- 磺枪雾化效果差对焚硫炉和设备造成的损害?
一、磺枪雾化差对焚硫炉体的损坏
磺枪雾化效果不佳导致液硫滴落到焚硫炉底部,进而渗漏至耐火砖下方的保温层内;由于保温层与焚硫炉钢壳之间设有一层10~20mm的玻璃纤维毡,液硫便积存于该位置。焚硫炉运行期间,液硫在高温缺氧环境下对钢壳产生硫化腐蚀,生成硫化铁。硫化铁生成后体积膨胀,造成钢壳局部应力集中,加速材料疲劳开裂;同时,腐蚀产物导热性较差,导致钢壳散热受阻,局部温度升高进一步加剧金属组织劣化。长期运行下,钢壳强度下降,易引发泄漏甚至炉体坍塌风险(见图1),严重威胁装置安全稳定运行。此外,液硫在保温层内反复积聚与挥发,更需警惕的是,硫化腐蚀的隐蔽性导致损伤积累往往难以察觉(见图2、图3),直至突发泄漏才暴露隐患,此时修复难度与安全风险已显著增大。

(见图1)

(见图2)

(见图3)
二、磺枪雾化差对设备及环境的损害
由于磺枪雾化效果不佳,液硫雾化不均,会在焚硫炉底部耐火砖的下部区域集聚。当装置短期停车或大修后再次升温时,保温层内的液硫受热迅速汽化,产生局部高压,可能导致耐火砖破裂或钢壳变形。升温结束后更换磺枪时,空气进入焚硫炉内,与炉内蒸发的硫蒸气形成局部爆炸振动,可能诱发硫蒸气与空气混合物闪爆,造成设备剧烈振动甚至结构损伤。此类事故在历年硫酸装置开车过程中屡有发生,更多表现为焚硫炉内部出现阴燃现象(见图4、图5),硫蒸气在高温蓄热条件下持续氧化放热,产生大量二氧化硫气体,若进入风机或经干燥塔排放至大气,会造成二氧化硫污染。由于阴燃状态下硫蒸气无法完全燃烧,若采用塔前风机,硫蒸气会在干燥塔丝网除雾器上生成硫磺,导致除雾效率下降、系统阻力上升,严重时引发风机喘振;若采用塔后风机,硫蒸气冷凝可能腐蚀叶片,加速设备劣化,且硫磺在风机叶轮上生成会破坏叶轮动平衡,引发振动加剧甚至联锁停机。阴燃持续时间越长,硫积累量越大,对设备安全运行的威胁也越严重。阴燃过程中,硫蒸气会在焚硫炉内壁及耐火砖表面反复发生冷凝与氧化燃烧,形成复杂的热应力循环,从而加剧耐火材料的开裂与剥落。特别是在频繁启停的过程中,温度波动会导致钢壳与耐火砖之间的缝隙扩大,进一步促使液硫渗入并滞留。

(见图4)

(见图5)
三、磺枪雾化效果差对丝网除雾器的损害 硫蒸汽在干燥塔丝网除雾器表面冷凝析出,形成细密的硫磺结晶,逐步堵塞孔隙通道,导致有效通流面积减小。随着运行时间延长,除雾效率持续下降,气液分离能力减弱,使得水分与酸雾携带量增加,进一步加剧后续设备的腐蚀。最终造成丝网除雾器失效,引发装置水分超标,进而导致系统冷凝酸增多,最终造成换热设备管束腐蚀穿孔(见图6)。

(见图6)
四、小结
磺枪作为硫酸装置中的关键精密部件,虽体积小巧却对焚硫炉系统的安全稳定运行起着决定性作用。其雾化效果不良将触发系统性连锁反应,具体表现为焚硫炉炉体烧穿、引风机异常振动、炉内爆震及丝网除雾器腐蚀等严重事故。这支常被忽视的核心组件,可能给整套装置带来难以估量的安全隐患,造成单次事故百万级经济损失,并直接威胁操作人员生命安全。因此,提升磺枪管理优先级已成为保障硫酸装置长周期安全运行的核心环节。建议建立全生命周期管控机制,实施从选型验证、安装校准、在线监测到维护更换的全流程标准化管理:定期开展雾化粒度检测与结构完整性探伤,重点排查堵塞结焦、硫滴渗漏、枪体弯曲及燃烧痕迹等早期异常;更换时优先选用耐高温腐蚀合金材质,确保与焚硫炉高温高压工况精准匹配;同步强化操作人员技能培训,规范启停炉及变负荷过程中的参数调节规程,从源头规避操作不当导致的雾化失效风险。
下一期将重点探讨磺枪雾化不良对多装置系统的损害程度。


