CN110304611A - 一种扩散型焚硫炉 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种扩散型焚硫炉，包括炉体，液硫喷枪、空气入口管道均设置在炉体的入口处，所述炉体包括燃烧室前段、变径连接室以及燃烧室后段依次相连；所述燃烧室前段和燃烧室后段均为圆柱形，所述燃烧室前段的内径小于燃烧室后段的内径，所述变径连接室的小开口端与燃烧室前段相接，所述变径连接室的大开口端与燃烧室后段相接；所述炉体上开设有复数测温点，所述炉体上还设置有视镜，所述视镜位于燃烧室前段处的炉体上；所述燃烧室后段还设置有折流挡墙。本发明结构简单、节省耗材、易于安装，能够使硫磺燃烧的更充分、降低生产能耗，大大提升焚硫的效率和整体焚硫炉的稳定性。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种扩散型焚硫炉。
【背景技术】
在硫磺制酸过程中，液体硫磺经过磺枪雾化后喷出，干燥的空气由空气鼓风机送入焚硫炉内与经过磺枪雾化后的液硫进行混合后，在高温下空气中的氧与硫蒸气进行燃烧，反应生成二氧化硫烟气参与后续整个工艺的反应与吸收。
焚硫炉是硫酸装置中的核心设备，是由钢壳内衬保温砖和耐火砖组成，正常运行时炉内温度高达1100℃，由于焚硫炉温度较高又是硫磺燃烧生成二氧化硫的关键设备，因此焚硫炉的安全运行关系到整个装置能否安全。传统的焚硫炉为卧式圆筒型或立式圆筒型结构，存在材料耗费多，不易于安装，稳定性也较差等问题。
此外硫磺在焚硫炉燃烧的过程中，尽管雾化的硫磺能很快燃烧，但是在炉子内部靠近液硫喷枪的部分的炉气中仍会混有未完全燃烧的硫磺，不充分燃烧的硫磺会沉积在设备管道内会造成堵塞，不仅会增加系统阻力影响装置生产的产能，而且会增加能耗。
因此，焚硫炉的选择和安装是否安全可靠，稳定性能好且能满足工艺运行要求就成了硫磺制酸生产中非常重要的的一个环节，事关整个硫酸装置的安全运行。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题，在于提供一种扩散型焚硫炉，其结构简单、节省耗材、易于安装，能够使硫磺燃烧的更充分、降低生产能耗，大大提升焚硫的效率和整体焚硫炉的稳定性。
本发明是这样实现的：
一种扩散型焚硫炉，所述焚硫炉包括炉体、液硫喷枪、空气入口管道，所述液硫喷枪、柴油喷枪均设置在炉体的入口处，所述空气入口管道连接至炉体的入口处，所述炉体包括燃烧室前段、变径连接室以及燃烧室后段，所述燃烧室前段通过变径连接室与燃烧室后段相连；所述燃烧室前段和燃烧室后段均为圆柱形，所述燃烧室前段的内径小于燃烧室后段的内径，所述变径连接室的小开口端与燃烧室前段相接，所述变径连接室的大开口端与燃烧室后段相接，且所述小开口端的内径与燃烧室前段的内径相等，所述大开口端的内径与燃烧室后段的内径相等。
进一步地，所述燃烧室前段、变径连接室以及燃烧室后段的长度比为：3.3～6.0:1.3～2.4:7.7～14.4；所述燃烧室前段和燃烧室后段的内径比为：3.5～6.6：4.2～7.9。
进一步地，所述燃烧室前段、变径连接室以及燃烧室后段的长度比为：4.640:1.872:11.041；所述燃烧室前段和燃烧室后段的内径比为：5.084:6.084。
进一步地，所述炉体上开设有复数测温点，所述炉体上还设置有视镜，所述视镜位于燃烧室前段处的炉体上；所述燃烧室后段还设置有折流挡墙。
本发明具有如下优点：
本发明焚硫炉采用扩散型炉头设计，燃烧室前段内径与燃烧室后段内径不同，燃烧室前段内径较小，燃烧室后段内径较大，并通过一变径连接室相连，该设计具有以下几个优点：
1、靠近液硫喷枪的燃烧室前段的体积变小，提高了燃烧室前段内的硫磺浓度，还提高焚硫炉的容积热强度，使硫磺燃烧更充分；而燃烧室后段内径较大相应的体积也相对变大，体积增大的燃烧室后段能够降低气流速度，增加未燃烧的硫磺在燃烧室后段的停留时间，停留时间长，则使得硫磺燃烧的更加充分；因此，该设计大大提升焚硫的效率。
2、靠近液硫喷枪的燃烧室前段硫磺燃烧的非常充分，解决了现有技术在炉子内部靠近液硫喷枪的部分的炉气中仍会混有未完全燃烧的硫磺，不充分燃烧的硫磺会沉积在设备管道内会造成堵塞，不仅会增加系统阻力影响装置生产的产能，而且会增加能耗等问题。
3、燃烧室前段的体积变小一方面可以节省材料，节约成本，安装和传统的圆筒式相比也简单；另一方面减少了燃烧室前段耐火砖和保温砖的数量，也就减少了耐火砖之间、保温砖之间、耐火砖与保温砖之间、保温砖与钢壳之间的膨胀缝的数量，提升了整体焚硫炉的稳定性。
【附图说明】
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1为本发明一种扩散型焚硫炉的结构示意图。
图2为本发明一种扩散型焚硫炉的尺寸示意图。
【具体实施方式】
