專利名稱：一種克勞斯硫磺回收逆向旋流燒氨燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型專利涉及一種克勞斯硫磺回收燃燒器，屬于硫磺回收燃燒器燃燒技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
克勞斯硫磺回收工藝是由一系列化學(xué)反應(yīng)過程和冷凝分離過程所組成。酸性含硫氣體H2S經(jīng)克勞斯反應(yīng)生成元素硫，回收得到硫磺。經(jīng)過逐步的改進(jìn)，發(fā)展演變形成了各種流程，但基本上都包括以下幾部分=H2S的高溫燃燒與冷卻，H2S與SO2的催化反應(yīng)(克勞斯反應(yīng))，反應(yīng)后氣體的冷卻與氣態(tài)硫的冷凝，反應(yīng)氣的再加熱，氣態(tài)硫的冷凝及含硫廢氣的進(jìn)一步處理。因此在其整個(gè)工藝流程中，合理組織控制酸性氣體的燃燒過程和降低有害廢氣的排放是整個(gè)硫磺回收裝置成功運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)。但是通常情況下，由于酸性氣中含有氨氣、氰、硫醇等雜質(zhì)氣體，這些雜質(zhì)氣體在貧氧環(huán)境下很難得到完全分解，沒有被分解的雜質(zhì)氣體會(huì)與H2S發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生的積碳和銨鹽會(huì)堵塞硫磺回收裝置的催化劑反應(yīng)器、硫凝結(jié)器、換熱器等下游設(shè)備。因此，燃燒器是硫磺回收裝置中的核心關(guān)鍵設(shè)備，主要技術(shù)水平體現(xiàn)在燃燒器的燒氨能力上。當(dāng)燃燒火焰溫度達(dá)到1350°C以上時(shí)，雜質(zhì)氣體才有可能得到完全分解。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述技術(shù)缺陷，本實(shí)用新型提供了一種混合性能優(yōu)越，燃燒充分，火焰剛性強(qiáng)、穩(wěn)定性好且火焰溫度高的硫磺回收逆向旋流燃燒器。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種用于硫磺回收的逆向旋流燃燒器，包括殼體組件、燒嘴組件以及點(diǎn)火裝置，所述殼體組件包括燃燒器殼體、燃燒室以及設(shè)置在燃燒室和燃燒器殼體之間的耐火層，所述燒嘴組件包括第一空氣接頭、第二空氣接頭、第一空氣管、燃?xì)饨宇^、燃?xì)夤?、酸性氣體接頭以及酸性氣體管，所述第一空氣管內(nèi)為第一空氣通道，所述第一空氣接頭設(shè)置在第一空氣管的入口端且與第一空氣通道相通，所述燃?xì)夤艿某隹谂c第一空氣管的出口端連接，所述燃?xì)夤芎偷谝豢諝夤苤g形成燃?xì)馔ǖ?，所述燃?xì)夤艿某隹诙宋挥谌紵覂?nèi)，所述第一空氣管的出口端設(shè)置有穩(wěn)焰器7，所述燃?xì)饨宇^設(shè)置在燃?xì)夤苋肟诙松锨遗c燃?xì)馔ǖ老嗤?，所述酸性氣體管的出口端與燃?xì)夤艹隹诙诉B接，所述酸性氣體管的出口端位于燃燒室內(nèi)，所述酸性氣體管固定在燃燒器殼體上，所述燃?xì)夤芘c酸性氣體管之間形成酸性氣體通道，所述酸性氣體接頭設(shè)置在酸性氣體管入口端且與酸性氣體通道相通，所述酸性氣體通道內(nèi)設(shè)置有酸性氣旋流裝置12，所述酸性氣體管與燃燒器殼體之間形成第二空氣通道，所述第二空氣接頭設(shè)置在燃燒器殼體上且與第二空氣通道相通，所述第二空氣通道內(nèi)設(shè)置有空氣旋流裝置3，所述第二空氣通道與燃燒室相通，所述點(diǎn)火裝置11固定在燃燒器殼體上，所述點(diǎn)火裝置的點(diǎn)火端位于燃燒室內(nèi)。上述燃燒室包括依次相通設(shè)置的漸縮段6、擴(kuò)張段5以及燃燒室段8，所述漸縮段6設(shè)置在酸性氣體管與耐火層之間且與第二空氣通道相通，所述漸縮段6的直徑從空氣管到擴(kuò)張段5逐漸變小，所述擴(kuò)張段5的直徑從漸縮段6到燃燒室段逐漸變大，所述燃燒室段8的直徑等于擴(kuò)張段5的最大直徑。