SU1030633A1

SU1030633A1 - Furnace for burning silphur lumps

Info

Publication number: SU1030633A1
Application number: SU823431559A
Authority: SU
Inventors: Владимир Алексеевич Куханов; Андрей Иванович Надежкин; Григорий Васильевич Ладунец; Олег Николаевич Баландин; Николай Алексеевич Шевченко
Original assignee: Приморское Ордена "Знак Почета" Производственное Объединение "Бор" Им.50-Летия Ссср
Priority date: 1982-03-19
Filing date: 1982-03-19
Publication date: 1983-07-23

Abstract

1. ПЕЧЬ ДЛЯ СЖИГАНИЯ КОМОВОЙ СЕРЫ, содержаща корпус, приспособлени дл подачи комовой серы с окислителем и вывода продуктов сгорани и шламов, плавильник и конический отстойник, отличающайс тем, что, с целью повышени эксплуатационной надежности и сН1 жени материалоемкости, плавильник выполнен в виде двух коаксиально расположенных труб с прорез ми, а отстойник снабжен желобами дл стока серы . 2.Печь ПОП.1, отличают а с- тем, что желоба дл стока серы выполнены наклонными. 3.Печь по пЛ, отличающа с тем, что плавильник снабжен отражателем, установленным с углом наклона к горизонтали. 4. Печь по п.1, о т л и ч а ющ а с тем, что вертикальный (Л корпус и отстойник установлены с образованием кольцевого .канала между с внутренней поверхностью корпуса и на ружной поверхностью отстойника, в ко тором смонтированы фурмы подачи воз- g духа.. 1. FURNACE FOR BURNING SULFUR SULFUR, containing a body, devices for feeding lump sulfur with an oxidizer and removing combustion products and sludge, a melter and a conical sump, characterized in that, in order to increase operational reliability and material consumption, the melter is made in the form of two coaxially arranged pipes with slots, and the sump is equipped with gutters for sulfur drainage. 2. Furnace POP.1 are distinguished by the fact that the chutes for the sulfur drain are inclined. 3. Furnace according to PL, characterized in that the melter is provided with a reflector mounted at an angle of inclination to the horizontal. 4. The furnace according to claim 1, of which is vertical (L body and sump are installed to form an annular channel between the inner surface of the body and the outer surface of the sump, in which air delivery tuyeres are mounted - g spirit ..

