尾气焚烧设备和尾气焚烧炉制造技术

本申请公开一种焚烧硫磺回收装置尾气的尾气焚烧设备，其包括：尾气焚烧炉和尾气加热器。尾气加热器具有烟气进口、烟气出口、尾气进口、尾气出口和换热管，烟气进口紧接地连接至尾气焚烧炉，尾气加热器用于使来自尾气焚烧炉的焚烧产生的烟气与待焚烧的尾气通过换热管的管壁进行热交换，以加热尾气，并使烟气降温，尾气加热器的尾气出口连接至所述尾气焚烧炉以便将被加热的尾气送往尾气焚烧炉中焚烧。本申请还公开了其中集成有尾气加热器的尾气焚烧炉。根据本实用新型专利技术，通过提供高温烟气与低温待焚烧尾气之间的热交换，加热尾气并使烟气降温，使得能够提高焚烧温度，有助于充分焚烧尾气，实现达标排放。

Tail gas burning equipment and tail gas incinerator

The utility model discloses a tail gas burning device for tail gas of a burning sulfur recovery device, which comprises a tail gas incinerator and a tail gas heater. Gas heater with flue gas inlet, gas outlet, inlet, outlet and exhaust gas heat pipe, flue gas inlet immediately connected to the tail gas incinerator, the incineration flue gas heater for exhaust gas from the exhaust gas and tail gas incinerator to be burned by the heat exchange tube through heat pipe to heat, exhaust, and so the flue gas cooling, gas outlet of tail gas heater is connected to the tail gas incinerator for incineration heating will be sent to the incinerator exhaust gas. The utility model also discloses a tail gas incinerator with a tail gas heater integrated therein. According to the utility model, through between the high temperature flue gas and low temperature to incineration exhaust heat exchange, heating and cooling the exhaust gas, which can improve the combustion temperature, is conducive to the full burning exhaust gas, to achieve discharge standards.

