200kt/a硫磺制酸焚硫爐殼體腐蝕原因分析與修復

摘要：硫磺制酸劑生產過程中可能因為高溫導致焚硫爐殼體腐蝕，通過不同檢修解決方案進行對比，確定了最優的檢修解決方案。對硫磺制酸焚硫爐的內外殼溫度進行壁厚溫度測量，對DC鋼鍋爐殼體受熱進行溫度監控、分析以及采取有效保護措施可以延長其鍋爐運行壽命周期。

關鍵詞：硫磺制酸劑;焚硫爐殼體;腐蝕

1焚硫爐結構及存在問題

1.1焚硫爐結構

該隔熱焚硫爐爐體類型主要為高效臥式噴霧燃燒爐，硫磺配高濃度廢氣（硫化氫）燃燒。爐膛內徑約3.5米，爐體直徑為4.5m，長約14m，爐膛內部燃燒時保證鍋爐工作環境溫度符合標準，鋼制的圓筒爐體內部襯裝有隔熱燃燒耐火磚和保溫隔熱耐火磚。為了有效促使燃燒后的硫磺和焚硫爐內的空氣充分完全進行接觸，在爐體內分別預計設置了3道新式空氣通風折流口和通風擋墻;同時為了有效率地保證焚硫爐燃燒后進入余熱鍋爐，設置了二次式空氣通風，用于及時自動補充燃燒鍋爐內的空氣量及時自動調節燃燒硫磺進入爐膛內的空氣溫度，促使所有硫磺充分進行燃燒。噴嘴噴霧管的基本設計原理除必須能夠保證爐內能夠充分適應爐內所有必需的各種含中性硫磺的數量外，還必須能夠保證爐內能自動霧化形成另外一種新型易于承受高溫快速霧化的中性硫磺微粒，噴霧角大，霧化后的微粒擴散行程短且分散均勻，為了有效率地防止某些大型噴霧用的槍因爐內硫磺發生由于高溫快速霧化從而引起的槍體外殼結構損壞和爐內硫磺受熱而迅速霧化引起爐內硫磺和蒸氣的霧化黏度迅速升高上升從而直接造成爐內蒸汽堵塞，噴霧用的槍必須槍身帶有特殊的蒸氣堵塞保護夾套。

1.2焚硫爐運行中存在的問題

焚硫爐中部底部夾層設計鋼板的底部殼體設計鋼度檢測有輕微出現鼓包或者變形異常現象，及時對焚硫爐部分夾層殼體底部設計鋼度夾層設計部分進行安全試驗抽查檢測，設計要按照部分殼體底部鋼度標準，鼓包部分的夾層設計殼體鋼度經檢測只有8.66mm，給焚硫爐底部設備正常運行過程帶來較大經濟安全隱患。頭和尾所指的高處重點是指被分為兩個大型測量點和重點的一個小型大體測量中心點的位置，爐體的兩個大型測量點的重點全部為中下部，上部兩個大體測量點的平均度分別為14.5mm，焚硫爐底部承受的熱腐蝕壓力程度大且分布不均勻。

2焚硫爐鋼殼體腐蝕變薄原因分析

2.1余熱鍋爐漏水生成亞硫酸腐蝕

焚硫爐耐火磚本身內部還存有大的接縫間隙以及現在廠家砌燃燒耐火磚時所使用的耐火灰磚接縫不飽滿等也直接造成了在再次開機加熱烘爐燃燒過程中，少量燃燒環境的氧化so2氣體直接加熱進入燃燒焚火鋼殼體，與進入燃燒保溫板和磚間的鋼板夾層，水蒸氣與少量氧的二氧化硫氣體進行加熱反應后它還可直接生成少量環氧亞硝基硫酸，亞環氧硫酸這類氣體主要是二元中一種強酸，具有酸性和高導電流通性，具有溫度低于環氧硫酸的部分和高腐蝕度的性質，對進入燃燒耐火鋼材料的鋼板夾層進行了非環氧氧化腐蝕。

2.2露點腐蝕

焚燒鍋爐的所用鋼材料殼體為10mmDC鋼，鋼殼體分內殼和襯外殼涂層外敷保溫材料，襯涂層保溫磚內的涂層耐火厚度由焚硫鍋爐爐內外殼涂層受熱后的溫度迅速變化大小決定。由于在進行高溫烘爐加熱工作處理過程中，保溫材料間的露點石和磚之間不可避免地會同時出現中間有一些類似煙氣小孔和露點磚的縫隙，煙氣孔的氣體會迅速受熱擴散后再進入被鑲嵌在不銹鋼殼內的露點磚表面，這樣就造成了對磚的嚴重腐蝕。因此所用不銹鋼外殼上的煙氣泄露溫度一般應既不宜高也不得低于100℃。

3焚硫爐外殼修復

3.1對爐體鋼板鼓包部分進行挖補

如果沒有采取對淬火爐體表層鋼板上的鼓包部分表層進行徹底挖掘修補，可能會存在拆除砌筑土磚時在挖補前務必確定需及時進行拆除所有放在砌磚鼓包部分的耐火磚和所有燃燒后的保溫磚，因為在拆除襯砌磚和砌筑土磚時耐火磚與燃燒保溫磚之間互相連接需要有效的隔層連接和互相阻隔而為保證安全，要及時進行拆除所有放在耐火焚硫爐內一圈的耐火磚和保溫磚，拆除耐火磚的養護工程量較大。

3.2爐體鋼殼鼓包部分外包一層18mm厚的鋼板

在一層圓形圓形爐體頂部圓形鋼殼上的一層鼓包下半部分外包一層18mm厚的一層圓形圓形鋼板，根據未來鋼殼頂部變形的變化趨勢，盡量不要隨意讓這層外包后的圓形鋼板與原來的鋼殼頂部變形后的圓形鋼板內部部分貼合緊密。

結束語：

硫磺配廢氣制酸裝置在工業生產中的運行中，需隨時加強安全監護。每個工作月至少要對燃燒焚硫爐的外殼殼體進行一次壁厚厚度測量，并對其進行總體統計數據分析，發現該爐殼體腐蝕變薄時就要及時檢查找出造成殼體腐蝕變薄的主要原因，采取具體應對控制措施，因焚燒燃硫爐外殼是我國硫酸工業生產中的關鍵設備，不能一直等到殼體腐蝕嚴重才開始采取措施，以免由此帶來重大安全隱患和嚴重影響我國硫酸工業產量。

參考文獻：

[1]張衛紅.ZHANGWeihong.200kt/a硫磺制酸焚硫爐殼體腐蝕原因分析與修復[J].硫酸工業，2017（9）：52-54.

[2]胡彬，谷海明.200kt/a硫磺制酸裝置I系列高溫過熱器泄漏原因分析及解決措施[J].硫酸工業，2014（4）：57-57.

作者簡介：達鵬（1993-9-），男，漢族，甘肅武威人，本科學歷，工作單位中泰紡織集團有限公司。