Description

со Оwith Oh

о со со Изобретение относитс к конструкци м печей дл сжигани серы- и может быть использовано в химическойпромышленности . Известно устройство дл сжигани газообразного, жидкого или пьшевидно го .топлива,, содержсщее камеру горени , горелки дл подачи горючего вещества и первичного воздуха, сопла дл подачи вторичного воздуха. Горалки установлены наклонно на боковых стенках камеры горени и направлены навстречу соплам, которые расположены на одной из стенок камеры горени . Горючее вещество вместе с йервичным воздухом приходит пр мо по направлению к центру стенки камеры горени , где расположены сопла. Через сопла в это же врем подаетс вторичный воздух. При этом скорость вторичного воздуха больше, чем скорость смеси горючего вещества и первичного воздуха, поэтому плам горел ки при интенсивном завихрении становитс маленьким и в этом пространстве присходит сгорание горючего вещества . В известном устройстве наблюдаетс нестабильность горени , так как воздушные сопла расположены на фронтальной стенке, топливные под углом; или навстречу. Такое расположение сопел затрудн ет работу устройства, так как малейшее изменение соотношени давлени тоиливо-вторичный воздух, или гру бый распыл топлива, приводит к проск ку топлива на фронтальную стенку и к ее шламованию или наблюдаетс выно несгоревших частиц в газоход. Кроме того, в известной конструкци само горючее вещество перед подачей в устройство, необходимо измел чать (распыл ть) до пылевидного состо ни , а это удорожает процесс сжигани , делает технологию более громоздкой и материалоемкой, требует установки дополнительного сложного оборудовани . Известна печь дл сжигани серы, в которой за счет горени серы на поверхности дисков,насаженных на веш, достигаетс повЕлаение производительности р. Однако диски занимают рабочее про странство камеры, возникает необходи мость их чистки. Кроме того, отвод остаточных продуктов осуществл етс через штуцер, наход щийс в середин печи, в той же зоне, где подача серы и воздуха. Следовательно в зонах, прилегающих к торцам, возможна заде ка несгоревшей серы и удаление ее с остаточными продуктами. Известна также печь дл сгорани .серы, содержаща соосно расположенные камери горени , снабженную сред ствами подачи серы и воздуха - тангенциальными соплами, основную камеру дожигани с торцевой стенкой дл создани пережима и отверсти вывода продуктов сгорани З,. Известна печь может сжигать лишь расплавленную вне ее серу, а это приводит к дополнительным потер м тепла и к применению дополнительного оборудовани Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту вл етс печь дл сжигани комовой серы, содержаща вертикальный корпус, приспособлени дл подачи комовой серы и окислител и вывода продуктов сгорани и шламов, плавильник и конический отстойник. Конструкци печи позвол ет сжигать комовую серу без предварительного ее измельчени и расплавлени . Плавление комовой серы в плавильнике осуществл етс за счет тепла продуктов сгорани серы при теплообмене между продуктами сгорани и серой, наход щейс в копильнике 4, Однако конструкци плавильника не позвол ет измен ть количество тепла, подводимое к нему, поэтому при колебани х нагрузки трудно регулировать концентрацию S О в печных газах,., а также возможны случаи недоплава, либо перегрева расплавленной серы. Перегрев расплавленной -серы снижает ее в зкость, делает т гучей, а-это ухудшает процесс горени и может привести к выводу установки из стро . Кроме того, устройство имеет погруженные фурмы, в которых подаетс окислитель. При неожиданных остановках нагнетательных устройств, либо по другим- причинам может произойти снижение давлени окислител в фурмах и заполнение их расплавленной серой, что также приводит к остановке технологического процесса. При такой подаче воздуха не происходит распиливание жидкой серы и интенсификаци г.орени достигаетс за счет барботировани воздуха через слой горючего вещества, но при тангенциально-вихревом сжигании серы , удельное теплонапр жение топочного объема значительно выше, а это значит, что они обладают более высокой материалоемкостью. Цель изобретени - повышение эксплуатационной надежности и снижение материалоемкости. Указанна цель достигаетс тем, что в устройстве дл сжигани комовой серы, содержащем корпус, приспособлени дл подачи комовой серн с окислителем и вывода продуктов сгорани и шламов, плавильник и конический отстойник, плавильник выполнен в виде двух коаксиально расположенных труб с прорез ми, а отстойник снабжен желобами дл стока серы. Желоба дл стока серы выполнены наклонными. Плавильник снабжен отражателем, установленным с углом наклона 0-15 к горизонтали. Вертикальный корпус и отстойник установлены с образованием кольцевого канала между внутренней поверхностью корпуса и наружной поверх|ностью отстойника, в котором смонтированы фурмы подачи воздуха. На фиг.1 представлено устройство дл сжигани комовой серы, общий вид на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - узел I на фиг.1/ на фиг.4 узел 11 на фиг.1. Устройство дл сжигани серы состоит из вертикального корпуса 1, ко нического отстойника 2 и плавильника 3. Вертикальный корпус 1 включает в себ камеру 4 горени с газоходом дл вывода продуктов сгорани , внутренней обечайкой 5, наружным кожухом 6, между которыми расположен воздушный зазор 7, а также аэродинамически пережимом 8 и фурмами 9. Конический отстойник 2 имеет жело ба 10, дл подачи жидкой серы в канал 11, образованной внутренней поверхностью корпуса и наружной поверх ностью отстойника, а также отверстие 12 дл вывода шламов. Плавильник 3 состоит из воронки 1 внутренней трубы 14, наружной трубы . 15, отражател 16. Наружна труба 15 имеет прорези 17, соединенные с пространством печи и прорези 18, которые через коллектор 19 посредством клапанов 20 подключаютс к зазору. Внутренн труба 14 имеет прорези 21 и коллектор 22. Между внутренней тру бой 14 и воронкой 13 имеетс кольцевой зазор 23. Устройство работает следующим образом . В загрузочную воронку 13 поступает комова сера и под действием собственного веса она продвигаетс по внутренней трубе 14 плавильника 3. Теплообмен между серой и продуктами ее сгорани происходит через наружнута трубу 15 и через внутреннюю трубу 14. В зазор, образованный наружной 15 и внутренней 14 трубами, из воздушного зазора 7 через коллектор 19 и прорези 18 поступает воздух. Ко личество воздуха можно регулировать клапанами 20.