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摘 要：硫回收装置，设有主燃烧炉一台，常规克劳斯催化剂两段，第三段加氢催化剂，第四段选择性氧化催化剂，尾气焚烧炉一台，为进一步实施减排目标，满足最新排放标准（SO2 200mg/m3），特对硫回收尾气实施二次脱硫排放技术改造。
关键词：克劳斯；硫回收；尾气处理；装置改进
引言
将硫回收第四段催化剂后焚烧前尾气送动力岛1#、2#260t/h煤粉锅炉掺烧，将尾气中少量的H2、CO、CS2、H2S、COS、S等燃烧后，与锅炉烟气一同进入脱硫脱硝装置，达到烟气达标排放的目的（达到DB37/664-2013山东省火电厂大气污染物排放标准超低排放第2号修改单：SO2 35 mg/m3）。1#、2#煤粉锅炉为一开一备，每台炉子单独运行均能满足掺烧要求。确保尾气掺烧后不影响锅炉产气量及安全稳定运行[1] 。
1 工艺方法研究
1.1原始设计流程
液硫捕集器D1202出口管线FG-1216-10"-A5B-ST70与液硫池喷射器J1201出口排放气管线PG-1218-3"/5"-A6B/A1B-JS40，在焚燒炉FH1202炉前合并后送入焚烧炉燃烧。
1.2改造后流程
液硫池喷射器J1201出口排放气管线PG-1218-3"/5"-A6B/A1B-JS40，空分外管廊，管线总厂约1700米，送至动力岛1#2#煤粉锅炉前1米，1米范围内至锅炉上二次风风口位置，由武汉锅炉集团工程有限公司设计施工[2] 。热动分部锅炉，进炉前尾气管线，设置总过滤器、快速切断阀、气动调节阀、放空阀、温度压力压差流量测点、燃烧器、阻火器、气体泄漏监测仪、DCS联锁等安全保护装置，确保尾气掺烧过程中，锅炉和燃烧系统的稳定运行，以及事故情况下的联锁切断。
因D1202出口尾气温度为120℃，沿途采用夹套管保温，热动分部要求在进炉前增加一台尾气加热器，位号E1001，采用锅炉1.0MPaG的蒸汽将硫回收尾气加热至150℃以上，确保进炉前尾气中水为气态，硫磺颗粒为液态。避免造成对炉壁的冷击和硫磺结晶堵塞过滤器。如遇热动锅炉故障或其他原因需将尾气切回焚烧炉时，人工现场至高空开启焚烧炉切断阀（①阀）用时较长且不方便，极易造成硫回收系统压力升高，甚至发生安全事故。所以申请对①阀门增加一台电动执行机构，能在硫回收DCS画面上实现远程开关操作；同时手动电动可切换，现场与中控都可以进行调节控制。
1.3夹套管设计流程
尾气夹套管尺寸为14"*16"，管线号PG-1001-350-A5B-J、S5-1001-400-A1B-H，沿途配备一根4"的蒸汽管线S5-1002-100-A1B-H和一根3"的冷凝液管线SC-1001-80-A1B-H，用来提供尾气夹套管所需的热量及回收产生的冷凝液。
夹套管外管设计50米为一个独立单元，有一个蒸汽进口和一个冷凝液出口，中间蒸汽用DN40的跨接管连接，沿途共设计20个蒸汽分配站、20个冷凝液回收站。
1.4蒸汽及冷凝液流程
夹套管蒸汽来自工业园S5蒸汽管网（0.5MPaG低压蒸汽），自硫回收S5蒸汽管网甩头阀门送至动力岛锅炉界区，夹套管产生的冷凝液送至硫回收冷凝液罐，经泵加压后送至精致回收。
2 工艺设计数据
2.1投用前确认工作
确认热动锅炉具备接收硫回收尾气的条件，尾气管线所有隔离盲板都已拆除，硫回收系统开车完毕，焚烧炉FH1202运行正常，尾气送焚烧炉燃烧后，经烟囱排放。焚烧炉前甩头阀门（②阀）关闭，入炉切断阀（①阀HV1213）全开。确认硫回收富氧燃烧系统的联锁状态，避免系统压力波动，引起过氧燃烧、设备超温损坏事故。