【技术实现步骤摘要】
尾气焚烧设备和尾气焚烧炉
本技术涉及用于含硫尾气的尾气焚烧工艺和设备，特别是用于硫磺回收装置尾气的尾气焚烧工艺、尾气焚烧设备和尾气焚烧炉。
技术介绍
硫磺回收装置的尾气中含有一定量的硫化氢和有机硫化物，为满足污染物排放标准，必须焚烧后才能排放。由于尾气中可燃成分较低，必须补充燃料才能完全燃烧，将尾气中的硫化氢氧化成二氧化硫。目前采用的工艺方法为：从尾气吸收塔塔顶出来的净化尾气送入尾气焚烧炉焚烧，由燃料气流量控制炉膛温度一般在600℃左右；用焚烧炉鼓风机供给焚烧及冷却所需要的空气，尾气中残余的硫化氢及其他硫化物转化为二氧化硫。焚烧后的尾气经余热回收冷却后，进烟囱排放。尾气焚烧的主要反应为：S+O2→SO2工艺条件(符号“～”表示“大约”)：焚烧工艺介质(尾气)组分(％体积)：N2：～84；H2O：～6.8；H2S：～0.01；CO2：～5.77；H2：～3.33；CO：～0.01(该组分的列示仅为示例性的，而非限制性的)；焚烧工艺介质(含硫尾气)温度：～40℃；焚烧炉出口温度：～600℃；蒸汽过热器出口温度：～450℃；气气换热器(或余热锅炉)出口温度：～280℃。目前国内炼油化工硫磺回收装置尾气焚烧炉的操作温度一般在600℃左右。过程尾气的主体焚烧介质是H2S，一种剧毒气体，允许排放浓度低于10ppm。H2S的燃点不高，400℃左右，所以目前国内炼油化工硫磺回收装置尾气焚烧炉的操作温度一般在600℃左右，这个温度还兼顾到后面余热回收装置(例如蒸汽过热器)的工作温度，不能太高。600℃左右的焚烧温度对于燃点400℃左右的H2S而言，理论上是能够将其几乎完全燃烧掉的。然而，生产实践中经常发现这样焚烧之后排放的烟气中存在H2S超标的情况。这成为令人困扰的一种现象。
技术实现思路
本技术的专利技术人发现，上述现象是由于以下原因造成的：600℃左右的焚烧温度，对于单独的H2S而言是能够将其完全燃烧的。然而，尾气中含有的组成介质如H2、CO，以及焚烧炉中补充的燃料气(从燃烧器进入)中的重烃，它们的燃点较高，如CO最低燃点在650℃，H2的燃点最低在585℃，正常燃烧温度远高于600℃，不能得到有效焚烧。同时，由于H2、CO这些还原气体的存在，H2S已燃烧生成的SO2还会被局部还原回H2S或单质S，从而导致实际排放不达标。其中主要的还原反应为：SO2+3H2→H2S+2H2O。有鉴于此，本技术的目的是提供一种新型的用于焚烧来自硫磺回收装置的含硫尾气的尾气焚烧设备和尾气焚烧炉，以至少部分地解决上述问题。根据本技术的一个方面，提供一种尾气焚烧设备，用于焚烧来自硫磺回收装置的含硫尾气，其包括：尾气焚烧炉，其用于焚烧尾气；和尾气加热器。尾气加热器具有烟气进口、烟气出口、尾气进口、尾气出口和换热管，所述烟气进口紧接地连接至所述尾气焚烧炉，所述尾气加热器用于使来自所述尾气焚烧炉的焚烧产生的烟气与待焚烧的尾气通过换热管的管壁进行热交换，以加热尾气，并使烟气降温，所述尾气加热器的尾气出口连接至所述尾气焚烧炉以便将被加热的尾气送往尾气焚烧炉中焚烧。所述尾气焚烧炉可以包括炉膛和设置在炉膛前端并与之连通的燃烧器，所述尾气加热器的尾气出口可以连接至所述炉膛和所述燃烧器中的至少一者，以直接或间接地与炉膛连通。所述尾气焚烧设备还可以包括设置在所述尾气加热器下游的余热回收装置，该余热回收装置的最高工作温温度不超过650℃。根据本技术的另一方面，提供一种尾气焚烧炉，用于焚烧来自硫磺回收装置的含硫尾气，其包括：炉膛，用于焚烧尾气；以及尾气加热器。该尾气加热器包括开设在炉膛的侧壁上的尾气进口和尾气出口以及设置在炉膛后段中的换热管，用于使烟气与待焚烧的尾气通过换热管的管壁进行热交换，以加热尾气并使烟气降温，所述尾气出口与炉膛连通。所述尾气焚烧炉还可以包括用于燃烧燃料气以提高炉膛温度的燃烧器，其设置在炉膛前端并与炉膛连通，所述尾气出口可以连接至炉膛和燃烧器中的至少一者，以直接或间接地与炉膛连通。优选，所述尾气加热器还包括分别沿周向与所述炉膛的内壁密封地连接的前管板和后管板，所述后管板相对于前管板设置在更加靠近炉膛后端；并且，所述换热管包括沿着所述炉膛的前后方向延伸的多个换热管，该多个换热管的前端分别与开设在前管板上的多个烟气进口密封地连接，后端与开设在后管板上的多个烟气出口密封地连接。优选，所述前管板的前表面敷设有耐火隔热层。优选，所述前管板的烟气进口中设置有隔热套管，并且该隔热套管插入相应换热管的前端中以将换热管与烟气进口连接。优选，所述后管板通过一伸缩环密封地连接至炉膛的内壁，所述伸缩环环向连接至所述后管板的外周并在所述炉膛的前后方向上具有弹性。优选，所述多个换热管为横截面的长宽比大于10的扁平管，并且所述尾气进口和尾气出口设置为使得尾气沿所述换热管的横截面的长边流动。根据本技术，通过提供使高温烟气与低温的待焚烧尾气之间的换热，加热尾气并使烟气降温，使得能够实现以下有益效果中的至少部分效果：(1)使得能够提高尾气焚烧温度，例如可以提高至710-900℃，从而有助于将尾气中的可燃及有毒物质充分焚烧，为达标排放提供保证；(2)利用烟气与尾气的热交换，能够使高温烟气降温，在焚烧温度提高至710-900℃的情况下，通过热交换例如可以将高温烟气降至550～650℃，这使得能够采用与现有工艺条件一致的余热回收装置，确保余热回收装置的工作可靠性；(3)利用烟气与尾气的热交换，能够将高温烟气的富裕热量通过尾气直接回收利用带回炉膛，减少燃料消耗；此外，由于尾气中的可燃介质在更高的焚烧温度下更加完全地燃烧，使得在同等条件下能够节约燃料。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为根据本技术实施例的尾气焚烧工艺的示意图；图2为根据本技术实施例的尾气焚烧设备的示意图；图3为尾气焚烧设备的示意图，示出了根据本技术实施例的尾气焚烧炉；图4为图3所示尾气焚烧设备的一种变型的示意图；图5A和图5B示出了可用于图3和图4所示尾气焚烧炉的尾气加热器的一个示例，其中图5B示出沿图5A中截线A-A截取的剖面图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与专利技术相关的部分。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。以下首先参照图1介绍根据本技术第一实施例的尾气焚烧工艺。图1为根据本技术实施例的尾气焚烧工艺的示意图。根据本技术实施例的尾气焚烧工艺特别适用于焚烧来自硫磺回收装置的含硫尾气，如图所示，该工艺可以包括以下处理：P1：燃烧燃料气以提供或保持焚烧所需要的温度；P2：焚烧含硫尾气；P3：使焚烧产生的烟气紧接着与待焚烧的含硫尾气热交换，以加热尾气，并使烟气降温；P4：将通过所述热交换被加热的尾气送去焚烧P5：回收通过所述热交换被降温的烟气的余热。对于处理P1，例如可以是将燃料气和助燃空气送入尾气焚烧炉前端的燃烧器中进行燃烧，燃烧产生的热量用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种尾气焚烧设备，用于焚烧来自硫磺回收装置的含硫尾气，其特征在于，包括：尾气焚烧炉，其用于焚烧尾气；和尾气加热器，其具有烟气进口、烟气出口、尾气进口、尾气出口和换热管，所述烟气进口紧接地连接至所述尾气焚烧炉，所述尾气加热器用于使来自所述尾气焚烧炉的焚烧产生的烟气与待焚烧的尾气通过换热管的管壁进行热交换，以加热尾气，并使烟气降温，所述尾气加热器的尾气出口连接至所述尾气焚烧炉以便将被加热的尾气送往尾气焚烧炉中焚烧。

