環(huán)保高效燃硫爐在淀粉行業(yè)的應(yīng)用
摘要：易普科EP/DF型高效燃硫爐在淀粉行業(yè)同樣表現(xiàn)優(yōu)良，成為淀粉行業(yè)燃硫爐更新?lián)Q代的理想產(chǎn)品。
1 引言
目前，國內(nèi)的玉米淀粉生產(chǎn)一般采用亞硫酸浸泡工藝。其中，制酸的硫磺燃燒部分一直沿用固定盤式燃硫爐。其使用過程中普遍存在硫磺燃燒過程不易控制、燃燒不完全、燃燒產(chǎn)生SO3嚴(yán)重、開停機(jī)不方便、生成H2SO3溶液濃度較低且不穩(wěn)定等缺點(diǎn)。此外，這種燃燒方式還存在硫氣易泄漏、生產(chǎn)環(huán)境差、工人勞動強(qiáng)度大、設(shè)備使用壽命短等缺陷。這些問題一直困擾著淀粉生產(chǎn)行業(yè)。一種結(jié)構(gòu)簡單、性能優(yōu)越、操作簡便、無需人值守、使用壽命長的新型替代產(chǎn)品成為行業(yè)普遍期待。
2 燃硫爐現(xiàn)狀
2.1 固定盤式燃硫爐普遍存在的問題
?、?硫磺燃燒過程不易控制，會導(dǎo)致硫的升華，形成升華硫或SO3的生成；
⑵ 生產(chǎn)開機(jī)時，固態(tài)硫燃燒點(diǎn)火不方便，不能及時供給SO2氣體；
?、?突然停機(jī)時，硫磺的燃燒過程難以及時停止，造成含硫氣體及SO2氣體向空氣中溢出，造成污染并對人體產(chǎn)生嚴(yán)重危害；
?、?由于硫磺燃燒狀況不好，還會造成硫磺浪費(fèi)，使生產(chǎn)成本增加。
2.2 其它燃硫爐的問題
其它新開發(fā)的燃硫爐(如高溫噴射式燃硫爐)，由于設(shè)計理念的原因，出現(xiàn)了一些無法避免的問題。如燃燒溫度高(如800℃以上)，由于SO2在600~900℃時極易進(jìn)一步氧化形成SO3，對淀粉生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響；另外，高溫燃燒劇烈，設(shè)備很快就會腐蝕穿孔。
研究表明：在600~900℃范圍，SO2容易進(jìn)一步氧化為SO3(見圖1)。所以，目前很多新開發(fā)的燃硫爐的燃燒溫度都盡量避開上述溫度區(qū)域，要么低于600℃，要么高于900℃。但是，SO2、SO3等硫的化合物是強(qiáng)腐蝕性氣體，在高溫(≥800℃)條件下，任何金屬都是難以抵抗其腐蝕的。因此，高溫燃燒的燃燒爐產(chǎn)生的硫氣在冷卻過程中，無法避免高溫硫氣(≥700℃)與金屬管道、冷卻器直接接觸。因此，高溫燃硫爐的管道及冷卻器的嚴(yán)重、快速腐蝕無法避免。
圖1 不同溫度下SO2氧化成SO3的百分比
3 易普科EP/DF新型環(huán)保高效燃硫爐
3.1 性能優(yōu)越的燃硫爐的基本條件
快速充分的燃燒模式；有效控制過量空氣系數(shù)(空氣量)；選擇科學(xué)的燃燒室溫度。
3.2 性能優(yōu)越燃硫爐的設(shè)備結(jié)構(gòu)要求
⑴ 能夠?qū)崿F(xiàn)上述幾項要求；
⑵ 密閉燃燒、無泄漏、自動控制，能在穩(wěn)定調(diào)節(jié)燃燒強(qiáng)度和SO2濃度；
?、?自動點(diǎn)火、體積小。
?、?結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便、環(huán)境友好、使用壽命長。
柳州市易普科化工技術(shù)開發(fā)有限責(zé)任公司憑借制糖燃硫爐的研發(fā)優(yōu)勢，再經(jīng)過多年的探索研究，最近成功開發(fā)了應(yīng)用于淀粉行業(yè)的、性能優(yōu)越的EP/DF型環(huán)保高效燃硫爐。
易普科EP/DF型環(huán)保高效燃硫爐主要由熔硫保溫室、液硫泵、一次燃燒室、二次燃燒室、一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)、點(diǎn)火器等設(shè)備組成。和硫磺接觸的部件均采用耐腐蝕的復(fù)合金屬材料制作，其設(shè)備構(gòu)造如圖2所示。
圖2 設(shè)備構(gòu)造圖 其技術(shù)原理和特點(diǎn)是：
3.3 燃燒模式——汽化燃燒
通過分級燃燒、硫磺汽化、旋風(fēng)燃燒技術(shù)，實現(xiàn)了在低溫(≤550℃)條件下硫磺的完全燃燒，其過程為：在一次燃燒室內(nèi)，少量的空氣與液態(tài)硫磺進(jìn)行一級燃燒，同時，產(chǎn)生氣態(tài)硫。氣態(tài)硫磺經(jīng)過特殊的裝置，與二次空氣進(jìn)入旋風(fēng)燃燒室中即自行著火，實現(xiàn)均相高速旋流混合，快速達(dá)到組分均勻、溫度均勻，在空氣過量系數(shù)較低的條件下進(jìn)行高效完全燃燒。
3.4 燃燒溫度——低溫燃燒