2.2管线置换
打开尾气管线N3切断阀门，送至260t/h锅炉上二次风管线切断阀前，由热动岗位人员在炉前管线导淋处取样分析，直到取样合格，合格标准为O2≤0.5%，且连续两次取样合格。
2.3冷凝液罐提前投入运行
投用前的准备工作⑴检查电气、仪表连接状况，保证在正常及安全的情况下启动电源及投入运行，公用工程（循环水上回水）投用，调节罐顶部安装的自力式压力调节阀，将冷凝液罐的压力调节到0.20MPaG，保持罐内压力稳定。
2.4 投用步骤
按下冷凝液罐电控柜电源开关，动力指示灯亮，有电压显示，电控柜上运行开关转到“手动”档位置，开尾气管道冷凝液切断阀，向罐内加水（约50%液位），并关闭底部排污阀门，打开P01/P02泵进口阀门、增压回路阀门，循环冷却水上回水阀门，关闭出口阀门。将回路满水器上的排气阀打开，排尽回收泵及增压回路内气体并充满冷凝水。启动P01/P02泵，缓慢打开泵出口阀，将冷凝液送至精制回收。观察泵出口自力阀前压力表，通知保全，调节泵出口压力，打开自力式压力调节阀上的调节螺帽，拧动调节螺丝。
2.5尾气管线充压
净化中控人员确认甲醇洗、硫回收系统运行稳定，主燃烧炉、焚烧炉压力、温度在指标范围内。通知调度室、班长及热动分部锅炉岗位人员，微开焚烧炉前甩头阀门（②阀）给尾气管线充压，将尾气送至动力岛炉前管线，压力充至约0.03MpaG（主燃烧炉炉膛运行压力0.06MPaG）。
2.6尾气在线切换操作步骤
通知热动人员将炉前管线，手动切断阀、快速切断阀打开，调节阀微开5%个阀位，重点监控主燃烧炉炉膛压力，当压力下降时，及时联系热动，停止开大阀门，等待压力上涨至正常值后，再通知热动开阀。热动将尾气导入动力岛锅炉后，密切观察炉温及各项指标，如波动较大，通知车间将尾气退出，关闭快速切断阀。热动将尾气导入动力岛锅炉后，若运行稳定，将焚烧炉尾气切出，缓慢关闭入炉切断阀，中控人员及时调整燃料气及空气流量，保持焚烧炉温度，同时减少烟道气激冷空气流量，防止烟道管温度过低。焚烧炉不熄火，保持液硫池内的气体继续在焚烧炉内焚烧，消除现场恶臭；同时以备热动锅炉退气时能够迅速切换到焚烧炉，避免系统超压。尾气送至锅炉掺烧稳定后，总控人员应监控焚烧炉后尾气中的SO2在线分析数据不超过70ppm（200mg/m3）。
3 结论
尾气送动力岛锅炉掺烧后，受沿途阻力影响，硫回收系统压力上涨，主燃烧炉压力正常控制指标为0.06～0.08MPaG，（主燃烧炉及焚烧炉设计压力均为0.3MPaG）。保持硫回收系统运行稳定，严格控制三段出口比值仪成分（H2S≤1.0%Vol，SO2≤0.016%Vol，H2S/SO2≥30），控制H2S、SO2含量在指标范围内，不能造成现场环境恶臭及烟囱冒黄烟。控制好焚烧炉炉膛温度，不得低于800℃，及时调节燃料气流量及空气流量，防止炉膛灭火。严格控制选择氧化段R1204入口的空气流量，设计空气流量为115Nm3/h，正常运行指标为80～100 Nm3/h，防止尾气管线氧含量超标，超过混合气体爆炸极限。确保改造管道保温已全部完成，蒸汽管道暖管及投用期间，开启阀门要缓慢进行，并站在阀门侧面，作业人员佩戴安全防护用品，戴防护手套、防护眼镜。加强现场巡检，严防跑、冒、滴、漏对环境造成污染。正确判断和处理异常情况，如SO2、H2S等大量泄漏，须戴空气呼吸器进行处理，不可冒然前往。
参考文献：
[1] 王春光.云南某铅锌浮选高碱高砷尾矿再选回收硫试验研究[J].云南冶金，2017，（4）：20-23.
