200kt/a硫磺制酸焚硫炉壳体腐蚀原因分析与修复

摘要：硫磺制酸剂生产过程中可能因为高温导致焚硫炉壳体腐蚀，通过不同检修解决方案进行对比，确定了最优的检修解决方案。对硫磺制酸焚硫炉的内外壳温度进行壁厚温度测量，对DC钢锅炉壳体受热进行温度监控、分析以及采取有效保护措施可以延长其锅炉运行寿命周期。

关键词：硫磺制酸剂;焚硫炉壳体;腐蚀

1焚硫炉结构及存在问题

1.1焚硫炉结构

该隔热焚硫炉炉体类型主要为高效卧式喷雾燃烧炉，硫磺配高浓度废气（硫化氢）燃烧。炉膛内径约3.5米，炉体直径为4.5m，长约14m，炉膛内部燃烧时保证锅炉工作环境温度符合标准，钢制的圆筒炉体内部衬装有隔热燃烧耐火砖和保温隔热耐火砖。为了有效促使燃烧后的硫磺和焚硫炉内的空气充分完全进行接触，在炉体内分别预计设置了3道新式空气通风折流口和通风挡墙;同时为了有效率地保证焚硫炉燃烧后进入余热锅炉，设置了二次式空气通风，用于及时自动补充燃烧锅炉内的空气量及时自动调节燃烧硫磺进入炉膛内的空气温度，促使所有硫磺充分进行燃烧。喷嘴喷雾管的基本设计原理除必须能够保证炉内能够充分适应炉内所有必需的各种含中性硫磺的数量外，还必须能够保证炉内能自动雾化形成另外一种新型易于承受高温快速雾化的中性硫磺微粒，喷雾角大，雾化后的微粒扩散行程短且分散均匀，为了有效率地防止某些大型喷雾用的枪因炉内硫磺发生由于高温快速雾化从而引起的枪体外壳结构损坏和炉内硫磺受热而迅速雾化引起炉内硫磺和蒸气的雾化黏度迅速升高上升从而直接造成炉内蒸汽堵塞，喷雾用的枪必须枪身带有特殊的蒸气堵塞保护夹套。

1.2焚硫炉运行中存在的问题

焚硫炉中部底部夹层设计钢板的底部壳体设计钢度检测有轻微出现鼓包或者变形异常现象，及时对焚硫炉部分夹层壳体底部设计钢度夹层设计部分进行安全试验抽查检测，设计要按照部分壳体底部钢度标准，鼓包部分的夹层设计壳体钢度经检测只有8.66mm，给焚硫炉底部设备正常运行过程带来较大经济安全隐患。头和尾所指的高处重点是指被分为两个大型测量点和重点的一个小型大体测量中心点的位置，炉体的两个大型测量点的重点全部为中下部，上部两个大体测量点的平均度分别为14.5mm，焚硫炉底部承受的热腐蚀压力程度大且分布不均匀。

2焚硫炉钢壳体腐蚀变薄原因分析

2.1余热锅炉漏水生成亚硫酸腐蚀

焚硫炉耐火砖本身内部还存有大的接缝间隙以及现在厂家砌燃烧耐火砖时所使用的耐火灰砖接缝不饱满等也直接造成了在再次开机加热烘炉燃烧过程中，少量燃烧环境的氧化so2气体直接加热进入燃烧焚火钢壳体，与进入燃烧保温板和砖间的钢板夹层，水蒸气与少量氧的二氧化硫气体进行加热反应后它还可直接生成少量环氧亚硝基硫酸，亚环氧硫酸这类气体主要是二元中一种强酸，具有酸性和高导电流通性，具有温度低于环氧硫酸的部分和高腐蚀度的性质，对进入燃烧耐火钢材料的钢板夹层进行了非环氧氧化腐蚀。

2.2露点腐蚀

焚烧锅炉的所用钢材料壳体为10mmDC钢，钢壳体分内壳和衬外壳涂层外敷保温材料，衬涂层保温砖内的涂层耐火厚度由焚硫锅炉炉内外壳涂层受热后的温度迅速变化大小决定。由于在进行高温烘炉加热工作处理过程中，保温材料间的露点石和砖之间不可避免地会同时出现中间有一些类似烟气小孔和露点砖的缝隙，烟气孔的气体会迅速受热扩散后再进入被镶嵌在不锈钢壳内的露点砖表面，这样就造成了对砖的严重腐蚀。因此所用不锈钢外壳上的烟气泄露温度一般应既不宜高也不得低于100℃。

3焚硫炉外壳修复

3.1对炉体钢板鼓包部分进行挖补

如果没有采取对淬火炉体表层钢板上的鼓包部分表层进行彻底挖掘修补，可能会存在拆除砌筑土砖时在挖补前务必确定需及时进行拆除所有放在砌砖鼓包部分的耐火砖和所有燃烧后的保温砖，因为在拆除衬砌砖和砌筑土砖时耐火砖与燃烧保温砖之间互相连接需要有效的隔层连接和互相阻隔而为保证安全，要及时进行拆除所有放在耐火焚硫炉内一圈的耐火砖和保温砖，拆除耐火砖的养护工程量较大。

3.2炉体钢壳鼓包部分外包一层18mm厚的钢板

在一层圆形圆形炉体顶部圆形钢壳上的一层鼓包下半部分外包一层18mm厚的一层圆形圆形钢板，根据未来钢壳顶部变形的变化趋势，尽量不要随意让这层外包后的圆形钢板与原来的钢壳顶部变形后的圆形钢板内部部分贴合紧密。

结束语：

硫磺配废气制酸装置在工业生产中的运行中，需随时加强安全监护。每个工作月至少要对燃烧焚硫爐的外壳壳体进行一次壁厚厚度测量，并对其进行总体统计数据分析，发现该炉壳体腐蚀变薄时就要及时检查找出造成壳体腐蚀变薄的主要原因，采取具体应对控制措施，因焚烧燃硫炉外壳是我国硫酸工业生产中的关键设备，不能一直等到壳体腐蚀严重才开始采取措施，以免由此带来重大安全隐患和严重影响我国硫酸工业产量。

参考文献：

[1]张卫红.ZHANGWeihong.200kt/a硫磺制酸焚硫炉壳体腐蚀原因分析与修复[J].硫酸工业，2017（9）：52-54.

[2]胡彬，谷海明.200kt/a硫磺制酸装置I系列高温过热器泄漏原因分析及解决措施[J].硫酸工业，2014（4）：57-57.

作者简介：达鹏（1993-9-），男，汉族，甘肃武威人，本科学历，工作单位中泰纺织集团有限公司。