公司：赤峰某有色金屬(shǔ)公司
參(cān)數：壓力22kpa、風(fēng)量169立方
詳細：該(gāi)工況是輸送煙氣用的，其中含有一定的二氧化硫，空氣中也含有一定的硫酸，進(jìn)口氣體溫度在40-90攝氏度。
說明：該種工況下，使用羅茨鼓風機很難進行輸送，主要有兩個原因，一個是空氣中含有硫酸，硫酸屬於(yú)強酸，可以腐蝕風機配件，對於(yú)内部的腐蝕會比較嚴重，其次是溫度，溫度較高，在40-90攝氏度，經過壓縮，空氣會更高，加上強酸的存在，對於(yú)密封件也會産(chǎn)生嚴重的影響，使用情況不容樂觀。hdfj11com
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輸送此類氣體，對於(yú)風機的材質、密封件還有工作性能，都會有嚴格的要求，這也是我們在文章中經常提到的，羅茨鼓風機選型時盡量給我們提供多一點工況信息，如果能夠有更多的工況信息，可以幫(bāng)助我們進行選型。
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背景技術：
目前國内天然氣淨化廠關於(yú)含硫尾氣排放執行《大氣污染物綜合排放标準》(gb16297-1996)中和國家環境保護總局環函[1999]48的内容：二氧化硫排放濃度＜960mg/nm3的要求執行。但即将頒布的《陸上石油天然氣開採(cǎi)工業大氣污染排放标準》(已完成二次征求意見稿)要求：天然氣企業排氣二氧化硫排放濃度＜400mg/nm3。爲滿足日趨嚴格的環保控制要求，需對天然氣淨化廠硫磺回收裝置液硫池廢氣進行回收處理。從工藝上考慮回收液硫池廢氣，從而減少二氧化硫的排放量。然而此部分廢氣含有硫磺等易凝華、結垢的介質，通過常規設備輸送容易造成機器卡死、潤滑不良、軸承燒壞等現象，故此部分需設計一種新型輸送設備，在尾氣持續保持高溫的工況下長周期可靠運行。
羅茨風機是一種用於(yú)輸送氣體的設備，其原理是同步齒輪帶動一對轉子的齧合(轉子之間有間隙，又不相互接觸)使進、排氣腔隔開，轉子做反方向運轉，将吸入的氣體無内壓縮地從吸氣腔推至排氣口，大都採(cǎi)用卧式結構，氣流方向爲上進下出，其四個軸向密封通常採(cǎi)用迷宮或漲圈密封，過流部件通常採(cǎi)用普通鑄鐵，這種結構的鼓風機，僅适合輸送空氣等潔淨、無毒、無害的中性氣體，進口溫度一般不高於(yú)40℃。當輸送含塵、易燃、易爆以及有腐蝕性的介質時，這種結構風機的密封效果差，使用壽命短。特别是輸送150℃以上的高溫氣體時，機體内的間隙控制十分困難，旋轉部件由於(yú)熱膨脹的緣故，失去原有間隙而出現互相刮擦；且高溫介質會進入軸承及齒輪部位，使設備潤滑油長期處於(yú)高溫狀态，緻使齒輪、軸承損壞，不能正常運行；採(cǎi)用普通鑄鐵作爲過流部件，雖然有很大的介質适用性，但對某些特殊介質卻不一定具有适用性。
技術實現要素：
1.爲解決上述問題，本實用新型公開瞭(le)一種新型高溫含硫尾氣回收羅茨風機。本實用新型可以有效防止硫磺等易凝華、結垢的介質，卡死設備(bèi)；防止高溫介質進入軸承及齒輪部位，緻使齒輪、軸承不能有效潤滑而損壞。
爲實(shí)現上述目的，本實(shí)用新型採(cǎi)用的技術方案爲：
一種新型高溫含硫尾氣回收羅茨風機，包括筒狀的機殼8、機殼8前端和後端分别安裝前隔闆10和後隔闆4形成氣腔；氣腔内安裝有主動轉子部6和從動轉子部7，主動轉子部6和從動轉子部7通過一對同步齒(chǐ)輪2連接；所述主動轉子部6和從動轉子部7均與前隔闆10和後隔闆4軸接，且軸接處自内向外依次安裝有填料密封15和充氣密封16；所述充氣密封16連通有充氣管路14，充氣管路14上安裝於(yú)高溫n2壓力調節閥13；所述前隔闆10和後隔闆4内均成形有隔闆蒸汽環形流動腔27；機殼8内成形有機殼蒸汽環形流動腔22。
