硫磺回收裝置多級離心鼓風機結構及控制方式

硫磺回收裝置多級離心鼓風機結構及控

制方式摘要：硫磺回收裝置主要用來處理煉化工藝過程中產生的含有硫化氫的酸性氣，目前比較常用且成熟的工藝方法是通過克勞斯制硫工藝法回收硫磺。多級離心鼓風機是為克勞斯爐提供新鮮空氣的設備，其穩(wěn)定可靠的運行以及良好的調節(jié)性對于工藝實現至關重要。通過控制模式的設定，可以讓鼓風機實現較寬廣的氣量調節(jié)范圍，提高適用性并能達到節(jié)能的效果。關鍵詞：硫磺回收裝置；多級離心鼓風機；控制模式；流量調節(jié)1克勞斯制硫工藝流程中的鼓風機應用一般來講，克勞斯制硫工藝有3個工段的風機應用，分別為主風機、酸氣循環(huán)風機和尾氣風機，見圖1-1克勞斯工藝風機應用。主風機設計出口壓力升通常為60?80kpa，在這個壓力范圍內，多級離心鼓風機由于結構簡單，穩(wěn)定可靠，操作維護方便等優(yōu)勢而應用廣泛。圖1-1克勞斯工藝風機應用2多級離心鼓風機結構原理及性能曲線鼓風機一般采用上進氣和上排氣的布置方位，通過聯軸器與驅動機相連。驅動機啟動后，風機將同步旋轉，隨著轉子及葉輪的旋轉運動，葉輪中葉片之間的氣體也跟著旋轉，并在離心力的作用下甩出這些氣體，氣體流速增大，使氣體在流動中把動能轉換為靜壓能。在葉輪連續(xù)旋轉作用下氣體不斷排出和補入，經過多個葉輪的連續(xù)增壓后，靜壓能達到所需要的設計壓力，通過排氣口排出，詳見圖2-1多級離心鼓風機結構圖。圖2-1多級離心鼓風機結構圖2.2鼓風機運行性能曲線圖2-2多級離心鼓風機運行曲線，顯示出了鼓風機運行特征曲線。曲線最左端顯示出鼓風機喘振點，如果氣量更低或者系統(tǒng)背壓更高，那么風機將進入喘振。喘振是離心風機的致命威脅，可能會造成風機轉子、密封、軸承等部件的嚴重損毀，因此，需要做好鼓風機的防喘振控制。氣量在喘振點和設計點之間的范圍是正常風機調節(jié)范圍，在此區(qū)間，風機可以保持恒壓力下氣量調節(jié)。曲線右側是超載運行區(qū)間，運行在此區(qū)間將可能引起超電流現場或者嚴重的導致電機聯鎖。由此看出，隨著硫磺裝置負荷的調整，選擇具有較大調節(jié)范圍的鼓風機將有利于設備的運行及調節(jié)。圖2-2多級離心鼓風機運行曲線3鼓風機控制邏輯鼓風機的控制一般在DCS中完成，鼓風機廠家配合組態(tài)工作，可以實現實現手動、半自動、全自動控制模式。3.1流量調節(jié)邏輯：如果硫磺裝置的負荷調節(jié)彈性為30%?100%，而鼓風機實際調節(jié)范圍為60%~100%，那么:3.1.1氣量運行在60%~100%是屬于鼓風機正常調節(jié)范圍。鼓風機運行時，放空閥將一直處于關閉狀態(tài)，通過調節(jié)爐前閥門達到裝置所需的氣力值。在此過程中，風機出口變送器與風機入口閥完成壓力控制回路，系統(tǒng)維系原壓力設定值，保證風機恒壓運行。3.1.1裝置所需氣量如要求下探到30%?60%，這時候氣量值屬于鼓風機喘振區(qū)間，放空閥將處于打開狀態(tài)，具體開度調節(jié)可以通過下述模式實現：手動模式：收下你將進爐閥門開度關小，這時風機入口流量變送器的顯示流量至60%，此時手動打開放空閥，通過進爐閥門和放空閥門兩者配合進行調節(jié)；自動模式：將爐前流量變送器與風機入口流量變送器分層控制，以風機入口流量值和爐前流量值之差作為放空閥開度依據，實現自動控制。IF「危dxha?ins十相IF「危dxha?ins十相1—1礦_l_ _I ■丁商身"』餐萱口—I I~vL4i圖3-1鼓風機入口閥控制邏輯（示例）鼓風機運行氣量低于喘振點氣量時，入口閥開度降低，直到流量降低至60%,然后入口閥將處于保位的狀態(tài)。這時氣量繼續(xù)降低，則系統(tǒng)自動打開放空閥，放空一定量氣體，放空閥的開度經過DCS執(zhí)行內部判定，喘振設定消除后，放空閥會保位運行，若流量一直降低則放空閥完全打開。圖3-2鼓風機放空閥控制邏輯(示例)4總結隨著自控系統(tǒng)方案的改善以及得益于系統(tǒng)自動化和智能化，通過優(yōu)化流量控制以及防喘振控制邏輯，可以使多級離心鼓風機更好的服務好克勞斯硫磺回收裝置，讓鼓風機滿足生產實際所需的氣量調節(jié)范圍，達到恒壓平穩(wěn)，節(jié)能高效的運行效果。參考文獻續(xù)魁昌，王洪強，蓋京方.風機手冊.北京：機械工業(yè)出版社.2011.02譚鴻飛.Claus風機在硫磺回收裝置中的應用[J].山東化工，2016,45(012):8