[实用新型]硫磺回收单元管壳式废热锅炉系统设备

说明书

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。