一种硫化氢富氧空气焚烧炉制造技术

硫化氢富氧空气焚烧炉，属于环境保护中大气污染物防治的技术领域。包括炉体、混合燃烧器、硫化氢气体进口、一次风进口、锅炉给水进口、二次风进口、锅炉给水出口及炉气出口等。通过设置两次进富氧空气燃烧，使第一次不完全燃烧，以部分抑制热能释放，第二次通入充足的富氧空气燃烧，以将气体中的硫化氢及氨、烃类等完全氧化为二氧化硫、氮气、二氧化碳和水；通过喷入二次风，加快了气体混合，促进了气体燃烧反应；通过设置冷却水管，热量连续不断地移出焚烧炉，以保护耐火砖不超温损坏；炉气出口设置在炉尾端，可将出口直接与后续废热锅炉进口直接相连，以减少高温管线及配套保温，提高废热回收量。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于环境保护中大气污染物防治的
，具体涉及硫化氢富氧空气焚烧炉。
技术介绍
在现有硫化氢干法制酸工艺中，一般采用普通空气作为助燃剂和氧化 剂与硫化氢在焚烧炉内燃烧，将气体中的硫化氢及氨、烃类等氧化为二氧化硫、氮气、二氧 化碳和水。利用普通空气维持燃烧过程带来某些问题。由于在燃烧过程中必须将空气中所 含的惰性气体(主要是氮气)也加热到燃烧温度，这些惰性气体携带的大量热能在后续净 化系统中移入冷却水中而难以回收利用，从而造成硫酸装置热回收利用率偏低；加上硫化 氢焚烧过程中产生大量水蒸气、空气带入的惰性气体，硫酸装置的气体通量很大，硫化氢焚 烧炉过于庞大。用富氧空气助燃具有加快燃烧速率、促使燃料完全燃烧、减少燃烧后排气量 和提高热能回收利用效率等诸多优点。然而，用富氧空气代替普通空气燃烧会导致火焰温 度升高，使硫化氢焚烧炉内产生过高的温度，容易造成炉子内衬耐火砖损坏。因此用现有的 焚烧炉难以满足富氧空气制酸的要求。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术的不足，通过改变硫化氢焚烧炉的 结构、设置冷却水管等方式将硫化氢燃烧热及时移出焚烧炉，以免炉子超温，并确保硫化氢 气体燃烧完全。本技术的焚烧炉包括至少一个炉体、至少一个带内外夹套的混合燃烧器、至 少一个一次风进口、至少一个二次风进口、至少一个硫化氢气体进口、至少一个锅炉给水出 口、至少一个一个炉气出口、至少一个锅炉给水出口及一个冷却水管层；焚烧炉炉体由外至 内依次是外保温层、钢制外壳、隔热层、耐火层、冷却水管；炉体还设有二次风进口、锅炉给 水出口和炉气出口 ；焚烧炉的炉头处设有混合燃烧器，混合燃烧器为两层夹套结构，设有锅 炉给水进口、硫化氢气体进口、火检装置、一次风进口及烧嘴。一般地，本技术所述焚烧炉采用卧式圆筒形钢壳内衬耐火砖结构，所述炉体 由外至内依次为外保温层、钢外壳、隔热层、耐火层和冷却水管层，所述炉体按圆周均勻分 布二次风进口、锅炉给水出口及一个炉气出口。所述混合燃烧器兼具硫化氢气体和一次风预混合、燃烧，以及锅炉给水输送的作 用，硫化氢气体和一次风按一定比例送入所述混合燃烧器内夹套，预混合后从烧嘴喷入所 述焚烧炉内发生不完全燃烧，锅炉给水由所述混合燃烧器外夹套进入所述焚烧炉内冷却水管层。所述的冷却水管按圆周分布，其管子轴向与焚烧炉轴向一致，主气流纵向掠过冷 却水管层；冷却水管两端设置冷却水管进水管圈和出水管圈，使锅炉给水隔离在炉气之外， 与高温炉气直接接触的冷却水管采用特殊耐高温合金材料制作。所述的焚烧炉的炉体中后部设置四个二次风进口及空气喷嘴，四个所述二次风进 口按圆周方向在炉体中均勻分布，上、下、左、右各一个，为了促使焚烧炉内硫化氢燃烧更完 全，四个空气喷嘴以较小的角度朝向炉头，所述空气喷嘴喷出的充足富氧与所述焚烧炉内 高温主气流接触，使主气流发生扰动，促使燃烧反应。所述的焚烧炉的炉体尾部设置四个锅炉给水出口，四个所述锅炉给水出口按圆周方向在炉体中均勻分布，上、下、左、右各一个，与冷却水管出水管圈直接相连，所述冷却水 管中产生的汽水混合物流入冷却水管出水管圈中，再由四个方向快速离开焚烧炉，所述锅 炉给水出口与后续废热锅炉汽包导汽管直接相连。所述的焚烧炉的炉气出口设置在炉尾端部，所述炉气出口直接与后续废热锅炉进 口管相连，减少高温管线和保温设施。本技术将现有的一次进风卧式圆筒形钢壳内衬耐火砖焚烧炉改为两次进风 卧式圆筒形钢壳内衬耐火砖及冷却水管焚烧炉，并将炉尾侧向出气改为炉尾直接出气。由 于设置两次进富氧空气燃烧，使第一次不完全燃烧，以部分抑制热能释放，第二次通入充足 的富氧空气燃烧，以将气体中的硫化氢及氨、烃类等完全氧化为二氧化硫、氮气、二氧化碳 和水；通过一定角度喷入二次风，加快了气体混合，促进了气体燃烧反应。