈钢排气筒直接排入大气。

催化装置是炼厂主要的效益装置，烟机和锅炉只是装置再生烟气的能量回收设备，所以烟气流程不同于电厂锅炉或化工厂。已有的催化装置增加烟气脱硫设施以后，正常情况下锅炉出口烟气（170℃～230℃）全部经过洗涤塔脱硫净化后排放，原来的水泥烟囱停用。旧的水泥烟囱采用钢筋水泥结构，如果不采取预热措施，若冷态下紧急投用时由于突然升温会产生较大的应力，威胁烟囱安全。因此，已有的催化装置增加烟气脱硫设施以后，为了保持生产的连续性，旧的水泥烟囱仍需处于预热备用状态。比如当催化装置的锅炉出现故障需要停工检修的时候，烟机出口高温烟气（460℃）可经锅炉入口旁路烟道由水泥烟囱排放，锅炉和烟气脱硫设施暂时切出，上游催化装置可以继续生产运行；当烟气脱硫设施需要停工检修的时候，锅炉出口烟气可经洗涤塔入口旁路烟道由水泥烟囱排放，烟气脱硫设施暂时切出，上游催化装置和锅炉可以继续生产运行。

广州石化催化装置新增的烟气脱硫设施于2010年建成投用，是国内较早建成投用的催化烟气脱硫装置，运行初期没有实现全部烟气脱硫净化，仍有部分高温烟气由烟囱直排大气，因温度较高，烟囱不存在露点腐蚀和需要预热的问题。但经过配套改造，该催化装置于2013年下半年开始实现全部烟气进入脱硫塔，水泥烟囱开始具备停用的条件。

水泥烟囱停用后作为锅炉或烟气脱硫设施故障情况下的紧急备用手段，为防止烟机出口高温烟气泄漏进入烟囱，将锅炉入口旁路烟道上的蝶阀全关后水封罐注水实现烟道密闭，使烟机出口高温烟气全部进入锅炉回收能量。为防止锅炉出口烟气进入烟囱造成排放超标或产生露点腐蚀，主要使用的技术手段是在烟囱入口烟道安装密闭挡板门，在挡板门全关时通入加热后的密封风达到对烟道密封的目的，使锅炉出口烟气全部进入烟气脱硫洗涤塔进行洗涤净化。密闭挡板门系统配套复杂，投资费用高，且需在催化装置停工的情况下才能进行安装施工，还需设置与其配套的密封风机，密封风采用蒸汽或电加热器进行加热，能耗较大。

密闭挡板门叶片有间隙存在，随着腐蚀和催化剂堵塞等原因导致间隙增大发生泄漏，加上密封风温度（120-130℃）较低，该系统无法满足对烟囱进行密闭和预热的要求，并容易发生露点腐蚀。

发明内容

本发明的目的是提供一种烟囱的安全防护装置，能有效防止含SO₂烟气进入烟囱内部，投资少、成本低、操作简单。

本发明的技术解决方案是在现有条件下，利用催化装置主风机和增压风机的余量，将增压风(温度210℃，压力330kPa)注入烟囱底部预热烟囱；锅炉入口旁路烟道蝶阀全关，水封罐上水，在洗涤塔入口旁路烟道挡板门后部安装盲板，防止含有SOx的烟气漏入烟囱，达到保护烟囱的目的。其特征是有一个与高温烟气去烟囱的烟道相串联的增压风输送系统。所述增压风输送系统有增压机，增压机入口主风来自催化装置主风机，在增压机出口管道上设置有流量计，流量计后管道上设置有气压表，气压表后的增压风管道分支两路，与催化烟机出口高温烟气去烟囱的烟道、或锅炉出口烟气去烟囱的烟道在烟囱入口前会合；在锅炉出口烟气去烟囱烟道的挡板门后部设置有盲板；两个增压风注入点在盲板后的烟囱入口烟道两侧对称分布。

以上所述是在增压机出口管道上设置流量计和气压表，气压表后管道分支两路，分别在两路管道上各设置限制流量的阀门；烟机出口高温烟气去烟囱的烟道用蝶阀和水封罐密封；锅炉出口烟气去烟囱挡板门后部设置盲板；两个增压风注入点在盲板后的烟囱入口烟道两侧对称分布。

现有技术中，锅炉出口的含硫烟气全部进入洗涤塔经过洗涤净化后排入大气，锅炉出口至水泥烟囱的洗涤塔入口旁路烟道安装有挡板门，挡板门配置有两台离心式密封风机（一开一备）和一台蒸汽加热器，加热后的密封风温度120℃～130℃，流量约1200～1500m³/h。在挡板门全关时启动密封风机，通过不间断的注入加热后的空气实现挡板密封。密闭挡板门系统配套复杂，设备投资费用高，且需在催化装置停工的情况下才能进行安装施工；需要设置与其配套的密封风机，密封风采用蒸汽或电加热器进行加热，能耗较大；挡板门在使用过程中容易因为催化剂粉尘磨损或催化剂堵塞导致叶片间隙增大发生泄漏。