上述空氣旋流裝置3包括固定環(huán)31以及多個(gè)安裝在固定環(huán)外表面上的第一葉片32，所述第一葉片與固定環(huán)成一定安裝角度圓周均布；所述酸性氣旋流裝置12包括第一固定板121、第二固定板123以及設(shè)置在第一固定板和第二固定板之間的多個(gè)第二葉片122，第二葉片與第一固定板以一定安裝角度圓周均布在第一固定板和第二固定板之間；所述空氣旋流裝置3的旋流方向和酸性氣旋流裝置12的旋流方向相反。上述穩(wěn)焰器7的外緣直徑與燃?xì)夤軆?nèi)徑相同，酸性氣體需經(jīng)穩(wěn)焰器7的外緣擴(kuò)散后進(jìn)入擴(kuò)張段5中。上述空氣旋流裝置3的外側(cè)設(shè)置有環(huán)狀的耐火材料支撐筒10，所述耐火材料支撐筒10側(cè)壁面圓周方向上均勻開有矩形孔。本實(shí)用新型所具有的優(yōu)點(diǎn):1、本實(shí)用新型的硫磺回收的燃燒器采用了空氣與酸性氣各設(shè)置一個(gè)旋流裝置的方式，經(jīng)過的流體將發(fā)展成為具有一定旋流強(qiáng)度的紊流，延長(zhǎng)了具有旋流特征的高動(dòng)量的空氣和酸性氣體在擴(kuò)張段中的沖擊時(shí)間，增加了燃燒器的混合擴(kuò)散性能，使得空氣和酸性氣混合更加充分，燃燒火焰穩(wěn)定性更強(qiáng)，溫度更高，酸性氣中的雜質(zhì)氣體在燃燒中將分解更加完全，提高了硫磺回收的轉(zhuǎn)化率和設(shè)備工作的可靠性。2、本實(shí)用新型中空氣旋流裝置3的旋流方向與酸性氣旋流裝置12的旋流方向相反，在混合時(shí)，由于旋流方向不同，氣流進(jìn)行劇烈沖擊并得到了充分的混合。這種逆向旋流燃燒方式的混合性能好，著火速度快，火焰剛性強(qiáng)，火焰長(zhǎng)度短，溫度高，燃燒穩(wěn)定性好。3、本實(shí)用新型易于控制調(diào)節(jié)，污染物排放水平低，制造及運(yùn)行成本低，設(shè)備使用壽命長(zhǎng)，工作中安全可靠，極其適合于硫磺回收裝置。

圖1是本實(shí)用新型的用于硫磺回收燃燒器的剖視示意圖；圖2是圖1的空氣旋流裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖1的酸性氣旋流裝置結(jié)構(gòu)示意圖。其中附圖標(biāo)記為:1_第一空氣接頭，111-第一空氣管，2-酸性氣體接頭，3-空氣旋流裝置，31-固定環(huán)，32-第一葉片，4-燃燒器殼體，5-擴(kuò)張段，6-漸縮段，7-穩(wěn)焰器，8-燃燒室段，9-耐火層，10-耐火材料支撐筒，11-點(diǎn)火裝置，12-酸性氣旋流裝置，121-第一固定板，123-第二固定板，122-第二葉片，13-第二空氣接頭，131-酸性氣體管，21-燃?xì)夤埽?11-燃?xì)饨宇^。
具體實(shí)施方式
[0026]
以下結(jié)合附圖，將對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)敘述。如圖1所示，一種用于硫磺回收的逆向旋流燃燒器，包括殼體組件、燒嘴組件以及點(diǎn)火裝置，殼體組件包括燃燒器殼體4、燃燒室以及設(shè)置在燃燒室和燃燒器殼體之間的耐火層9，燒嘴組件包括第一空氣接頭1、第二空氣接頭13、第一空氣管111、燃?xì)饨宇^、燃?xì)夤?1、酸性氣體接頭以及酸性氣體管，第一空氣管111內(nèi)為第一空氣通道，第一空氣接頭I設(shè)置在第一空氣管的端部且與第一空氣通道相通，燃?xì)夤?1的一端與第一空氣管111的一端連接，燃?xì)夤?1和第一空氣管之間形成燃?xì)馔ǖ溃細(xì)夤艿牧硪欢宋挥谌紵覂?nèi)，第一空氣管的出口端設(shè)置有穩(wěn)焰器7，穩(wěn)焰器位于燃燒室內(nèi)，燃?xì)饨宇^211設(shè)置在燃?xì)夤苌锨遗c燃?xì)馔ǖ老嗤?