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硫磺回收装置反应炉燃烧控制设计

袁国利;张文玥

【摘要】针对硫磺回收装置反应炉的工艺特点,采用配风前馈-反馈控制方案,通过

调节主燃烧室风量的大小,确保了酸性气和空气达到合适的比例,进而控制反应炉炉

膛温度,有效地提高了硫的转化率.阐述了硫磺反应炉的主风控制和次风控制方案的

实现方式,硫磺反应炉燃烧控制确保了酸性气反应炉温度控制的稳定,提高了酸性气

中硫化氢的转化率,实际应用表明:硫磺反应炉配风控制方案比较合理,控制效果良

好.%Accordingtotheprocesscharacteristicsofsulfurrecoveryunitreactor

furnace,airdistributionfeedforward-feedbackcontrolschemewas

applied.Throughadjustmentofairflowinmaincombustionchamber,the

properratioofacidicgasandaircanbeensured.Thefirepottemperature

ofreactorfurnacecanbecontrolledandsulfurconversionisimproved

efficiently.Therealizationwayofthemainaircontrolschemeandthe

secondaryaircontrolschemeisexpounded.Thestabilityoftemperature

controlofacidicgasreactorfurnaceisensuredbysulfurreactorfurnace

combustioncontrol.TheconversionofH2Sinacidicgasisimproved.The

actualapplicationshowsthatairdistributioncontrolschemeofsulfur

reactorfurnaceisrational,controlperformanceisgood.

【期刊名称】《石油化工自动化》

【年(卷),期】2017(053)005

【总页数】5页(P15-19)

【关键词】硫磺回收;控制方案;前馈反馈;转化率

【作者】袁国利;张文玥

【作者单位】中国石油化工股份有限公司九江分公司,江西九江332004;北京信息

科技大学,北京100192

【正文语种】中文

【中图分类】TP273

硫磺回收装置反应炉燃烧控制是硫磺反应的关键，通过控制主燃烧室风量的大小可

确保酸性气和空气达到理想的比例，控制反应炉炉膛温度，有效地提高硫的转化率。

如果主燃烧室空气不足或者空气过量都将导致Claus工段硫回收减少。

某硫磺回收装置采用部分燃烧法，使酸性气在燃烧炉内燃烧，其中的NH3和烃类

组分被完全分解，而H2S不完全燃烧，约60%～65%直接转化成单质S，其余的

H2S约有33%转化为SO2，H2S和SO2在催化剂条件下发生低温Claus反应。

基于环保排放的要求，硫磺回收装置烟气中硫的质量分数受到严格控制，这就要求

硫磺回收装置反应炉的配风控制更加精确和稳定。硫磺回收装置酸性气的来源主要

有3号硫磺连通线(炼油老区)、煤制氢、3号污水汽提、1号溶剂再生、2号溶剂

再生和硫磺回收自身溶剂再生等装置。由于酸性气来源较为复杂，受上游装置波动

影响较大，造成进入硫磺回收装置的酸性气流量波动，普通PID控制无法精确地

控制空气流量，因而引入前馈-反馈控制。

燃烧空气由酸性气反应炉鼓风机供给，进入主燃烧器的全部燃烧空气被分成2路：

主风和次风。主风管路设置流量控制阀，根据酸性气流量前馈比例调节主空气流量，

次风管路也设置流量控制阀，根据设置在尾气捕集器出口过程气管线上的

H2S/2SO2在线比值分析仪调节次风流量控制阀的开度。控制的目标是使捕集器

出口过程气中φH2S-2φSO2=0。

1.1硫磺反应炉的次风控制

1.1.1次风控制原理

反应炉次风控制主要是对反应炉的配风量控制起到微调作用，保证反应炉内

H2S/2SO2摩尔比的值达到最佳比例。控制原理如图1所示，采用串级控制，其

中尾气捕集器后H2S/2SO2