專利名稱：高強(qiáng)力混合低污染排放酸性氣體燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及酸性氣體燃燒器，特別指該燃燒器實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)力混合達(dá)到充分燃燒實(shí)現(xiàn)在某一 個特定的高溫區(qū)域從而達(dá)到對酸性氣中雜質(zhì)的高強(qiáng)去除能力，并由于增加了高溫爐氣的混合 能力和在爐內(nèi)的停留時間，從而保證了硫磺(或硫酸)產(chǎn)品的高純度品質(zhì)，同時在此過程中 實(shí)現(xiàn)低污染煙氣排放的高強(qiáng)力混合低污染排放酸性氣體燃燒器。
背景技術(shù)：
進(jìn)入到上世紀(jì)九十年，煉油、化工生產(chǎn)的最終制硫裝置被送入酸性氣中的氨氣、苯類氣 、碳?xì)錃獾入s質(zhì)急劇增加，富氧燃燒越來越普遍，反應(yīng)爐的操作壓力也在不斷地提高。過去 的一般酸性氣燒嘴在富氧條件下雖然能正常工作，但卻阻礙了爐膛溫度的提高，去除氨氣、 苯氣類雜質(zhì)能力不強(qiáng)，而氨類、苯類等雜質(zhì)進(jìn)入到下游設(shè)備嚴(yán)重影響產(chǎn)品的純度，質(zhì)量不能 得到有效地保證。而本實(shí)用新型技術(shù)，較好地解決了此種難題，它不僅可以在低濃度的富氧 燃燒條件運(yùn)行，而且能適應(yīng)高濃度的富氧甚至達(dá)到100%的純氧燃燒，并且提高了爐膛的工作 壓力，使其效率更高，同時也增強(qiáng)了去除酸性氣有害雜質(zhì)的能力，同時也提高了操作可靠性 ，并可實(shí)現(xiàn)低污染排放。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對背景技術(shù)中存在的缺點(diǎn)和問題加以改進(jìn)、創(chuàng)新，提供一種高強(qiáng)力混 合低污染排放酸性氣體燃燒器。
本發(fā)明的技術(shù)方案是構(gòu)造一種包括以下結(jié)構(gòu)的燃燒器 在爐膛端部設(shè)置一耐高溫燃燒室，燃燒室的底部設(shè)一錐形開口；
燃燒室的錐形開口一側(cè)設(shè)置中心燒嘴組，且中心燒嘴由主燃?xì)鉄?、含氨酸性氣燒嘴?含硫酸性氣燒嘴組成；
所述的燃燒室一側(cè)還設(shè)有點(diǎn)火輪、紫外火檢和觀火孔管；
燃燒器殼體一側(cè)設(shè)有助燃空氣入口，殼體內(nèi)設(shè)置空氣旋流器、含氨酸性氣旋流器和含硫 酸性氣旋流器。
本發(fā)明的工藝結(jié)構(gòu)方法
在燃燒室的底部設(shè)置一個用于增加助燃空氣流速的錐形開口，而中心燒嘴組中的主燃?xì)?燒嘴的端部噴頭與錐形開口的小端平齊；中心燒嘴組中的含氨酸性氣燒嘴和含硫酸性氣燒嘴的端部空氣旋流器伸入錐形開口的大 端內(nèi)，使酸性氣與空氣高強(qiáng)力混合；
所述的主燃?xì)鉄斓闹行妮S線與燃燒室的中心軸線同心，而位于主燃?xì)鉄焱鈬暮?酸性氣燒嘴和含硫酸性氣燒嘴的中心軸線與主燃?xì)鉄斓闹行妮S同心。
本發(fā)明有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果
本發(fā)明可以燃燒各種燃料氣、如天然氣、瓦斯氣、含氨與不含氨的酸性氣。燃燒器的調(diào)
