硫回收裝置主燃燒室溫度異常原因分析及處理

蔡 航

（陜西渭河煤化工集團有限責任公司，陜西 渭南 714000）

0 引 言

陜西渭河煤化工集團有限責任公司（簡稱陜西渭化）硫回收裝置采用荷蘭荷豐兩級克勞斯（Claus）+低溫SCOT（LT-SCOT）加氫還原工藝［1］，接收處理300 kt／a合成氨裝置（一期項目）、200 kt／a甲醇裝置（二期項目）、400 kt／a甲醇裝置（三期項目）3套裝置低溫甲醇洗系統產生的富H2S酸性氣，酸性氣中H2S濃度為25%～40%（體積分數，下同），設計硫回收率在99.9%以上、硫磺產量為10 kt／a。自2011年投產以來，因上游GE氣化系統實際生產所用原料煤含硫量低于設計煤種含硫量，入口酸性氣中H2S濃度遠低于設計值，硫回收裝置實際運行負荷低（僅約50%）［2］。

硫回收裝置中，空氣、助燃氣和大部分酸性氣通過主燒嘴的不同流道進入主燃燒室前部，通過燃料氣接近完全化學當量式燃燒及酸性氣部分燃燒產生1 000℃以上的高溫，高溫過程氣再與進入主燃燒室中部的剩余部分酸性氣混合，在高溫下發生Claus反應，為保證得到較高的硫回收率，主燃燒室爐膛溫度控制在900℃以上。據陜西渭化的實際生產經驗，一般在主燃燒室中生成硫單質的比例占到硫回收裝置總硫回收率的60%～70%。陜西渭化硫回收裝置自投運以來，每次停車大修期間均對主燃燒室進行內部檢查，其耐火襯里、花墻等結構基本上均保持完好，未作改動。

1 主燃燒室溫度異常事件

2020年11月硫回收裝置大修后恢復運行僅月余，主燃燒室爐膛溫度就開始出現異常，同時伴有催化反應床層溫度偏高、硫比值儀故障多發、Claus尾氣中（H2S+SO2）含量偏高等問題，其他過程工藝參數也有不同程度的變化，此問題屬首次出現，工藝人員一時難以準確判斷癥結所在。……