本發明涉及一種溴水生產輔助設備及方法，特別涉及一種用于溴水生產中焚硫余熱利用及蒸汽制取的設備及方法。
背景技術：
目前，溴水生產中需要在焚硫爐中燃燒硫磺制取二氧化硫進一步制取硫酸，焚硫爐是必備設備。焚硫爐就是提供硫磺燃燒的場所，硫磺燃燒釋放一定的熱量，這個熱量需要釋放并對生產工藝過程有害，傳統的做法為利用爐殼進行物理降溫，或進一步利用外殼輻射或傳導熱量給鍋爐給水，進行初步的余熱利用，大部分的熱量不能利用，一方面對生產工藝流程造成損害，另一方面造成這些熱量的浪費。同時，溴水的生產工藝過程中需要蒸汽加熱介質，需要單獨的焚煤、燃氣或生物質鍋爐產生大量蒸汽，但目前嚴峻的環保形勢和法律法規要求去掉燃煤鍋爐，要么燃氣蒸汽鍋爐，要么其他方式制取蒸汽，給溴水生產提出新鍋爐改造課題。
在此情況下，經過大量理論分析，并在一定實踐實驗的基礎上，我們找到了一個解決該問題的途徑，設計一種一體式的密封性好的鍋爐，在溴水生產過程中，以硫磺為燃料，產生的熱量制取蒸汽，燃燒的煙氣為生產工藝提供二氧化硫，但是二氧化硫氣體為一種有強烈刺激性的無色有毒氣體，易溶于水成生成亞硫酸，且會被繼續氧化為硫酸，是導致酸雨的重要大氣污染成分。吸入人體后也會因類似作用對呼吸道粘膜，肺，眼，咽喉等多個器官組織造成損傷，引起水腫等不良反應。除高濃度的急性刺激作用外，它還有低濃度的慢性累積毒性，會影響人體代謝降低免疫功能等；因此，在處理余熱利用中不能出現二氧化硫氣體泄露的情況，而且要降低二氧化硫氣體的溫度。
技術實現要素：
本發明的目的就是針對現有技術存在的上述缺陷，提供一種用于溴水生產中焚硫余熱利用及蒸汽制取的設備及方法，不僅解決了余熱利用的問題，而且保證了整個過程的密閉性和安全性。
本發明提到的一種用于溴水生產中焚硫余熱利用及蒸汽制取的設備，其技術方案是：包括焚硫爐、余熱蒸汽鍋爐、省煤器，其中，焚硫爐主要由焚硫爐支架（1）、焚硫爐爐體（2）、焚硫爐爐膛（4）、焚硫爐煙道出口（6）構成，焚硫爐支架（1）上安裝有焚硫爐爐體（2），焚硫爐爐體（2）的內腔設有焚硫爐爐膛（4），一端設有焚硫爐入口（3），另一端設有焚硫爐煙道出口（6）；
所述余熱蒸汽鍋爐主要由余熱鍋爐上鍋筒（7）、余熱焚硫爐鍋爐下鍋筒（22）、爐膛熱交換盤管（5）、余熱鍋爐熱交換器（13）、余熱鍋爐煙道出口（14）、余熱鍋爐支架（24）構成，所述余熱鍋爐支架（24）的上部安裝有余熱焚硫爐鍋爐下鍋筒（22），余熱焚硫爐鍋爐下鍋筒（22）與余熱鍋爐上鍋筒（7）之間為余熱鍋爐熱交換器（13），余熱鍋爐熱交換器（13）的一側與焚硫爐煙道出口（6）連接，另一側通過余熱鍋爐煙道出口（14）連接到省煤器，所述余熱鍋爐上鍋筒（7）的頂部設有余熱鍋爐蒸汽總出口（10），在余熱鍋爐上鍋筒（7）的中部設有余熱鍋爐軟化水入口（12），軟化水進入余熱鍋爐上鍋筒（7）后，通過余熱鍋爐熱交換器（13）連通到余熱焚硫爐鍋爐下鍋筒（22）；
所述省煤器主要由省煤器殼體（18）、省煤器熱交換器總承（16）、省煤器煙道入口（15）、省煤器煙道出口（20）構成，所述省煤器殼體（18）的頂部設有省煤器煙道入口（15），且連接余熱鍋爐煙道出口（14），省煤器殼體（18）的內腔設有省煤器熱交換器總承（16），省煤器殼體（18）的底部設有省煤器煙道出口（20）；在省煤器殼體（18）的下側設有省煤器軟化水入口（19），上側設有省煤器軟化水出口（17）。
優選的，上述余熱焚硫爐鍋爐下鍋筒（22）內安裝有輔助加熱系統，所述輔助加熱系統主要由輔助電加熱器（21）和輔助燃氣燃燒室（22）構成，通過輔助電加熱器（21）或輔助燃氣燃燒室（22）對軟化水進行輔助加熱。
優選的，上述余熱鍋爐上鍋筒（7）的頂部還設有壓力表座（8）、水位計（9）和安全閥（11）。
優選的，上述焚硫爐煙道出口（6）和余熱鍋爐煙道出口（14）為喇叭口形狀，且膨大的部分安設余熱鍋爐熱交換器（13）。