節(jié)范圍大，在設(shè)計(jì)負(fù)荷30%-120%可正常運(yùn)行，并可在大的調(diào)節(jié)范圍內(nèi)燃燒低熱值或不易燃燒 的燃料而得到穩(wěn)定的燃燒火焰。各種燃料與助燃空氣混合強(qiáng)力，燃燒效率高，去除氨、苯類 、碳?xì)錃怆s質(zhì)能力強(qiáng)，該燃燒器使用常溫助燃空氣，在其冷卻作用下，可保證爐壁溫度低與 降低燃燒室耐火襯里溫度，使其長期處于低于允許的工作溫度下而安全可靠地運(yùn)行，設(shè)備壽 命長。
本發(fā)明空氣過剩系數(shù)低，出口煙氣氧含量僅在3-5%，而N0x濃度僅為70-130mg/Nm3 (平 均值100mg/Nm3)間。
本發(fā)明可將含氨(或不含氨)、苯類、碳?xì)漕悮獾入s質(zhì)的酸性氣通過一個旋流系數(shù)大的 旋流器而產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)，同時，常溫的助燃空氣通過另一個旋流系數(shù)大的旋流器產(chǎn)生高速旋 轉(zhuǎn)，兩股高速旋轉(zhuǎn)的氣流產(chǎn)生強(qiáng)力混合，從而保證含這些雜質(zhì)的酸性氣與助燃空氣中的氧大 面積的接觸，使?jié)舛葓?、溫度場趨于充分地均勻，?shí)現(xiàn)了由燃燒器三個同心燒嘴噴頭噴入燃 燒室充分地燃燒，使?fàn)t膛溫度達(dá)到1250-135(TC，從而保證了酸性氣中的各類雜質(zhì)在此溫度 下充分地分解與燃燒，其雜質(zhì)的去除率達(dá)99. 5%以上。


附圖是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
由附圖可知，本發(fā)明包括
在爐膛17端部設(shè)置一耐高溫燃燒室16，燃燒室16的底部設(shè)一錐形開口15; 燃燒室16的錐形開口15—側(cè)設(shè)置中心燒嘴組，且中心燒嘴由主燃?xì)鉄霢、含氨酸性氣 燒嘴B和含硫酸性氣燒嘴C組成；
所述的燃燒室16—側(cè)還設(shè)有點(diǎn)火輪D、紫外火檢E和觀火孔管F;
燃燒器殼體一側(cè)設(shè)有助燃空氣入口ll，殼體內(nèi)設(shè)置空氣旋流器12、含氨酸性氣旋流器13 和含硫酸性氣旋流器14。
本發(fā)明的工藝結(jié)構(gòu)方法在燃燒室16的底部設(shè)置一個用于增加助燃空氣流速的錐形開口 15，而中心燒嘴組中的主 燃?xì)鉄霢的端部噴頭與錐形開口 15的小端平齊；
中心燒嘴組中的含氨酸性氣燒嘴B和含硫酸性氣燒嘴C的端部空氣旋流器12 、 13伸入錐形 開口15的大端內(nèi)，使酸性氣與空氣高強(qiáng)力混合；
所述的主燃?xì)鉄霢的中心軸線與燃燒室16的中心軸線同心，而位于主燃?xì)鉄霢外圍的 含氨酸性氣燒嘴l 3和含硫酸性氣燒嘴C的中心軸線與主燃?xì)鉄斓闹行妮S同心。
本發(fā)明所述的主燃?xì)鉄霢的端部設(shè)一燃?xì)馊肟?，燃?xì)馊肟?的一側(cè)設(shè)置吹掃口6。所述 的含氨酸性氣燒嘴B設(shè)置在主燃?xì)鉄霢的外周圍，后端部一側(cè)設(shè)置含氨酸性氣入口2，前端 部設(shè)置含氨酸性氣旋流器13。所述的含硫酸性氣燒嘴C設(shè)置在含氨酸性氣燒嘴的外周圍，后 端部一側(cè)設(shè)置含硫酸性氣入口7，前端部設(shè)置含硫酸性氣旋流器14。所述的點(diǎn)火輪D后端部設(shè) 有點(diǎn)火電極入口5，兩側(cè)設(shè)有點(diǎn)火燃?xì)馊肟?和點(diǎn)火空氣入口4。所述的紫外火檢E后端部設(shè)有 紫外火檢口8和儀表冷卻風(fēng)口9。所述的觀火孔管F后端部設(shè)有觀火口IO和儀表冷卻風(fēng)口9。
本發(fā)明基本運(yùn)行原理如下
1) 常溫助燃空氣通過助燃空氣入口ll進(jìn)入燃燒器，其空氣量大小根據(jù)燃料及酸性氣流 量調(diào)整供風(fēng)管道上調(diào)節(jié)擋板(未標(biāo)出)的開度供給；