【技术特征摘要】
1.一种尾气焚烧设备，用于焚烧来自硫磺回收装置的含硫尾气，其特征在于，包括：尾气焚烧炉，其用于焚烧尾气；和尾气加热器，其具有烟气进口、烟气出口、尾气进口、尾气出口和换热管，所述烟气进口紧接地连接至所述尾气焚烧炉，所述尾气加热器用于使来自所述尾气焚烧炉的焚烧产生的烟气与待焚烧的尾气通过换热管的管壁进行热交换，以加热尾气，并使烟气降温，所述尾气加热器的尾气出口连接至所述尾气焚烧炉以便将被加热的尾气送往尾气焚烧炉中焚烧。2.如权利要求1所述的尾气焚烧设备，其特征在于，所述尾气焚烧炉包括炉膛和设置在炉膛前端并与之连通的燃烧器，所述尾气加热器的尾气出口连接至所述炉膛和所述燃烧器中的至少一者。3.如权利要求1所述的尾气焚烧设备，其特征在于，还包括设置在所述尾气加热器的下游的余热回收装置，该余热回收装置包括余热锅炉、蒸汽过热器、蒸汽发生器、气气换热器和省煤器中的至少一者。4.一种尾气焚烧炉，用于焚烧来自硫磺回收装置的含硫尾气，其特征在于，包括：炉膛，用于焚烧尾气；以及尾气加热器，其包括开设在炉膛的侧壁上的尾气进口和尾气出口以及设置在炉膛后段中的换热管，用于使烟气与待焚烧的尾气通过换热管的管壁进行热交换，以加热尾气并使烟气降温，所述尾气出口与炉膛连通。5.如权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：程向锋，
申请(专利权)人：洛阳明远石化技术有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41