Увеличива или уменьша количество этого воздуха, измен ют термическое сопротивление плавиль ника, а следовательно, и количество тепла, отводимого от газов к сере. Если количество воздуха увеличить, то количество тепла передаваемого се ре уменьшитс , следовательно, снизит , с производительность плавильника, а {также наоборот. Вывод воздуха осуществл етс через прорези 17 в рабочее пространство печи. Прорези выполнены в виде окон, расположенных равномерно по окружности наружной трубы 15. Воздух из них выходит под углом 0-15. Такой угол воздушному потоку создает отражатель 16. труба 15 устанавливаетс так, чтобы она заканчивалась в месте установки аэродинамического пережима 8. Выход из прорезей 17, поток воздуха способствует перемешиванию газового потока продуктов сгорани , турбулизирует его. Если в потоке содержатс крупные частицы несгоревшей серы, то они отбрасываютс обратно в камеру горени 4. Угол входа струи потока воздуха выбирают так, чтобы точка схода находилась в пределах аэродинамического пережима. При увеличении угла происходит сжатие газового потока по длине печи и возрастает ее гидродинамическое сопротивление, что приводит к увеличению мощности т |го-дутьевых устройств. При уменьшении угла происходит прорыв несгоревших частиц серы за печь. Таким образом, устройство плавильника в виде коаксиально расположённых труб с воздушным зазором между ними, с системой отверстий подачи и вывода воздуха и с сообщением ему необходимого угла схода, позволит регулировать теплообмен между серой и продуктами сгорани , обеспечит стабильную работу устройства и концентрацию S О. в запечных газах, а также способствует более интенсивному сжиганию серы за счет устранени попадани несгоревших частиц серы в газоход. Продвига сь по внутренней трубе 14, комова сера нагреваетс и плавитс . Вода, вносима с серой, испар етс , превращаетс в перегретый пар и под действием сил .упругости поднимаетс вверх. Между загрузочной воронкой 13 и внутренней трубой 14 существует кольцевой зазор 23, в районе которого труба 14 имеет прорези 21, соединенные с коллектором 22. В коллекторе 22 поддерживаетс более низкое давление и вод ные пары отсасываютс из плавильника через него.Прорези расположены равномерно, что способствует более равномерному отсасыванию вод ных паров по всему сечению плавильника. Из внутренней трубы 14 расплавленна жидка сера поступает в конический отстойник 2. Грубые включени удал ютс из отстойника через отверстие 12, а. расплавленна сера по желобам 10 стекаЬт в канал 11. Желоба 10 выполн ютс наклонными, что улучшает сток серы . в канал 11 из фурм 9 подаетс тангенциально воздух. Этот воздух имеет большую скорость 35-60 м/с, в результате чегоего кинетическа энерги достаточна, чтобы распылить поток жидзкой серы, стекающей из желобОЙ .The invention relates to the design of sulfur-burning furnaces and can be used in the chemical industry. A device for burning gaseous, liquid or piquid fuel, a combustion chamber, a burner for supplying a combustible substance and primary air, a nozzle for supplying secondary air is known. Goralki mounted obliquely on the side walls of the combustion chamber and directed towards the nozzles, which are located on one of the walls of the combustion chamber. The combustible material along with the jerk air comes directly towards the center of the wall of the combustion chamber where the nozzles are located. At the same time, secondary air is supplied through the nozzles. In this case, the velocity of the secondary air is greater than the velocity of the mixture of the combustible substance and the primary air; therefore, the flame of the burner becomes small with intense turbulence and the combustion of the combustible substance occurs in this space. In the known device, burning instability is observed, since the air nozzles are located on the front wall, the fuel angles; or towards. This arrangement of the nozzles makes the device work as the slightest change in the pressure ratio of the toile-secondary air, or coarse fuel spraying, leads to the fuel slipping on the front wall and its slimeing or any unburned particles are observed in the gas duct. In addition, in the well-known construction, the combustible substance itself, before being fed into the device, must be crushed (sprayed) to a pulverized state, and this increases the cost of the combustion process, makes the technology more cumbersome and material-intensive, requires the installation of additional sophisticated equipment. A well-known sulfur burning furnace, in which, due to the burning of sulfur on the surface of the disks mounted on a weighing rod, the productivity of p. However, disks occupy the working space of the chamber, and the need for their cleaning arises. In addition, the residual products are discharged through a fitting located in the middle of the furnace in the same zone as the sulfur and air supply. Consequently, in areas adjacent to the ends, it is possible to stop unburned sulfur and remove it with residual products. Also known is a combustion furnace for sulfur, containing coaxially arranged combustion chambers, equipped with sulfur and air supply means — tangential nozzles, a main afterburning chamber with an end wall to create clamping and discharge ports for combustion products 3 ,. A known furnace can burn only molten sulfur outside of it, and this leads to additional heat loss and to the use of additional equipment. The closest to the invention in technical essence and the achieved effect is a furnace for burning lumpy sulfur, containing a vertical body, lugs for lumping sulfur and oxidizer and the removal of combustion products and sludge, a smelter and a conical sump. The furnace design makes it possible to burn lump sulfur without first grinding it and melting it. The lump sulfur is melted in the smelter due to the heat of the sulfur combustion products during heat exchange between the combustion products and the sulfur in the boiler 4. However, the smelter's design does not allow to change the amount of heat supplied to