，酸性氣體管131的一端與燃?xì)夤苓B接，酸性氣體管的另一端位于燃燒室內(nèi)，酸性氣體管固定在燃燒器殼體上，燃?xì)夤芘c酸性氣體管之間形成酸性氣體通道，酸性氣體接頭2設(shè)置在酸性氣體管上且與酸性氣體通道相通，酸性氣體通道內(nèi)設(shè)置有酸性氣旋流裝置12，酸性氣體管與燃燒器殼體之間形成第二空氣通道，所述第二空氣接頭設(shè)置在燃燒器殼體上且與第二空氣通道相通，第二空氣通道內(nèi)設(shè)置有空氣旋流裝置3，第二空氣通道與燃燒室相通，點(diǎn)火裝置11固定在燃燒器殼體上，點(diǎn)火裝置的點(diǎn)火端位于燃燒室內(nèi)。燃燒室包括依次相通設(shè)置的漸縮段6、擴(kuò)張段5以及燃燒室段8，漸縮段6設(shè)置在酸性氣體管與耐火層之間且與第二空氣通道相通，漸縮段6的直徑從空氣管到燃燒室段8逐漸變小，擴(kuò)張段5的直徑從漸縮段6到燃燒室段逐漸變大，所述燃燒室段8的直徑等于擴(kuò)張段5的最大直徑?？諝庑餮b置3的旋流方向和酸性氣旋流裝置12的旋流方向相反。穩(wěn)焰器7的外緣直徑與燃?xì)夤軆?nèi)徑相同,酸性氣體需經(jīng)穩(wěn)焰器7的外緣擴(kuò)散后進(jìn)入擴(kuò)張段5中。空氣旋流裝置3的外側(cè)設(shè)置有環(huán)狀的耐火材料支撐筒10，耐火材料支撐筒10側(cè)壁面圓周方向上均勻開有矩形孔。如圖3所示，空氣旋流裝置3包括固定環(huán)31以及多個(gè)安裝在固定環(huán)外表面上的第一葉片32，第一葉片與固定環(huán)成一定安裝角度圓周均布。如圖2所示，酸性氣旋流裝置12包括第一固定板121、第二固定板123以及設(shè)置在第一固定板和第二固定板之間的多個(gè)第二葉片122，第二葉片與第一固定板以一定安裝角度圓周均布在第一固定板和第二固定板之間?？諝庑餮b置3的外圍設(shè)有耐火料支撐筒10，耐火料支撐筒10上沿圓周方向均勻開有方形孔，可以保證進(jìn)入空氣旋流裝置3的空氣流量在其圓周方向上分布均勻，保證爐膛中火焰不會(huì)形成偏燒而沖擊爐墻。另外，通過對(duì)內(nèi)外旋流裝置的旋流強(qiáng)度進(jìn)行聯(lián)合控制，在強(qiáng)化空氣和酸性氣混合擴(kuò)散的同時(shí)，還可以控制混合氣體的回流比例，防止發(fā)生回火而燒壞燃燒器。動(dòng)能較低的酸性氣經(jīng)穩(wěn)焰器7八字形的外緣出來后也將在擴(kuò)張段5中向四周旋轉(zhuǎn)擴(kuò)散，在此過程中，酸性氣體將會(huì)受到從漸縮段6出來的高速逆向旋轉(zhuǎn)空氣的沖擊和卷吸，產(chǎn)生強(qiáng)烈的紊流擴(kuò)散混合，并在被點(diǎn)燃后迅速膨脹以更高的動(dòng)能向下游的燃燒室段8中擴(kuò)散燃燒。在此過程中，兩股氣流的混合擴(kuò)散能力得到增強(qiáng)，使混合氣體的摻混更加均勻，更有利于燃燒穩(wěn)定，溫度場(chǎng)分布均勻，使火焰短而有剛性。在此作用下，使得該新型硫磺回收燃燒器能夠最大限度地將酸性氣中的雜質(zhì)氣體轉(zhuǎn)化為對(duì)設(shè)備無害的氣體，提高了硫磺回收的轉(zhuǎn)化率和設(shè)備工作的可靠性。本實(shí)用新型硫磺回收燒氨燃燒器混合性能好，著火速度快，火焰剛性強(qiáng)，長(zhǎng)度短，溫度高，燃燒穩(wěn)定性好。易于控制調(diào)節(jié)，污染物排放水平低，制造及運(yùn)行成本低，設(shè)備使用壽命長(zhǎng)，工作中安全可靠，極其適合于硫磺回收裝置。
權(quán)利要求1.一種用于硫磺回收的逆向旋流燃燒器，包括殼體組件、燒嘴組件以及點(diǎn)火裝置， 所述殼體組件包括燃燒器殼體、燃燒室以及設(shè)置在燃燒室和燃燒器殼體之間的耐火層， 所述燒嘴組件包括第一空氣接頭、第二空氣接頭、第一空氣管、燃?xì)饨宇^、燃?xì)夤?、酸性氣體接頭以及酸性氣體管， 所述第一空氣管內(nèi)為第一空氣通道，所述第一空氣接頭設(shè)置在第一空氣管的入口端且與第一空氣通道相通， 所述燃?xì)夤艿某隹谂c第一空氣管的出口端連接，所述燃?xì)夤芎偷谝豢諝夤苤g形成燃?xì)馔ǖ?，所述燃?xì)夤艿某隹诙宋挥谌紵覂?nèi)，所述第一空氣管的出口端設(shè)置有穩(wěn)焰器(7)，所述燃?xì)饨宇^設(shè)置在燃?xì)夤苋肟诙松锨遗c燃?xì)馔ǖ老嗤ǎ? 