本發明提到的一種用于溴水生產中焚硫余熱利用及蒸汽制取的設備的使用方法，其技術方案是：按照熱交換的能量流動，將該設備工作分為焚硫爐熱量產生、軟化水加熱、輔助加熱三個過程，分別描述如下：
一、焚硫爐熱量的產生
在自動或手動控制的給料機送入硫磺和引風機送入的空氣混合后，按照比例經焚硫爐入口（3）進入焚硫爐爐膛（4），點火燃燒后，生產溴水生產工藝中需要的so2，同時產生大量熱量，隨煙氣進入焚硫爐爐膛（4）、余熱鍋爐熱交換器區（13）、省煤器熱交換器（16），經熱交換組件進行熱交換，一方面降低了煙氣溫度，另一方面，加熱了熱交換組件中的水，為產生蒸汽提供必要條件；
二、軟化水加熱
軟化水經省煤器軟化水入口（19）進入省煤器熱交換總承（16），煙氣攜帶的熱量經翅片管傳導至軟化水，對軟化水初步加熱后，經省煤器出口（17）進入余熱鍋爐軟化水入口（12），這些軟化水在余熱鍋爐熱交換器（13）中流動，煙氣攜帶的熱量經翅片管傳導至軟化水，對軟化水進一步加熱后生產蒸汽，到達余熱鍋爐上鍋筒（7），經余熱鍋爐蒸汽總出口（10）流出，為工藝生產提供必需的蒸汽；進入余熱鍋爐軟化水入口（12）的軟化水的一部分可以有選擇的進入分布在焚硫爐爐膛（4）內側周圍的爐膛熱交換盤管（5），對焚硫爐爐膛（4）內的熱量進行回收；
三、輔助加熱
因蒸汽需求較大，余熱回收熱量產生的蒸汽量不足時，通過啟動輔助電加熱器（21）或輔助燃氣燃燒室（23）對余熱鍋爐下鍋筒（22）中的軟化水進行加熱，增加蒸汽產生量，通過開啟不同數量的電加熱管，為生產提供足夠的蒸汽。
本發明的有益效果是：本發明以硫磺燃燒后產生的熱量制取蒸汽，燃燒的煙氣為生產工藝提供so2；熱量不足時，輔助使用電加熱或天然氣加熱，產生滿足生產需要的蒸汽，這樣，一方面利用了焚硫過程產生的熱量，另一方面，制取了滿足生產需要的的蒸汽，節省了另外建設制取蒸汽的鍋爐，到達節能減排；
本發明通過將余熱蒸汽鍋爐、省煤器及輔助加熱系統合理巧妙的組合為一個整體，使整個溴水生產裝置占地面積小，余熱利用率高，生產效益大幅度提高，在溴水生產中屬于全新的改造創新。
附圖說明
附圖1是本發明的結構示意圖；
上圖中：焚硫爐支架1、焚硫爐爐體2、焚硫爐入口3、焚硫爐爐膛4、爐膛熱交換盤管5、焚硫爐煙道出口6、余熱鍋爐上鍋筒7、壓力表座8、水位計9、余熱鍋爐蒸汽總出口10、安全閥11、余熱鍋爐軟化水入口12、余熱鍋爐熱交換器13、余熱鍋爐煙道出口14、省煤器煙道入口15、省煤器熱交換器總承16、省煤器軟化水出口17、省煤器殼體18、省煤器軟化水入口19、省煤器煙道出口20、輔助電加熱器21、輔助燃氣燃燒室22、輔助燃氣燃燒室23、余熱鍋爐支架24。
具體實施方式
以下結合附圖對本發明的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用于說明和解釋本發明，并不用于限定本發明。
實施例1，本發明提到的一種用于溴水生產中焚硫余熱利用及蒸汽制取的設備，其技術方案是：包括焚硫爐、余熱蒸汽鍋爐、省煤器，其中，焚硫爐主要由焚硫爐支架1、焚硫爐爐體2、焚硫爐爐膛4、焚硫爐煙道出口6構成，焚硫爐支架1上安裝有焚硫爐爐體2，焚硫爐爐體2的內腔設有焚硫爐爐膛4，一端設有焚硫爐入口3，另一端設有焚硫爐煙道出口6；
所述余熱蒸汽鍋爐主要由余熱鍋爐上鍋筒7、余熱焚硫爐鍋爐下鍋筒22、爐膛熱交換盤管5、余熱鍋爐熱交換器13、余熱鍋爐煙道出口14、余熱鍋爐支架24構成，所述余熱鍋爐支架24的上部安裝有余熱焚硫爐鍋爐下鍋筒22，余熱焚硫爐鍋爐下鍋筒22與余熱鍋爐上鍋筒7之間為余熱鍋爐熱交換器13，余熱鍋爐熱交換器13的一側與焚硫爐煙道出口6連接，另一側通過余熱鍋爐煙道出口14連接到省煤器，所述余熱鍋爐上鍋筒7的頂部設有余熱鍋爐蒸汽總出口10，在余熱鍋爐上鍋筒7的中部設有余熱鍋爐軟化水入口12，軟化水進入余熱鍋爐上鍋筒7后，通過余熱鍋爐熱交換器13連通到余熱焚硫爐鍋爐下鍋筒22；