進(jìn)一步的改進(jìn)，所述充氣密封16外側(cè)自内向外依次安裝有o形圈密封18和骨架油封19。
進一步的改進，所述機殼蒸汽環(huán)形流動(dòng)腔22連通有機殼蒸汽進氣管路21、機殼蒸汽排氣管路23和機殼蒸汽排凝口24。
進一步的改進，所述隔闆蒸汽環形流動(dòng)腔27連通有隔闆蒸汽進氣管路26、和隔闆蒸汽排氣管路28；隔闆蒸汽進氣管路26上安裝有隔闆高溫蒸汽壓力調(diào)節閥25。
進一步的改進，所述機殼8、主動轉子部6以及從轉子部7上的葉輪、前側(cè)闆9、後側(cè)闆5表面均鍍有ni-p化學鍍層(céng)。
進一步的改進，所述ni-p化學鍍(dù)層(céng)的厚度爲30～40μm。
進一步的改進，所述前隔闆10和後隔闆4的外側(cè)分别固定有前牆闆11、後牆闆3；前隔闆10與前牆闆11之間及後隔闆4和後牆闆3之間安裝有隔熱墊(diàn)。
本實用新型的優點：
1.充氣密封上設置有充氣口和充氣管路，充入150℃高溫氮氣等中性氣體，其壓力比壓縮機出口壓力高出30～50kpa，對(duì)機殼内硫磺蒸汽的外漏具有一定的反吹作用。同時充入的氣體溫度高於(yú)硫磺的結晶溫度，有利於(yú)防止硫磺蒸汽結晶。
2.機殼、前隔闆、後隔闆的環形蒸汽保溫腔内均充有流動的飽和蒸汽，溫度爲150℃。有利於(yú)保持機殼内硫磺蒸汽的溫度始終高於(yú)硫磺的結晶溫度，防止硫磺蒸汽結晶，另一方面，當增壓機正常運行過程中，由於(yú)氣體壓力的升高，産生溫升的時候，流動的飽和蒸汽能将多餘的熱量帶走，對增壓機起到降溫散熱的作用，使整個設備維持在150℃左右，確(què)保設備的正常可靠運行。
3.前、後隔闆採(cǎi)用帶側闆結構，隔闆與側闆間增加隔熱墊，更好地起到可以有效防止高溫介質進入軸承及齒輪部位，造成潤滑不良，設備(bèi)損壞
4.機殼、主動轉子部以及從轉子部上的葉輪、前隔闆、後隔闆表面均採(cǎi)用球墨鑄鐵爲基體。均設置有ni-p化學鍍層(céng)，鍍層(céng)厚度優選爲30～40μm。鍍層(céng)性能穩定，緻密性高，與機體的結合強度高，具有耐腐蝕、耐溫、結合力強等特性，整機使用壽命長。
附圖說明
圖1爲本實用新型主機(jī)結構(gòu)示意圖。
圖2爲本實用新型密封結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3爲本實用新型殼(ké)體環(huán)行蒸汽保溫腔示意圖。
圖4爲本實用新型前、後(hòu)隔闆環(huán)行蒸汽保溫腔體示意圖。
圖中：1、齒(chǐ)輪箱，2、同步齒(chǐ)輪，3、後牆闆，4、後隔闆，5、後側(cè)闆，6、主動轉子部，7、從動轉子部，8、機殼，9、前側(cè)闆，10、前隔闆，11、前牆闆，12、副油箱，13、高溫n2壓力調節閥，14、充氣管路，15、填料密封，16、充氣密封，17、o形圈密封，18、骨架油封，20、機殼高溫蒸汽壓力調節閥，21、機殼蒸汽進氣管路，22、機殼蒸汽環形流動腔，23、機殼蒸汽排氣管路，24、機殼蒸汽排凝口，25隔闆高溫蒸汽壓力調節閥，26、隔闆蒸汽進氣管路，27、隔闆蒸汽環形流動腔。28、隔闆蒸汽排氣管路。
具體實施方式
實施例1
