第三代高效磺槍（一）
第三代高效磺槍
前言
磺槍作為硫磺制酸裝置中的核心組件，其運行效能與品質(zhì)直接關(guān)系到整個裝置的安全性、環(huán)保性能及經(jīng)濟效益。據(jù)統(tǒng)計，硫磺制酸裝置在運行期間，因磺槍問題導(dǎo)致的非計劃性停產(chǎn)占比竟高達30%以上，這一故障率顯著超過了機泵故障、靜設(shè)備泄漏及電儀故障等其他因素。更為嚴重的是，磺槍故障往往還會連鎖引發(fā)一系列重大故障，如省煤器腐蝕、升華硫?qū)е孪到y(tǒng)堵塞、焚硫爐腐蝕進而引發(fā)煙氣泄漏等，這些后果不僅給企業(yè)帶來了沉重的經(jīng)濟損失，還可能導(dǎo)致長時間的停產(chǎn)。
鑒于磺槍在硫磺制酸裝置中的關(guān)鍵作用，禮正來科技在磺槍研發(fā)上傾注了大量心血，深入剖析磺槍的運行工況特性，并針對當前普遍存在的磺槍彎曲、堵塞、泄漏等嚴重影響裝置安全運行的問題，進行了專項攻關(guān)。其自主研發(fā)的LGS3高效磺槍，作為禮正來科技的第三代高性能產(chǎn)品，集三項核心技術(shù)于一身：槍身均溫技術(shù)、直通流通增速技術(shù)，以及高徑承壓對焊技術(shù)。這些技術(shù)的應(yīng)用，有效攻克了磺槍在運行中常見的彎曲、堵塞、泄漏等難題，確保了裝置在長時間的運行周期內(nèi)，能夠避免因磺槍故障而導(dǎo)致的停產(chǎn)，從而為企業(yè)穩(wěn)定生產(chǎn)、減少經(jīng)濟損失提供了堅實保障。
1.特有技術(shù)
高效霧化技術(shù)
高效磺槍噴咀，創(chuàng)新運用直通流道增速霧化技術(shù)，其霧炬呈現(xiàn)旋轉(zhuǎn)實心錐形態(tài)，這一設(shè)計實現(xiàn)了硫霧的分層燃燒，有效規(guī)避了空心錐霧炬常見的表面爆燃問題，進而防止了前端缺氧導(dǎo)致的升華硫生成、燃燒后移以及焚硫爐超溫等一系列不良后果。
霧炬旋轉(zhuǎn)實心錐噴咀技術(shù)，是基于對液硫特性的深入理解與焚硫爐結(jié)構(gòu)的精確匹配，同時借鑒了火箭發(fā)動機拉瓦爾噴管技術(shù)的精髓，自主研發(fā)出的一種獨特技術(shù)。該技術(shù)通過兩級增速與固定強制霧化的結(jié)合，利用離心力和超音速效應(yīng)，強制霧化液硫，確保高達75%的霧化顆粒直徑小于或等于20µm。
此技術(shù)亮點在于，即便在0.30MPa的較低壓力下，高效磺槍也能實現(xiàn)卓越的霧化效果。這種低壓力下的高效霧化能力，賦予了高效磺槍更為寬泛的工作流量調(diào)節(jié)范圍（可達1:2）以及工作壓力調(diào)節(jié)范圍（可達1:4）。這一特性使得高效磺槍能夠靈活應(yīng)對裝置開車初期的低負荷需求，有效預(yù)防裝置啟動過程中尾排超標和煙熏事故的發(fā)生，從而確保了裝置的安全環(huán)保運行。
霧化流體仿真圖
流量壓力關(guān)系圖
槍身均溫技術(shù)
磺槍安裝于焚硫爐內(nèi)部，其槍身在高溫炙烤下，所用金屬材料會發(fā)生熱膨脹現(xiàn)象。該槍身采用310S材質(zhì)，其膨脹系數(shù)約為16.6*10^-6（1/℃），具體計算公式為h1=h0(1+α*ΔT)。鑒于槍身長度大致在2至3米之間，焚硫爐運行時，槍身外部環(huán)境溫度約為400℃，而停機后則升至約900℃。
通過公式計算，停機后槍身的膨脹量約為10至15毫米。若槍身內(nèi)部保溫蒸汽分布不均，將導(dǎo)致槍身上下兩側(cè)溫度差異顯著，進而引發(fā)膨脹量不一致，最終使槍身呈現(xiàn)向上彎曲的狀態(tài)。
為解決這一問題，我們自主研發(fā)了槍身均溫技術(shù)。該技術(shù)能在焚硫爐運行或停機狀態(tài)下，確保槍身360°范圍內(nèi)溫度均勻，從而實現(xiàn)膨脹量的一致性，有效避免了槍身彎曲現(xiàn)象的發(fā)生。
大流道直通技術(shù)
磺槍作為裝置中的核心設(shè)備，其運行周期需與整個裝置的計劃運行周期相匹配。鑒于液硫管線及儲存罐區(qū)常采用碳鋼材料，這些材料在使用過程中易發(fā)生腐蝕，產(chǎn)生硫化鐵并落入液硫中。當這些含有硫化鐵的液硫被輸送到磺槍時，可能導(dǎo)致磺槍在運行過程中發(fā)生堵塞，進而引發(fā)裝置停車或減產(chǎn)。