[2] 王斌，魏振军.硫回收装置运行概况分析[J].化肥工业，2016，（3）：23-27.
（作者单位：山东华鲁恒升化工股份公司）
关键词：克劳斯；硫回收；尾气处理；装置改进
引言
将硫回收第四段催化剂后焚烧前尾气送动力岛1#、2#260t/h煤粉锅炉掺烧，将尾气中少量的H2、CO、CS2、H2S、COS、S等燃烧后，与锅炉烟气一同进入脱硫脱硝装置，达到烟气达标排放的目的（达到DB37/664-2013山东省火电厂大气污染物排放标准超低排放第2号修改单：SO2 35 mg/m3）。1#、2#煤粉锅炉为一开一备，每台炉子单独运行均能满足掺烧要求。确保尾气掺烧后不影响锅炉产气量及安全稳定运行[1] 。
1 工艺方法研究
1.1原始设计流程
液硫捕集器D1202出口管线FG-1216-10"-A5B-ST70与液硫池喷射器J1201出口排放气管线PG-1218-3"/5"-A6B/A1B-JS40，在焚燒炉FH1202炉前合并后送入焚烧炉燃烧。
1.2改造后流程
液硫池喷射器J1201出口排放气管线PG-1218-3"/5"-A6B/A1B-JS40，空分外管廊，管线总厂约1700米，送至动力岛1#2#煤粉锅炉前1米，1米范围内至锅炉上二次风风口位置，由武汉锅炉集团工程有限公司设计施工[2] 。热动分部锅炉，进炉前尾气管线，设置总过滤器、快速切断阀、气动调节阀、放空阀、温度压力压差流量测点、燃烧器、阻火器、气体泄漏监测仪、DCS联锁等安全保护装置，确保尾气掺烧过程中，锅炉和燃烧系统的稳定运行，以及事故情况下的联锁切断。
因D1202出口尾气温度为120℃，沿途采用夹套管保温，热动分部要求在进炉前增加一台尾气加热器，位号E1001，采用锅炉1.0MPaG的蒸汽将硫回收尾气加热至150℃以上，确保进炉前尾气中水为气态，硫磺颗粒为液态。避免造成对炉壁的冷击和硫磺结晶堵塞过滤器。如遇热动锅炉故障或其他原因需将尾气切回焚烧炉时，人工现场至高空开启焚烧炉切断阀（①阀）用时较长且不方便，极易造成硫回收系统压力升高，甚至发生安全事故。所以申请对①阀门增加一台电动执行机构，能在硫回收DCS画面上实现远程开关操作；同时手动电动可切换，现场与中控都可以进行调节控制。
1.3夹套管设计流程
尾气夹套管尺寸为14"*16"，管线号PG-1001-350-A5B-J、S5-1001-400-A1B-H，沿途配备一根4"的蒸汽管线S5-1002-100-A1B-H和一根3"的冷凝液管线SC-1001-80-A1B-H，用来提供尾气夹套管所需的热量及回收产生的冷凝液。
夹套管外管设计50米为一个独立单元，有一个蒸汽进口和一个冷凝液出口，中间蒸汽用DN40的跨接管连接，沿途共设计20个蒸汽分配站、20个冷凝液回收站。
1.4蒸汽及冷凝液流程
夹套管蒸汽来自工业园S5蒸汽管网（0.5MPaG低压蒸汽），自硫回收S5蒸汽管网甩头阀门送至动力岛锅炉界区，夹套管产生的冷凝液送至硫回收冷凝液罐，经泵加压后送至精致回收。
2 工艺设计数据
2.1投用前确认工作
确认热动锅炉具备接收硫回收尾气的条件，尾气管线所有隔离盲板都已拆除，硫回收系统开车完毕，焚烧炉FH1202运行正常，尾气送焚烧炉燃烧后，经烟囱排放。焚烧炉前甩头阀门（②阀）关闭，入炉切断阀（①阀HV1213）全开。确认硫回收富氧燃烧系统的联锁状态，避免系统压力波动，引起过氧燃烧、设备超温损坏事故。
2.2管线置换
打开尾气管线N3切断阀门，送至260t/h锅炉上二次风管线切断阀前，由热动岗位人员在炉前管线导淋处取样分析，直到取样合格，合格标准为O2≤0.5%，且连续两次取样合格。