鑒于高溫燃燒的危害性，易普科環(huán)保高效燃硫爐運(yùn)用分級燃燒、硫磺汽化、旋風(fēng)燃燒的技術(shù)特點(diǎn)，采用了專利技術(shù)結(jié)構(gòu)的一次燃燒室和二次燃燒室，燃燒強(qiáng)度和溫度得到有效控制，實現(xiàn)了在低溫(≤550℃)條件下硫磺的完全燃燒，有效地延長設(shè)備的使用壽命。
3.5 自動控制技術(shù)
⑴ 自動點(diǎn)火技術(shù)。在初次啟動燃硫爐時，無需烘爐，只需一鍵點(diǎn)火，幾分鐘后達(dá)到最佳燃燒強(qiáng)度。
⑵ 燃燒量自動調(diào)節(jié)。根據(jù)用戶設(shè)定的燃燒強(qiáng)度，系統(tǒng)根據(jù)水量自動調(diào)節(jié)硫磺燃燒量，并通過系統(tǒng)計算，自動合理配風(fēng)。
易普科EP/DF型環(huán)保高效燃硫爐控制系統(tǒng)采用由上位機(jī)(或DCS)、控制柜、現(xiàn)場儀表的實時監(jiān)控模式，設(shè)置工控機(jī)組成的監(jiān)控站，通過網(wǎng)絡(luò)連接控制柜組成的分控站，PLC作為數(shù)據(jù)采集和處理的核心，通過現(xiàn)場儀表采集工藝參數(shù)，根據(jù)工藝流程讀取現(xiàn)場儀表信號及各被控設(shè)備狀態(tài)信號，同時，將控制信號傳至各控制設(shè)備；利用上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，分控站與燃硫爐現(xiàn)場信號實時連接，實現(xiàn)分級分布式控制。該控制系統(tǒng)可以根據(jù)設(shè)定的參數(shù)實現(xiàn)硫磺燃燒即時調(diào)節(jié)和控制，并有報警功能(見圖3)。
圖3 易普科燃硫爐EPCS/DF型控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖
4 應(yīng)用效果
黑龍江鵬程生化有限公司自2013年引進(jìn)易普科EP/DF型環(huán)保高效燃硫爐，經(jīng)過兩年多的連續(xù)生產(chǎn)運(yùn)行，取得了令人滿意的效果。
⑴ 燃燒可控，指標(biāo)穩(wěn)定
易普科EP/DF型高效燃硫爐燃燒穩(wěn)定，易于調(diào)節(jié)，能供應(yīng)穩(wěn)定高濃度的SO2，且SO3含量極低，因而H2SO3溶液濃度穩(wěn)定，有利于淀粉生產(chǎn)。
圖4 使用前后H2SO3溶液濃度對比
⑵ 完全密閉燃燒，工作環(huán)境好，節(jié)省勞動力
易普科EP/DF型高效燃硫爐燃燒過程完全密閉，每天只需一次全部投加所需燃燒硫磺，系統(tǒng)自動控制燃燒量，可以實現(xiàn)無人值守。運(yùn)行過程及開停機(jī)均無SO2氣體溢出，工作環(huán)境好，避免了SO2對人的傷害，避免職業(yè)病的發(fā)生。
?、?結(jié)構(gòu)簡單，操作方便
易普科EP/DF型高效燃硫爐運(yùn)轉(zhuǎn)部件少，機(jī)械故障低，維護(hù)方便，初次點(diǎn)火不需燃油或柴火等烘爐，生產(chǎn)開始一鍵點(diǎn)火，可即時停機(jī)，方便迅速。
⑷ 硫磺用量省，使用成本低
易普科EP/DF型高效燃硫爐采用汽化燃燒模式，硫磺燃燒充分，無殘留升華硫，燃燒溫度低于550℃，SO3生成量極低，避免硫磺的浪費(fèi)，從而減少硫磺的用量，降低生產(chǎn)成本。
另外，易普科EP/DF型燃硫爐采用低溫燃燒模式，燃燒溫度實測350～400℃。關(guān)鍵設(shè)備采用耐腐蝕材料制作，大大延緩了設(shè)備腐蝕程度。
5 結(jié)語
柳州市易普科化工技術(shù)開發(fā)有限責(zé)任公司生產(chǎn)的環(huán)保高效燃硫爐早已享譽(yù)國內(nèi)制糖行業(yè)，而黑龍江鵬程生化有限公司的生產(chǎn)應(yīng)用效果說明，易普科EP/DF型高效燃硫爐在淀粉行業(yè)同樣表現(xiàn)優(yōu)良，成為淀粉行業(yè)燃硫爐更新?lián)Q代的理想產(chǎn)品。2015年，業(yè)內(nèi)的嘉吉生化有限公司、北安象嶼金谷生化科技有限公司、富錦象嶼金谷生化科技有限公司經(jīng)過嚴(yán)格的資質(zhì)審查以及對產(chǎn)品技術(shù)的先進(jìn)性、安全性等方面的綜合評審，紛紛引進(jìn)了易普科高效燃硫爐。伴隨著淀粉行業(yè)用戶的深入認(rèn)識，我們有理由堅信易普科環(huán)保高效燃硫爐這種簡便可靠、性能優(yōu)良、節(jié)能環(huán)保、可實現(xiàn)無人值守的高新技術(shù)產(chǎn)品一定會得到越來越多企業(yè)的青睞。