如圖1、圖2、圖3、和圖4所示，包括機殼8、前隔闆10、後隔闆4組成的氣腔，副油箱12，前牆闆11、後牆闆3，齒輪箱1，機殼8内設置有一對平行的主動轉子部6和從動轉子部7，從主動轉子部6傳入的動力通過一對同步齒輪2傳給從動轉子部7；前隔闆10和後隔闆4與機殼8間設有前側(cè)闆9和後側(cè)闆5，側(cè)闆與隔闆間加入隔熱墊；隔闆與機殼間設置有四套軸向組合密封結構，所述四套軸向組合密封結構分别爲填料密封15，充氣密封16，o型圈密封17，骨架油封18，充氣密封16上設置有充氣管路13和高溫n2壓力調節閥12，填料密封15用於(yú)隔絕硫磺蒸汽與外界的流通通道，填料密封15與充氣密封16的組合用於(yú)對介質形成反吹，形成所充中性氣體向機殼8内漏，而非機殼内介質的外漏；“o”型圈密封18和骨架油封屬於(yú)靜态密封，它的作用爲防止輸送介質沿軸的方向向外洩漏。
機殼8、前隔闆10、後隔闆4分别設有環形蒸汽保溫腔22、和27，環形蒸汽保溫腔22和27内均充有的150℃飽和蒸汽，作用是爲瞭(le)保持機殼内硫磺蒸汽的溫度始終高於(yú)硫磺的結晶溫度，防止硫磺蒸汽結晶，另一方面，當增壓機正常運行過程中，由於(yú)氣體壓力的升高，産生溫升的時候，流動的飽和蒸汽能将多餘的熱量帶走，對增壓機起到降溫散熱的作用，使整個設備維持在150℃左右，確保設備的正常可靠運行。
充氣口13充入的中性氣體設置爲氮氣，氮氣的溫度爲150℃,氮氣的充入壓力(p)爲壓縮機出口壓力(p1)加上附加壓力(△p)，△p設置爲30-50kpa。在充氣管路上設置的壓力調(diào)節閥13，根據壓縮機出口壓力(p1)的大小變(biàn)化，在一定範圍内調(diào)節充入氣體的壓力。
機殼8、主動轉子部6以及從轉子部7上的葉輪、前側(cè)闆9、後側(cè)闆5均採(cǎi)用qt450-3爲基體，前隔闆10和後隔闆4採(cǎi)用zg-270爲基體。
機殼8、主動轉子部6以及從轉子部7上的葉輪、前側(cè)闆9、後側(cè)闆5均設置有ni-p化學鍍層(céng)，厚度爲30～40μm，鍍層(céng)性能穩定，緻密性高，與機體的結合強度高，具有耐腐蝕、耐溫、結合力強等特性，整機使用壽命長。
本實用新型的結構設計對硫磺蒸汽具有充分的适用性，確(què)保整套設備(bèi)運行長效、可靠。
盡管本實用新型的實施方案已經公開如上，但並(bìng)不僅僅限於(yú)說明書和實施方案中所列的運用，它完全可以被适用於(yú)各種适合本實用新型的領域中，對於(yú)熟悉本領域的人員而言，可容易地實現另外的修改，因此在不背離權利要求及等同範圍所限定的一般概念下，本實用新型並(bìng)不限於(yú)特定的細節和這裏所示出與描述的圖例。
通常電廠的脫硫氧化風機採(cǎi)用單塔獨立布置，每台脫硫吸收塔採(cǎi)用一運一備(bèi)或兩運一備(bèi)設計，也有採(cǎi)用單元制布置方式，運行過程中調節風量平衡有難度。
通常使用的氧化風機有3種，分别爲羅茨風機、多級低速離心風機、單級高速離心風機。在具體選型中，應根據需要的壓頭、風量、噪聲、維修等方面綜合考慮，改造過程還需考慮場(chǎng)地大小、經濟性、可調節性及以後操作方便性、設備(bèi)可靠性等因素。各類氧化風機對比情況如下表所示。
各類氧化風機對比
風機類型
羅茨風機
多級低速離心風機
單級高速離心風機
壓力/kPa
≦98
≦120
≦250
風(fēng)量/（m3/min）
≦150
≦1 000
≦1 200
實際風機運行效率/%
55～60
65～72
＞80
噪聲/dB（A）
130
110
90（兩級電(diàn)機噪音 90、風(fēng)機噪音可滿足 85）
操作控制及人員要求
複雜，高
一般，中
簡單，低
自動化程度
保養維護
煩瑣
一般
方便
維護成本
維護周期
壓縮方式
容積式鼓風機
旋轉式二元葉輪
旋轉式三元葉輪-立體
風量控制
固定
變頻調節
