[实用新型]一种带前置加热装置硫磺回收烟气换热系统

说明书

本实用新型公开了一种带前置加热装置硫磺回收烟气换热系统，属于硫磺回收工艺尾部排放烟气处理系统技术领域。本实用新型提供了一种带前置加热装置硫磺回收烟气换热系统，包括包括烟气—烟气换热器和前置加热装置，本实用新型在不影响硫磺回收及烟气脱硫主工艺流程、主工艺操作参数不变的情况下，通过前置加热装置和烟气—烟气换热器协调配合，有效地调节了烟气—烟气换热器冷侧温度，进而使烟气—烟气换热器管壁温度快速升至烟气硫酸低温露点以上，避免露点腐蚀。

技术领域

本实用新型属于尾部排放烟气处理系统技术领域，更具体地说，涉及一种硫磺回收装置烟气换热系统。

背景技术

硫磺回收装置被广泛应用到炼油化工、天然气、煤炭化工等几个领域。随着近年来环境形势的日益严峻以及人们环保意识的增强，国家颁布了更加严格的污染物排放标准，对硫磺回收装置尾部烟气SO2的排放控制要求也相应提高。

石化行业硫磺回收装置尾气焚烧后烟气中SO₂的质量浓度实际运行值一般为200～500mg/m³，不能满足GB31570—2015中大气污染物排放限值400mg/Nm³(特别地区100mg/Nm³，折合氧气体积分数3％)的排放指标。为此，需对排放烟气进行净化处理改造，改造后排放烟气中SO₂的质量浓度，满足新环保政策和法规要求后，方可排放。

硫磺回收装置尾部烟气的特点是：流量波动大、组成简单、颗粒物含量少、烟气压力低。目前，作为主流技术，硫磺回收装置排放烟气湿法脱硫技术(如钠碱法等)得到了广泛地应用，但该工艺在运行过程中存在相关问题，如下：

(1)未净化烟气(以下称“原烟气”)入口温度过高，汽液接触过程需要大量水分，新鲜水补给量需求较大；

(2)脱硫塔出口净化烟气(以下称“净烟气”)温度较低(～60℃)，后续管道、阀门及原系统现有钢筋混凝土烟囱在尾气排放过程中面临硫酸低温露点腐蚀风险；

(3)脱硫塔出口净烟气侧温度低，后续设备易发生结盐堵塞现象；

(4)不利于烟气扩散的气象条件下，烟囱周围会有小液滴产生(烟囱雨)，烟囱顶部有大白烟现象；

(5)脱硫塔出口管道、烟囱的腐蚀对装置的长周期运行造成不稳定因素。

为解决上述问题，目前硫磺回收工艺多采用单一的GGH烟气换热器，用原烟气加热净烟气，以降低原烟气温度，提升净烟气排放温度。针对硫磺烟气的特性，为降低烟气换热器受低温露点腐蚀的影响，采取的措施有：

(1)旁通部分冷源，降低净烟气流量，以提高烟气换热器原烟气及净烟气低温侧的温度；

(2)从工艺系统着手，提高尾气焚烧炉后烟气的温度，以提高烟气换热器原烟气进口温度；

(3)采用2205双相不锈钢以上耐腐蚀贵重金属材料作为换热部件材料。

但是，对于第(1)种方案，仍然没能彻底解决净烟气排放温度偏低的问题，后续烟道(烟囱)及设备受到低温酸露点腐蚀的风险；对于第(2)种方案，会增加装置的能耗及脱硫塔的水耗；对于第(3)种方案，则换热器的材料及制作成本会大幅度上升，而且设备也存在一定寿命年限的限制，综合经济性能不很理想。

针对这一情况，需要在充分考虑各种经济合理性的同时，采取有效措施避免烟气换热器的低温部件以及后续烟道(烟囱)及设备受到低温酸露点腐蚀，确保其长寿命安全使用，使硫磺回收装置烟气长期满足达标排放要求。