2) 常溫空氣在燃燒器殼體形成的沿殼內(nèi)壁圓形隔熱空氣層，保證殼體表面溫度處于常 溫狀態(tài)；此助燃空氣通過一組由葉片組成的空氣旋流器12的導(dǎo)流板而產(chǎn)生旋流，隨即通過耐 熱金屬錐形口 15被提速后流入燃燒室16 。
3) 點(diǎn)火燃料氣通過點(diǎn)火槍D進(jìn)入燃燒室與助燃空氣混合，點(diǎn)火后點(diǎn)火槍長期燃燒并對主 燃?xì)鉄霢實(shí)施二級點(diǎn)火，主燃?xì)馔ㄟ^主燃?xì)鉄霢進(jìn)入燃燒室與助燃空氣混合，主燃?xì)鉄?A著火后，燃燒室16、爐膛17迅速升溫。
4) 當(dāng)燃燒室16、爐膛17溫度達(dá)到100(TC以上時，酸性氣燒嘴B、 C通入酸性氣進(jìn)行燃燒 ，當(dāng)溫度達(dá)到1250-135(TC后停燒主燃?xì)鉄欤S持該溫度燃燒(當(dāng)溫度不夠時，主燃?xì)鉄?嘴補(bǔ)燃，保證此溫度下充分去除雜質(zhì))。
5) 由于高速旋轉(zhuǎn)的助燃空氣通過錐形口15提速后，在離心力作用下，部分空氣引向燃 燒室襯里內(nèi)壁，形成25-30mm厚的空氣膜對襯里內(nèi)壁冷卻，同時在燃燒室的中心形成一個低 壓區(qū)，從而使得部分爐氣被抽回燃燒室。
6) 回流的爐氣與助燃空氣與酸性氣相互作用并在燃燒室16充分混合，所以在燃燒室的 燃燒火焰非常穩(wěn)定，并加快燃燒速度，從而使火焰的長度縮短。
7) 由于燃燒溫度在1250-135(TC之間，因此促使含氨、苯、碳?xì)錃怆s質(zhì)能力極強(qiáng)，還由于此避免了氮與氧的反應(yīng)溫度區(qū)(在1400-160(TC之間)，故燃燒后排放的煙氣中NOx濃度極 低，只有100mg/Nii^左右。
本發(fā)明所述的實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行的描述，并非對本發(fā)明構(gòu)思和 范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)思想的前提下，本領(lǐng)域中工程技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù) 方案作出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明請求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容，已 經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。
權(quán)利要求
權(quán)利要求1一種高強(qiáng)力混合低污染排放酸性氣體燃燒器，其特征在于包括在爐膛(17)端部設(shè)置一耐高溫燃燒室(16)，燃燒室(16)的底部設(shè)一錐形開口(15)；燃燒室(16)的錐形開口(15)一側(cè)設(shè)置中心燒嘴組，且中心燒嘴由主燃?xì)鉄?A)、含氨酸性氣燒嘴(B)和含硫酸性氣燒嘴(C)組成；所述的燃燒室(16)一側(cè)還設(shè)有點(diǎn)火輪(D)、紫外火檢(E)和觀火孔管(F)；燃燒器殼體一側(cè)設(shè)有助燃空氣入口(11)，殼體內(nèi)設(shè)置空氣旋流器(12)、含氨酸性氣旋流器(13)和含硫酸性氣旋流器(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的高強(qiáng)力混合低污染排放酸性氣體燃燒器的工 藝結(jié)構(gòu)方法，其特征在于在燃燒室(16)的底部設(shè)置一個用于增加助燃空氣流速的錐形開口 (15)，而中心燒 嘴組中的主燃?xì)鉄?A)的端部噴頭與錐形開口 (15)的小端平齊；中心燒嘴組中的含氨酸性氣燒嘴(B)和含硫酸性氣燒嘴(C)的端部空氣旋流器(12 、13)伸入錐形開口 (15)的大端內(nèi)，使酸性氣與空氣高強(qiáng)力混合；所述的主燃?xì)鉄?A)的中心軸線與燃燒室(16)的中心軸線同心，而位于主燃?xì)鉄?