所述酸性氣體管的出口端與燃?xì)夤艹隹诙诉B接，所述酸性氣體管的出口端位于燃燒室內(nèi)，所述酸性氣體管固定在燃燒器殼體上，所述燃?xì)夤芘c酸性氣體管之間形成酸性氣體通道，所述酸性氣體接頭設(shè)置在酸性氣體管入口端且與酸性氣體通道相通，所述酸性氣體通道內(nèi)設(shè)置有酸性氣旋流裝置(12)， 所述酸性氣體管與燃燒器殼體之間形成第二空氣通道，所述第二空氣接頭設(shè)置在燃燒器殼體上且與第二空氣通道相通，所述第二空氣通道內(nèi)設(shè)置有空氣旋流裝置(3)，所述第二空氣通道與燃燒室相通， 所述點(diǎn)火裝置(11)固定在燃燒器殼體上，所述點(diǎn)火裝置的點(diǎn)火端位于燃燒室內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于硫磺回收的逆向旋流燃燒器，其特征在于:所述燃燒室包括依次相通設(shè)置的漸縮段(6)、擴(kuò)張段(5)以及燃燒室段(8)，所述漸縮段(6)設(shè)置在酸性氣體管與耐火層之間且與第二空氣通道相通，所述漸縮段(6)的直徑從空氣管到擴(kuò)張段(5 )逐漸變小，所述擴(kuò)張段(5 )的直徑從漸縮段(6 )到燃燒室段逐漸變大，所述燃燒室段(8 )的直徑等于擴(kuò)張段(5)的最大直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于硫磺回收的逆向旋流燃燒器，其特征在于:所述空氣旋流裝置(3)包括固定環(huán)(31)以及多個(gè)安裝在固定環(huán)外表面上的第一葉片(32)，所述第一葉片與固定環(huán)成一定安裝角度圓周均布；所述酸性氣旋流裝置(12)包括第一固定板(121)、第二固定板(123)以及設(shè)置在第一固定板和第二固定板之間的多個(gè)第二葉片(122)，第二葉片與第一固定板以一定安裝角度圓周均布在第一固定板和第二固定板之間；所述空氣旋流裝置(3)的旋流方向和酸性氣旋流裝置(12)的旋流方向相反。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于硫磺回收的逆向旋流燃燒器，其特征在于:所述穩(wěn)焰器(7)的外緣直徑與燃?xì)夤軆?nèi)徑相同，酸性氣體需經(jīng)穩(wěn)焰器(7)的外緣擴(kuò)散后進(jìn)入擴(kuò)張段(5)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于硫磺回收的逆向旋流燃燒器，其特征在于:所述空氣旋流裝置(3)的外側(cè)設(shè)置有環(huán)狀的耐火材料支撐筒(10)，所述耐火材料支撐筒(10)側(cè)壁面圓周方向上均勻開有矩形孔。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種克勞斯硫磺回收逆向旋流燒氨燃燒器，燒嘴組件包括第一空氣接頭、第二空氣接頭、第一空氣管、燃?xì)饨宇^、燃?xì)夤堋⑺嵝詺怏w接頭以及酸性氣體管所述酸性氣體管的出口端與燃?xì)夤艹隹诙诉B接，酸性氣體管的出口端位于燃燒室內(nèi)，酸性氣體管固定在燃燒器殼體上，燃?xì)夤芘c酸性氣體管之間形成酸性氣體通道，酸性氣體接頭設(shè)置在酸性氣體管入口端且與酸性氣體通道相通，酸性氣體通道內(nèi)設(shè)置有酸性氣旋流裝置。本實(shí)用新型的硫磺回收的燃燒器采用了空氣與酸性氣各設(shè)置一個(gè)旋流裝置的方式，經(jīng)過的流體將發(fā)展成為具有一定旋流強(qiáng)度的紊流，延長(zhǎng)了具有旋流特征的高動(dòng)量的空氣和酸性氣體在擴(kuò)張段中的沖擊時(shí)間，使得空氣和酸性氣混合更加充分。
文檔編號(hào)F23D14/24GK202993205SQ20122067287
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2012年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月8日
發(fā)明者仲偉聰, 楊國(guó)華, 吳遠(yuǎn)剛, 趙海濤, 劉丹, 曹智程, 洪流 申請(qǐng)人:中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第六研究院第十一研究所