所述省煤器主要由省煤器殼體18、省煤器熱交換器總承16、省煤器煙道入口15、省煤器煙道出口20構成，所述省煤器殼體18的頂部設有省煤器煙道入口15，且連接余熱鍋爐煙道出口14，省煤器殼體18的內腔設有省煤器熱交換器總承16，省煤器殼體18的底部設有省煤器煙道出口20；在省煤器殼體18的下側設有省煤器軟化水入口19，上側設有省煤器軟化水出口17。
其中，本發明還在余熱焚硫爐鍋爐下鍋筒22內安裝有輔助加熱系統，所述輔助加熱系統主要由輔助電加熱器21和輔助燃氣燃燒室22構成，通過輔助電加熱器21或輔助燃氣燃燒室22對軟化水進行輔助加熱。另外，上述余熱鍋爐上鍋筒7的頂部還設有壓力表座8、水位計9和安全閥11。
另外，本發明的焚硫爐煙道出口6和余熱鍋爐煙道出口14為喇叭口形狀，且膨大的部分安設余熱鍋爐熱交換器13，這樣的好處是減少了氣體的壓力，提高了余熱鍋爐的換熱面積，提高了換熱效率，
本發明提到的一種用于溴水生產中焚硫余熱利用及蒸汽制取的設備的使用方法，其技術方案是：按照熱交換的能量流動，將該設備工作分為焚硫爐熱量產生、軟化水加熱、輔助加熱三個過程，分別描述如下：
一、焚硫爐熱量的產生
在自動或手動控制的給料機送入硫磺和引風機送入的空氣混合后，按照比例經焚硫爐入口3進入焚硫爐爐膛4，點火燃燒后，生產溴水生產工藝中需要的so2，同時產生大量熱量，隨煙氣進入焚硫爐爐膛4、余熱鍋爐熱交換器區13、省煤器熱交換器16，經熱交換組件進行熱交換，一方面降低了煙氣溫度，另一方面，加熱了熱交換組件中的水，為產生蒸汽提供必要條件；
二、軟化水加熱
軟化水經省煤器軟化水入口19進入省煤器熱交換總承16，煙氣攜帶的熱量經翅片管傳導至軟化水，對軟化水初步加熱后，經省煤器出口17進入余熱鍋爐軟化水入口12，這些軟化水在余熱鍋爐熱交換器13中流動，煙氣攜帶的熱量經翅片管傳導至軟化水，對軟化水進一步加熱后生產蒸汽，到達余熱鍋爐上鍋筒7，經余熱鍋爐蒸汽總出口10流出，為工藝生產提供必需的蒸汽；進入余熱鍋爐軟化水入口12的軟化水的一部分可以有選擇的進入分布在焚硫爐爐膛4內側周圍的爐膛熱交換盤管5，對焚硫爐爐膛4內的熱量進行回收；
三、輔助加熱
因蒸汽需求較大，余熱回收熱量產生的蒸汽量不足時，通過啟動輔助電加熱器21或輔助燃氣燃燒室23對余熱鍋爐下鍋筒22中的軟化水進行加熱，增加蒸汽產生量，通過開啟不同數量的電加熱管，為生產提供足夠的蒸汽。
實施例2，與實施例1不同之處是，本發明可以在省煤器后面再連接一級或二級的省煤器，進一步提高余熱利用的效率。
本發明與現有技術相比：
目前溴水生產中，焚硫爐一般都是只用做生產so2使用，其產生的熱量采取強制降溫方式白白浪費（少量情況在鍋爐外布少量裸管或水箱回收少量熱量），本發明采用先進的工藝技術，對焚硫過程產生的熱量進行極大程度的回收。
同時溴水生產工藝過程中，蒸汽都是由燃煤鍋爐提供（或已改為燃氣鍋爐，但大部分地區燃氣條件不具備）。這些鍋爐需要單獨建設，耗費較多燃料，安排崗位工人24小時連續生產，增加較多的成本投入，同時，對環境排放污染物，不利于環境保護，目前，國家已經下達指令限期關閉。在此背景下，本發明可以較好地解決該問題，經本發明的設備進行余熱利用，節省成本投入，增加企業經濟效益，符合國家倡導的創建節約型、綠色友好型企業的方向。
本發明采用特殊的工藝結構、先進的材料、先進的工業控制手段，將該設備制造成智能化多功能高效節能的焚硫及余熱加熱系統，目前，樣機已經投產，性能良好，經濟效益巨大。
以上所述，僅是本發明的部分較佳實施例，任何熟悉本領域的技術人員均可能利用上述闡述的技術方案加以修改或將其修改為等同的技術方案。因此，依據本發明的技術方案所進行的任何簡單修改或等同置換，盡屬于本發明要求保護的范圍。