為有效應(yīng)對這一問題，高效磺槍采用了大流道直通技術(shù)（流通面積達376mm），并特別配備了防堵錐。這一設(shè)計使得磺槍能夠輕松通過硫化鐵，避免堵塞現(xiàn)象的發(fā)生，從而確?；菢屧谄溥\行周期內(nèi)能夠穩(wěn)定使用。
此外，高效磺槍的噴咀流道還創(chuàng)新性地采用了黃金Au復(fù)合材料。這種材料在高溫環(huán)境下具有優(yōu)異的性能，能夠有效隔絕鐵與硫之間的反應(yīng)，防止硫化鐵的形成和腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生。這一創(chuàng)新設(shè)計使得噴咀更加經(jīng)久耐用，進一步提升了磺槍的整體性能和穩(wěn)定性。
高徑承壓焊接技術(shù)
裝置頻繁因磺槍蒸汽或液硫泄漏而停機，這主要歸因于磺槍采用三層夾套管焊接結(jié)構(gòu)。鑒于磺槍操作于高溫環(huán)境，各層夾套管直徑的差異導(dǎo)致受熱膨脹后應(yīng)力集中于焊接薄弱點。若焊接處存在夾渣、氣孔、氫裂紋等微小缺陷，這些應(yīng)力集中將引發(fā)焊接失效，進而造成蒸汽或液硫泄漏。因此，精湛的焊接技術(shù)成為解決磺槍泄漏問題的關(guān)鍵技術(shù)途徑。
為了提升磺槍性能，高效磺槍在焚硫爐內(nèi)的焊縫采用了高徑承壓焊接技術(shù)，并全程使用純度高達99.999%的氬氣進行保護，實現(xiàn)了單面焊雙面成形的精湛工藝。配合焊縫的100%無損探傷檢測，這種高質(zhì)量的焊接技術(shù)有效預(yù)防了焊接及設(shè)計缺陷，確保了高效磺槍的持久耐用性。
霧化測試機
磺槍的使用效果直接關(guān)聯(lián)到硫磺制酸裝置能否實現(xiàn)安全且長期穩(wěn)定的運行，因此，對新制造的磺槍進行嚴格的霧化性能測試顯得尤為關(guān)鍵。鑒于磺槍的霧化性能是依據(jù)焚硫爐的特定屬性而精心設(shè)計的，故而在磺槍制造完畢之際，我們必須對其壓力與流量、壓力與霧錐角度、壓力與霧炬長度以及壓力與霧炬直徑之間的關(guān)系進行詳盡的測量。
鑒于磺槍霧化測試涉及眾多參數(shù)，為確保測試數(shù)據(jù)的準確無誤，我們采用了先進的霧化測試機，該機配備了多級變頻泵，能夠提供0~2.0MPa的工作壓力范圍和0~20t/h的工作流量。在測量儀表方面，我們選用了西門子品牌的高質(zhì)量流量計和壓力變送器，并輔以精確的錐度尺，以確保能夠全面而準確地測量磺槍所需的各項參數(shù)。
此外，我們還致力于為用戶提供定制化的研發(fā)測試服務(wù)，以滿足硫磺制酸、廢酸裂解、硫化氫制酸、升華硫等多種領(lǐng)域的磺槍測試需求。我們承諾，將憑借專業(yè)的技術(shù)和優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，助力客戶實現(xiàn)更高效、更安全的生產(chǎn)運營。
2.高效磺槍結(jié)構(gòu)圖
3.產(chǎn)品性能
名 稱：高效磺槍
流量范圍：1~5t/h ；5~10t/h；7.5~15t/h
壓力范圍：0.4~1.5MPa
霧化直徑：1.6~2.2m
霧化角度：60~90°
霧化密度：0.365 S.kg/m³
霧化長度：2.8~3.56m
最高使用溫度：1100℃
4.產(chǎn)品優(yōu)勢
1. 大型硫磺制酸裝置顯著降低了磺槍的安裝數(shù)量，進而減少了液硫管線及附屬儀表的投資成本，同時優(yōu)化了焚硫爐平臺的空間利用，并大幅減輕了裝置在啟動與停車過程中磺槍的安裝工作量。
2. 其高效的霧化性能不僅提升了焚硫爐的使用容積率，還確保了焚硫爐底部無液硫燃燒現(xiàn)象，有效保護了焚硫爐免受升華硫的腐蝕，并防止了系統(tǒng)內(nèi)升華硫的產(chǎn)生。
3. 該裝置擁有超寬的霧化調(diào)節(jié)范圍，能夠靈活適應(yīng)大、中、小型各類裝置的需求，確保穩(wěn)定的霧化燃燒效果。
4. 高效磺槍通過采用先進的分層燃燒技術(shù)，成功避免了焚硫爐爐膛溫度超過1150℃的潛在風(fēng)險，從而有效保障了裝置的安全運行。
5. 高效磺槍還具備在線更換的便捷功能，為用戶實現(xiàn)裝置的長期連續(xù)運行提供了有力支持。
