一、前言

磺枪作为硫磺制酸装置中的关键部件，其运行效能与质量直接影响到整个装置的安全性和经济效益。目前，礼正来科技已有156支高效磺枪在硫酸装置中投入使用，其中使用时间最长的已达三年。随着装置运行时间的延长，有用户反馈高效磺枪在运行18至20个月后，压力逐渐升高。此外，也有其他未使用高效磺枪的用户反映磺枪出现堵塞问题。礼正来科技根据用户反馈及对磺枪使用情况的研究发现，磺枪的在线清理功能至关重要。在线清理能够有效解决因异物、硫化铁等杂质导致的磺枪堵塞问题，从而避免因堵塞故障引发的停产，并降低更换磺枪带来的安全风险。这不仅确保了装置的长期稳定运行，也为企业的持续生产和经济损失的减少提供了有力保障。

二、第四代高效磺枪4项核心技术

1. 枪身均温技术

磺枪安装在焚硫炉内时，枪身会因高温炙烤而发生金属材料的膨胀。枪身采用310S不锈钢材料，在运行期间与停车后的温差可达约500℃。根据膨胀公式计算，停车后枪身的膨胀量约为10至15毫米。如果枪身内部的保温蒸汽分布不均匀，将导致枪身上下两侧的温度存在差异，从而引起膨胀量的不同，最终造成枪身向上弯曲的现象。为此，我们自主研发了枪身均温技术。该技术能够确保磺枪在焚硫炉运行或停车状态下，枪身上下温度保持一致，膨胀量相同，从而有效解决了枪身弯曲的问题。

2.喷咀大流道高效雾化技术

由于液硫管线或储存罐区通常采用碳钢材料，液硫腐蚀产生的硫化铁可能会混入液硫中，并被输送到焚硫炉，导致磺枪在运行过程中发生堵塞，从而引发装置停车或减产问题。高效磺枪喷咀采用大流道直通技术（流道面积达376mm²），并配备了防堵锥，能够有效通过硫化铁，避免堵塞。此外，该喷咀具备直通流道增速雾化技术，其雾炬呈现旋转实心锥形态，这种设计实现了硫雾的分层燃烧，有效避免了空心硫雾在炉内表面爆燃导致的升华硫和焚硫炉超温问题。喷咀流道采用黄金复合材料，可有效解决喷咀在高温下铁与硫反应生成硫化铁的腐蚀问题，从而显著提升喷咀的耐用性。

3.高径承压焊接技术

装置常因磺枪出现蒸汽或液硫泄漏而停车，主要原因是磺枪采用三层夹套管焊接制造。由于磺枪处于高温环境中，且各层夹套管的直径不同，受热膨胀后应力会集中在焊接的薄弱位置。如果焊接位置存在夹渣、气孔、氢裂纹等微小缺陷，就会导致应力集中，进而引发焊接失效，造成蒸汽或液硫泄漏。因此，采用有效的焊接技术是解决磺枪泄漏问题的关键。高效磺枪在焚硫炉内的焊缝采用了高径承压焊接技术，并使用99.999%高纯氩气进行保护，实现了单面焊双面成形。此外，焊缝经过100%无损探伤，有效避免了焊接缺陷和设计缺陷，从而确保高效磺枪的耐用性和可靠性。

4.在线清理技术

硫磺制酸装置常因异物、硫化铁和杂质等堵塞磺枪喷嘴，导致装置被迫停车更换磺枪，每次停车至少造成4小时的生产中断。因此，磺枪的在线清理技术显得尤为重要。我们通过优化高效磺枪的结构，实现了磺枪的在线清理。该结构改进后，由于液硫进口位于磺枪侧面，拆卸和安装时只需直接拆卸螺栓即可取下磺枪，无需像传统磺枪那样拆卸焚硫炉的部分液硫管线才能从炉子上取下磺枪。这种设计提供了更便捷的安装和拆卸方式，使磺枪的安装时间从2小时缩短至30分钟。以下是第四代在线清理高效磺枪的示意图：