it, therefore it is difficult to control the concentration during load fluctuations S O in kiln gases,., And there may be cases of non-melting, or overheating of molten sulfur. Overheating of the molten β-sulfur reduces its viscosity, makes it more potent, and this impairs the combustion process and can lead to the installation of a system failure. In addition, the device has submerged tuyeres in which an oxidant is supplied. At unexpected stops of the injection devices, or for other reasons, there can be a decrease in the oxidizer pressure in the tuyeres and filling them with molten sulfur, which also leads to the stopping of the technological process. With such an air supply, liquid sulfur is not sawn and the intensification of rooting is achieved by bubbling air through a layer of combustible material, but when tangentially-vortex sulfur is burned, the specific heat capacity of the furnace volume is much higher, which means that they have higher material consumption . The purpose of the invention is to increase operational reliability and reduce material consumption. This goal is achieved by the fact that in a device for burning lump sulfur, comprising a housing, devices for feeding lump chamois with an oxidizer and removing the combustion products and sludges, the melter and the conical sump, the melter is made in the form of two coaxially arranged pipes with slots, and the sump is equipped with gutters for drain sulfur. Sulfur drain channels are inclined. The melter is equipped with a reflector mounted with a tilt angle of 0-15 to the horizontal. The vertical casing and the settling tank are installed with the formation of an annular channel between the inner surface of the casing and the outer surface of the settling basin in which the air supply tuyeres are mounted. Fig. 1 shows a device for burning lump sulfur, the general view in Fig. 2 is section A-A in Fig. 1; on fig.Z - node I in figure 1 / in figure 4; node 11 in figure 1. The sulfur burner consists of a vertical housing 1, a conic sump 2 and a melter 3. Vertical housing 1 includes a combustion chamber 4 with a flue to discharge the combustion products, an inner shell 5, an outer casing 6 between which there is an air gap 7, and also by aerodynamic clamping 8 and tuyeres 9. Conical sump 2 has a groove 10, for supplying liquid sulfur to channel 11 formed by the inner surface of the body and the outer surface of the sump, as well as an opening 12 for sludge removal. The melter 3 consists of a funnel 1 of the inner tube 14, the outer tube. 15, the reflector 16. The outer pipe 15 has slots 17 connected to the furnace space and slots 18, which are connected through the manifold 19 by means of valves 20 to the gap. The inner tube 14 has slots 21 and a manifold 22. Between the inner tube 14 and the funnel 13 there is an annular gap 23. The device works as follows. Combo sulfur enters the feed funnel 13 and under its own weight it moves through the inner tube 14 of the melter 3. Heat exchange between sulfur and its combustion products occurs through the outer tube 15 and through the inner tube 14. In the gap formed by the outer 15 and inner 14 tubes, from the air gap 7 through the manifold 19 and the slot 18 enters the air. The amount of air can be regulated by valves 20. By increasing or decreasing the amount of this air, the thermal resistance of the foundry is changed, and consequently, the amount of heat removed from gases to sulfur. If the amount of air is increased, the amount of heat transferred to the atmosphere will decrease, therefore, will reduce the performance of the smelter, and {also vice versa. The air is drawn out through the slots 17 into the working space of the furnace. The slits are made in the form of windows located evenly around the circumference of the outer tube 15. The air comes out of them at an angle of 0-15. This angle to the air flow creates a reflector 16. The pipe 15 is installed so that it ends at the installation site of the aerodynamic clamp 8. The exit from the slots 17, the air flow contributes to the mixing of the gas flow of combustion products, turbulizes it. If large particles of unburned sulfur are contained in the stream, they are thrown back into the combustion chamber 4. The angle of entry of the stream of air is chosen so that the vanishing point is within the aerodynamic clamp. With an increase in the angle, the gas flow is compressed along the length of the furnace and its hydrodynamic resistance increases, which leads to an increase in the power of the gas flow devices. As the angle decreases, unburned sulfur particles break through the furnace. Thus, the device of the smelter in the form of coaxially arranged pipes with an air gap between them, with a system of air supply and output openings and communicating the required angle of descent to it, will allow to regulate the heat exchange between sulfur and combustion products, ensure stable operation of the device and the concentration S. O. baking gases, and also contributes to a more intense combustion of sulfur by eliminating the entry of unburned particles of sulfur into the flue duct. While advancing through the inner tube 14, the slab sulfur is heated and melted. The water introduced with sulfur evaporates, turns into superheated steam and under the action of forces. The elasticity rises up. Between the feed funnel 13 and the inner tube 14, there is an annular gap 23 in the region of which the tube 14 has slots 21 connected to the collector 22. Lower pressure is maintained in the collector 22 and water vapor is sucked out of the melter through it. more uniform suction of water vapor over the entire cross section of the smelter. From the inner tube 14, the molten liquid sulfur enters the conical sump 2. The coarse inclusions are removed from the sump through the hole 12, a. molten sulfur along the channels 10 of the stack into channel 11. The channels 10 are inclined, which improves the flow of sulfur. Air is fed tangentially into the duct 11 from the tuyeres 9. This air has a high velocity of 35-60 m / s, as a result of which kinetic energy is sufficient to spray a stream of liquid sulfur flowing from the chute.