嘴(A)外圍的含氨酸性氣燒嘴(13)和含硫酸性氣燒嘴(C)的中心軸線與主燃?xì)鉄斓闹?心軸同心。
3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的高強(qiáng)力混合低污染排放酸性氣體燃燒器，其 特征在于所述的主燃?xì)鉄?A)的端部設(shè)一燃?xì)馊肟?(1)，燃?xì)馊肟?(1)的一側(cè)設(shè)置吹 掃口 (6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求l所述的高強(qiáng)力混合低污染排放酸性氣體燃燒器，其 特征在于所述的含氨酸性氣燒嘴(B)設(shè)置在主燃?xì)鉄?A)的外周圍，后端部一側(cè)設(shè)置含 氨酸性氣入口 (2)，前端部設(shè)置含氨酸性氣旋流器(13)。
5.根據(jù)權(quán)利要求l所述的高強(qiáng)力混合低污染排放酸性氣體燃燒器，其特征在于所述的含硫酸性氣燒嘴(C)設(shè)置在含氨酸性氣燒嘴的外周圍，后端部一側(cè)設(shè)置含 硫酸性氣入口 (7)，前端部設(shè)置含硫酸性氣旋流器(14)。
6 根據(jù)權(quán)利要求l所述的高強(qiáng)力混合低污染排放酸性氣體燃燒器，其 特征在于所述的點(diǎn)火輪(D)后端部設(shè)有點(diǎn)火電極入口 (5)，兩側(cè)設(shè)有點(diǎn)火燃?xì)馊肟?(3) 和點(diǎn)火空氣入口 (4)。
7 根據(jù)權(quán)利要求l所述的高強(qiáng)力混合低污染排放酸性氣體燃燒器，其 特征在于所述的紫外火檢(E)后端部設(shè)有紫外火檢口 (8)和儀表冷卻風(fēng)口 (9)。
8 根據(jù)權(quán)利要求l所述的高強(qiáng)力混合低污染排放酸性氣體燃燒器，其 特征在于所述的觀火孔管(F)后端部設(shè)有觀火口 (10)和儀表冷卻風(fēng)口 (9)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)力混合低污染排放酸性氣體燃燒器。本發(fā)明的工藝結(jié)構(gòu)方法在燃燒室的底部設(shè)置一個用于增加助燃空氣流速的錐形開口，而中心燒嘴組中的主燃?xì)鉄斓亩瞬繃婎^與錐形開口的小端平齊；中心燒嘴組中的含氨酸性氣燒嘴和含硫酸性氣燒嘴的端部空氣旋流器伸入錐形開口的大端內(nèi)，使酸性氣與空氣高強(qiáng)力混合；所述的主燃?xì)鉄斓闹行妮S線與燃燒室的中心軸線同心，而位于主燃?xì)鉄焱鈬暮彼嵝詺鉄旌秃蛩嵝詺鉄斓闹行妮S線與主燃?xì)鉄斓闹行妮S同心。本發(fā)明可以燃燒各種燃料氣，且燃燒器的調(diào)節(jié)范圍大。本發(fā)明使用常溫助燃空氣，在其冷卻作用下，可保證爐壁溫度低與降低燃燒室耐火襯里溫度，使其長期處于低于允許的工作溫度下而安全可靠地運(yùn)行。
文檔編號F23D14/48GK101520178SQ20091030136
公開日2009年9月2日 申請日期2009年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月7日
發(fā)明者任征軍, 鄒長青, 陳隆生 申請人:湖南吉祥石化科技股份有限公司