参阅图1-2，本发明涉及一种扩散型焚硫炉，所述焚硫炉包括炉体1、液硫喷枪2、空气入口管道3，所述液硫喷枪2、均设置在炉体1的入口处，所述空气入口管道3连接至炉体1的入口处，所述炉体1包括燃烧室前段11、变径连接室12以及燃烧室后段13，所述燃烧室前段11通过变径连接室12与燃烧室后段13相连；所述燃烧室前段11和燃烧室后段13均为圆柱形，所述燃烧室前段11的内径小于燃烧室后段13的内径，所述变径连接室12的小开口端121与燃烧室前段11相接，所述变径连接室12的大开口端122与燃烧室后段13相接，且所述小开口端121的内径与燃烧室前段11的内径相等，所述大开口端122的内径与燃烧室后段13的内径相等；所述炉体1上开设有复数测温点4，所述炉体1上还设置有视镜5，所述视镜5位于燃烧室前段11处的炉体1；所述燃烧室后段13还设置有折流挡墙6。液硫喷枪2为液硫和柴油轮换使用。
所述燃烧室前段11长度A、变径连接室12长度B以及燃烧室后段13长度C长度比为：3.3～6.0:1.3～2.4:7.7～14.4；所述燃烧室前段11内径ΦD和燃烧室后段13内径ΦE比为：3.5～6.6：4.2～7.9；所述小开口端121的内径ΦF与燃烧室前段11的内径ΦD相等，所述大开口端122的内径ΦG与燃烧室后段13的内径ΦE相等
较优的，所述燃烧室前段长度A、变径连接室长度B以及燃烧室后段长度C长度比为：4.640:1.872:11.041；所述燃烧室前段内径ΦD和燃烧室后段内径ΦE比为：5.084:6.084。
以下结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例
福建申远新材料有限公司新建40万吨硫酸装置，使用此新型扩散型焚硫炉。其焚硫炉具体结构尺寸如下：燃烧室前段、变径连接室以及燃烧室后段的长度分别为4.640米、1.872米和11.041米；燃烧室前段和燃烧室后段的内径分别为5.084米和6.084米。
2017年7月份投料生产，运行近两年来焚硫炉燃烧情况良好，液体硫磺燃烧充分，设备运行稳定。在2019年4月份大检修时，设备管道检查中未发现有升华硫产生。
综上，本发明焚硫炉采用扩散型炉头设计，燃烧室前段11内径与燃烧室后段13内径不同，燃烧室前段11内径较小，燃烧室后段13内径较大，并通过一变径连接室12相连，该设计具有以下几个优点：
1、靠近液硫喷枪2的燃烧室前段11的体积变小，提高了燃烧室前段11内的硫磺浓度，还提高焚硫炉的容积热强度，使硫磺燃烧更充分；而燃烧室后段13内径较大相应的体积也相对变大，体积增大的燃烧室后段13能够降低气流速度，增加未燃烧的硫磺在燃烧室后段的停留时间，停留时间长，则使得硫磺燃烧的更加充分；因此，该设计大大提提升焚硫的效率。
2、靠近液硫喷枪2的燃烧室前段11硫磺燃烧的非常充分，解决了现有技术在炉子内部靠近液硫喷枪的部分的炉气中仍会混有未完全燃烧的硫磺，不充分燃烧的硫磺会沉积在设备管道内会造成堵塞，不仅会增加系统阻力影响装置生产的产能，而且会增加能耗等问题。
3、燃烧室前段11的体积变小一方面可以节省材料，节约成本，安装和传统的圆筒式相比也简单；另一方面减少了燃烧室前段11耐火砖和保温砖的数量，也就减少了耐火砖之间、保温砖之间、耐火砖与保温砖之间、保温砖与钢壳之间的膨胀缝的数量，提升了整体焚硫炉的稳定性。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。
Claims (4)
1.一种扩散型焚硫炉，其特征在于：所述焚硫炉包括炉体、柴油喷枪、空气入口管道，所述液硫喷枪、柴油喷枪均设置在炉体的入口处，所述空气入口管道连接至炉体的入口处，所述炉体包括燃烧室前段、变径连接室以及燃烧室后段，所述燃烧室前段通过变径连接室与燃烧室后段相连；所述燃烧室前段和燃烧室后段均为圆柱形，所述燃烧室前段的内径小于燃烧室后段的内径，所述变径连接室的小开口端与燃烧室前段相接，所述变径连接室的大开口端与燃烧室后段相接，且所述小开口端的内径与燃烧室前段的内径相等，所述大开口端的内径与燃烧室后段的内径相等。
2.根据权利要求1所述的一种扩散型焚硫炉，其特征在于：所述燃烧室前段、变径连接室以及燃烧室后段的长度比为：3.3～6.0:1.3～2.4:7.7～14.4；所述燃烧室前段和燃烧室后段的内径比为：3.5～6.6：4.2～7.9。
3.根据权利要求2所述的一种扩散型焚硫炉，其特征在于：所述燃烧室前段、变径连接室以及燃烧室后段的长度比为：4.640:1.872:11.041；所述燃烧室前段和燃烧室后段的内径比为：5.084:6.084。
4.根据权利要求1所述的一种扩散型焚硫炉，其特征在于：所述炉体上开设有复数测温点，所述炉体上还设置有视镜，所述视镜位于燃烧室前段处的炉体上；所述燃烧室后段还设置有折流挡墙。
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2019
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