2.3冷凝液罐提前投入运行
投用前的准备工作⑴检查电气、仪表连接状况，保证在正常及安全的情况下启动电源及投入运行，公用工程（循环水上回水）投用，调节罐顶部安装的自力式压力调节阀，将冷凝液罐的压力调节到0.20MPaG，保持罐内压力稳定。
2.4 投用步骤
按下冷凝液罐电控柜电源开关，动力指示灯亮，有电压显示，电控柜上运行开关转到“手动”档位置，开尾气管道冷凝液切断阀，向罐内加水（约50%液位），并关闭底部排污阀门，打开P01/P02泵进口阀门、增压回路阀门，循环冷却水上回水阀门，关闭出口阀门。将回路满水器上的排气阀打开，排尽回收泵及增压回路内气体并充满冷凝水。启动P01/P02泵，缓慢打开泵出口阀，将冷凝液送至精制回收。观察泵出口自力阀前压力表，通知保全，调节泵出口压力，打开自力式压力调节阀上的调节螺帽，拧动调节螺丝。
2.5尾气管线充压
净化中控人员确认甲醇洗、硫回收系统运行稳定，主燃烧炉、焚烧炉压力、温度在指标范围内。通知调度室、班长及热动分部锅炉岗位人员，微开焚烧炉前甩头阀门（②阀）给尾气管线充压，将尾气送至动力岛炉前管线，压力充至约0.03MpaG（主燃烧炉炉膛运行压力0.06MPaG）。
2.6尾气在线切换操作步骤
通知热动人员将炉前管线，手动切断阀、快速切断阀打开，调节阀微开5%个阀位，重点监控主燃烧炉炉膛压力，当压力下降时，及时联系热动，停止开大阀门，等待压力上涨至正常值后，再通知热动开阀。热动将尾气导入动力岛锅炉后，密切观察炉温及各项指标，如波动较大，通知车间将尾气退出，关闭快速切断阀。热动将尾气导入动力岛锅炉后，若运行稳定，将焚烧炉尾气切出，缓慢关闭入炉切断阀，中控人员及时调整燃料气及空气流量，保持焚烧炉温度，同时减少烟道气激冷空气流量，防止烟道管温度过低。焚烧炉不熄火，保持液硫池内的气体继续在焚烧炉内焚烧，消除现场恶臭；同时以备热动锅炉退气时能够迅速切换到焚烧炉，避免系统超压。尾气送至锅炉掺烧稳定后，总控人员应监控焚烧炉后尾气中的SO2在线分析数据不超过70ppm（200mg/m3）。
3 结论
尾气送动力岛锅炉掺烧后，受沿途阻力影响，硫回收系统压力上涨，主燃烧炉压力正常控制指标为0.06～0.08MPaG，（主燃烧炉及焚烧炉设计压力均为0.3MPaG）。保持硫回收系统运行稳定，严格控制三段出口比值仪成分（H2S≤1.0%Vol，SO2≤0.016%Vol，H2S/SO2≥30），控制H2S、SO2含量在指标范围内，不能造成现场环境恶臭及烟囱冒黄烟。控制好焚烧炉炉膛温度，不得低于800℃，及时调节燃料气流量及空气流量，防止炉膛灭火。严格控制选择氧化段R1204入口的空气流量，设计空气流量为115Nm3/h，正常运行指标为80～100 Nm3/h，防止尾气管线氧含量超标，超过混合气体爆炸极限。确保改造管道保温已全部完成，蒸汽管道暖管及投用期间，开启阀门要缓慢进行，并站在阀门侧面，作业人员佩戴安全防护用品，戴防护手套、防护眼镜。加强现场巡检，严防跑、冒、滴、漏对环境造成污染。正确判断和处理异常情况，如SO2、H2S等大量泄漏，须戴空气呼吸器进行处理，不可冒然前往。
参考文献：
[1] 王春光.云南某铅锌浮选高碱高砷尾矿再选回收硫试验研究[J].云南冶金，2017，（4）：20-23.
[2] 王斌，魏振军.硫回收装置运行概况分析[J].化肥工业，2016，（3）：23-27.
（作者单位：山东华鲁恒升化工股份公司）