通过设置冷却水 管，利用锅炉给水将硫化氢气体燃烧过程的热量连续不断地移出焚烧炉，以保护耐火砖不 超温损坏。炉气出口设置在炉尾端部，可将出口直接与后续废热锅炉进口直接相连，以减少 高温管线及配套保温，提高废热回收量。本技术具有以下优点(a)通过焚烧炉一端(即炉头)壁上至少一个混合燃烧器将一次富氧空气(称一 次风)和硫化氢气体一起送入焚烧炉内，控制所述硫化氢气体与所述一次风的流量比，以 使所述一次风提供的氧不足以使所述硫化氢气体完全燃烧，从而达到抑制燃烧反应，避免 热量在炉头过于集中。(b)通过至少一个富氧空气喷枪将二次富氧空气(称二次风)喷入所述焚烧炉内， 以便补充一次风气流，从而提供足以使所述硫化氢气体完全燃烧所需的氧；二次风喷嘴以 一定角度将富氧空气喷入主气流中，以促使主气流发生扰动，加强气体混合接触，确保燃烧 完全。(c)从废热锅炉汽包来的锅炉给水由所述混合燃烧器外夹套送入所述焚烧炉内 设置的冷却水管中，锅炉给水受热后以汽水混合物的形态从炉内至少一个锅炉给水出口流 出所述焚烧炉。通过设定冷却水管数量及锅炉给水温度、流量，将焚烧炉操作温度控制在 800 1200°C (特别在1000 1100°C )范围内。(d)所述冷却水管按圆周分布，其管子轴向与焚烧炉轴向一致，主气流纵向掠过冷却水管层。(e)通过点火装置和火检装置完成硫化氢气体燃烧点火及火焰监测。(f)所述焚烧炉另一端(即炉尾)壁上的炉气出口与所述废热锅炉进口直接相连， 焚烧炉出来的高温炉气进入所述废热锅炉管程，减少了高温管线及配套保温设施。附图说明图1为本技术实施例结构示意简图；图2为本技术实施例结 构左视图示意简图；图3为本技术实施例结构A-A剖面示意简图。附图中，1-混合燃烧器；2-锅炉给水进口 ；3-硫化氢气体进口 ；4-火检装置；5-— 次风进口 ；6-混合燃烧器外夹套(通锅炉给水)；7-冷却水管进水圈；8-外保温层；9-隔热 层；10-耐火层；11-冷却水管；12-钢外壳；13-二次风进口 ；14-空气喷嘴；15-锅炉给水出 口 ； 16-冷却水管出水圈；17-炉气出口 ； 18-烧嘴。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术加以详细描述。本实施例如图1、图2和图3所示。焚烧炉由外至内依次是外保温层8、钢制外壳412、隔热层(水泥漂珠高铝泡沫骨料材质)9、耐火层(炉头和炉中燃烧区用高铝刚玉砖或复 合磷酸盐刚玉高强度捣打料，其它用复合磷酸盐高铝质捣打料)10、冷却水管(用高温镍基 合金或CrMoV高温钢材质)11，炉体还设有四个二次风进口 13、四个锅炉给水出口 15和一 个炉气出口 17。混合燃烧器1为两层夹套结构，设有锅炉给水进口 2、硫化氢气体进口 3、火 检装置4、一次风进口 5及烧嘴18。硫化氢气体和一次富氧空气分别由硫化氢气体进口 3和 一次富氧空气进口 5进入混合燃烧器1的内夹套预混合，再由烧嘴18喷入炉内燃烧，燃烧 生成的高温炉气沿水平线朝炉尾流动，从炉子中后部的四个均勻分布的二次风进口 13喷 入一定量的富氧空气，二次风以微小角度与高温炉气主气流逆向接触，使主气流发生扰动， 以促使气流混合反应，二次燃烧后的炉气从炉气出口 17引出焚烧炉，进入后续废热锅炉管 程继续回收热能；从后续废热锅炉汽包来的锅炉给水由锅炉给水进口 2进入进入混合燃烧 器1的外夹套，再经管道流入沿炉子内圈分布的冷却水管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硫化氢富氧空气焚烧炉，其特征在于所述焚烧炉包括：至少一个炉体、至少一个带内外夹套的混合燃烧器、至少一个一次风进口、至少一个二次风进口、至少一个硫化氢气体进口、至少一个锅炉给水出口、至少一个炉气出口、至少一个锅炉给水出口及一个冷却水管层；焚烧炉炉体由外至内依次是外保温层、钢制外壳、隔热层、耐火层、冷却水管；炉体还设有二次风进口、锅炉给水出口和炉气出口；焚烧炉的炉头处设有混合燃烧器，混合燃烧器为两层夹套结构，设有锅炉给水进口、硫化氢气体进口、火检装置、一次风进口及烧嘴。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张超林，杨振刚，纪罗军，黄新，
申请(专利权)人：中国石油化工集团公司，南化集团研究院，
类型：实用新型
国别省市：84[]