風(fēng)量可調(diào) 55%～100%
性能變化
随時間(jiān)變(biàn)化，轉軸磨損效率下降
随時間(jiān)變(biàn)化，密封磨損效率下降
随時間變化，性能不變
振動
嚴重
一般
别嫌破，上圖就是用瞭(le)5年的錦工脫硫氧化風機，效果杠杠滴。羅茨風機、多級低速離心風機和單級高速離心風機各有其最好的适用範圍，當流量小、工況穩定時，羅茨風機是最好的選擇；對於(yú)中小流量壓比2以下的應用，多級離心更顯優勢；對於(yú)高壓頭（壓比超過2），大流量單級高速離心風機更顯優勢。
根據某電廠實際脫硫系統工藝，原工藝依照燃用低硫設計原則選型，氧化風機選型的最大壓頭爲70kPa，最大流量爲1.0×107m3/min，所選風機均爲錦工羅茨鼓風機採用一運一備布置，在有隔音室的前提下，噪聲通常在85dB以上，噪聲較大，沒有風量調節手段。投産運行後，由於燃煤情況的變化，現脫硫設施已不能滿足環保排放限值需要，同時結合《火電廠大氣污染物排放标準》的要求，對脫硫設施按照燃煤硫份2.0%（5100mg/Nm3）的高硫脫硫系統标準設計。選用氧化風機壓頭爲132kPa，風量爲400m3/min。在氧化風機房利舊的前提下，選擇合适的風機，同時考慮降低噪聲和性能可調的要求，對各類型風機進行性價比比較。在噪聲、能耗、自動化程度綜合因素條件下選擇瞭單級高速離心風機。
單級高速離心風機投入使用後，運行穩定，性能滿足當時選型的要求，實現遠程操控，風機效率高、故障率低、維護量小。風機入口導葉進行風量調節範圍寬廣，适應脫硫系統煤種的變(biàn)化，達(dá)到預期的改造目标。
綜上所述：當(dāng)流量小、工況穩定時，羅茨鼓風(fēng)機是脫硫系統最好的選擇。
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齊魯石化研究院自主研發的LS-DeGAS降低硫磺回收裝置煙氣二氧化硫排放技術，能夠滿足此項嚴苛技術要求。由劉愛(ài)華及其團隊研發的“低溫尾氣加氫催化劑的工業應用”、“S_Zorb再生煙氣處理技術開發”、“氫氣純度對Claus尾氣加氫催化劑性能的影響技術”、“大型硫回收裝置催化劑的國産化”等十餘項技術成果填補國内空白，引領瞭(le)國内硫回收技術發展的方向。開發的LS系列硫回收催化劑及其組合技術獲多項專利授權，也是中石化認定的26項優勢技術之一。2021年6月，集團公司下工單推廣“LS-DeGAS成套技術”。
在新環保法實施之前，5月18至19日，中石化煉油事業部在上海召開2021年硫磺尾氣環保提标交流會。齊魯分公司研究院承辦(bàn)會議，高橋石化協辦(bàn)，參(cān)會單位由中石化煉油事業部、科技開發部、設計單位、煉化企業和天然氣淨化廠等共計37家，參(cān)會人數80餘人。
會議期間，院長達建文代表齊魯分公司研究院緻歡迎詞，並(bìng)向參會單位介紹瞭(le)齊魯硫磺回收技術和我院承擔的課題項目，硫磺帶頭人劉愛華向大會彙報瞭(le)研究院開發的《LS-DeGAS技術開發與應用》，目前採用該技術實現二氧化硫排放100 mg/m3以下的硫磺裝置有23套，正在改造的硫磺裝置23套，該技術以二氧化硫排放濃度低、投資低、運行費用低，源頭治理、清潔環保等特點得到與會單位的高度評價。
齊魯分公司、高橋石化、湛江東興、青島石化等單位分享瞭(le)採用該技術後達标排放的先進經驗，其餘單位彙報瞭(le)硫磺裝置提标改造進度及存在的問題，並(bìng)現場參觀瞭(le)高橋石化採用LS-DeGAS技術改造後的三套硫磺裝置。
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