Жидка сера подаетс на поток воздуха сверху, а это улучшает ее распыл. Образовавша с смесь поступает в рабочий объем камеры 4 горени .Liquid sulfur is supplied to the air flow from above, and this improves its atomization. Formed with the mixture enters the working volume of the combustion chamber 4.

Таким образом., горение жидкой серы происходит в тангенциально-вихревом потоке, а это позвол ет.достигнуть теплового напр жени 1 м топочного объема до 1, 5-2 10 ккал/м ч, что значительно выше, чем при барботажном сжигании жидкого топлива, а это снижает материалоемкость установки ,Thus, the combustion of liquid sulfur occurs in a tangential-vortex flow, and this allows to achieve a thermal voltage of 1 m of flue volume up to 1, 5-2 10 kcal / m h, which is significantly higher than with the bubbling burning of liquid fuel, and this reduces the consumption of the installation,

Продукты сгорани вывод т через центральное отверстие в пережиме 8, где отсекают грубые частицы и воздзра J ,Combustion products are expelled through a central opening in pinch 8, where coarse particles are cut off and blown J

щают на догорание. Продукты сгорани вывод тс через газоход.schut on burnout. Combustion products are discharged through the flue.

Выполнение плавильника в виде коаксиально расположенных труб с прорез ми дл подачи окислител и вывода вод ных паров, подсоединенных к сборным коллекторам, а также оборудование отстойника желобами дл стока серы позвол ет регулировать подвод тепла к плавильнику, выработку плавильником жидкой серы, ликвидировать вли ние колебаний нагрузки на концентрацию - SO-2. в запечных газа и тем самым повысить эксплуатационную надежность устройства, производить распыл топлива до мелкодисперсного состо ни - энергией воздуха, в результате этого достигаетс возможность работать при теплонапр жени х топоч-. ного объема печи 1,5-2 -Ю ккал/м ч, что соответствует удельной материалоемкости циклонно-вихревых установок, сжигающих жидкую серу.Making the smelter in the form of coaxially arranged pipes with slots for supplying oxidant and evacuating water vapor connected to collecting collectors, as well as equipping the sump with gutters for sulfur flow, allows to regulate the heat supply to the smelter, the melter's production of liquid sulfur, to eliminate the effect of load fluctuations concentration - SO-2. in the furnace gas and thereby increase the operational reliability of the device, to spray the fuel to a fine state - with air energy, as a result of which it is possible to operate at heat stress levels. kiln / mh, which corresponds to the specific material consumption of cyclone-vortex installations that burn liquid sulfur.

ПP

10ten

Фиг 2Fig 2

Claims

1. FURNACE FOR COMBUSTER SULFUR COMBUSTION, comprising a housing, devices for supplying lump sulfur with an oxidizing agent and output of combustion products and sludge, a melter and a conic settler, characterized in that, in order to increase operational reliability and reduce material consumption, the melter is made in the form two coaxial pipes with slots, and the sump is equipped with gutters for sulfur drainage.

2. The furnace according to claim 1, about t l and h a u U a- I with i so that the gutters FOR drain sulfur made inclined. 3. The furnace according to claim 1, from l and h a u a- I with i the fact that the smelter equipped with reflector mounted from angle

tilt 0-15 ° to the horizontal.

4. The oven according to claim 1, about t l and tea

14 and I with the fact that the vertical casing and the sump are installed with the formation of an annular. Channel between the inner surface of the casing and the outer surface of the sump, in-; q mounted air lances q. ^from