硫磺回收用燃烧器？ 一种用于硫磺回收的燃烧器，包括烧嘴（１）、点火装置（７）、燃烧室（６）、空气风箱（５），燃烧室（６）是包括入口和出口的空腔，烧嘴（１）的尾部和点火装置（７）的点火端分别靠近燃烧室（６）的入口，设有进空气孔的空气风箱（５）套在燃烧室（６）外面，其特征在于：在燃烧室（６）的入口处设有环状的内置旋流装置（３），其由与圆周方向相切的多组叶片焊接而成。 旋流式高强力燃烧器的结构和工作原理： 燃烧过程是在高温下完成的剧烈的化学反应过程，其反应机理非常复杂而且难于控制，在合理的组织燃烧过程中，如何有效的控制反应工艺和降低污染物排放又是一个复杂而又有挑战性的课题。这正是硫磺回收装置中克劳斯（claus）工艺成功运行的关键技术保证。三分之一的酸性气（含h2s） 和其他的可燃物如氢气、烃类、一氧化碳、氨气、氰化物、硫醇等被烧掉，生成的二氧化硫（so2）又进一步和剩余的硫化氢（h2s）反应生成单质硫。由于氨气、氰化物、硫醇的存在，使的燃烧过程变的复杂，因为这些成分在欠氧的气氛下很难被燃烧完全。没有被氧化的氨气和氰化物会同h2s 发生化学反应，产生的化合物会堵塞装置的下游设备：催化剂反应器、硫凝结器、换热器和液态硫出口等。因此，氨气和氰化物在燃烧过程中被完全分解至关重要。含氨酸性气中的氨气必须完全被分解，转化为无害的氮气。同时，酸性气燃烧器还必须能够防止氧气进入催化剂床，防止回收的单质硫被氧化，还要完全分解其它污染物，防止催化剂失效。 根据工程实际的需要，燃烧器不但要求具有极佳的充分混合的特点，还要求保证燃烧稳定安全可靠，温度场均匀的特性。旋流式高强力燃烧器正好满足了上述要求。燃烧器的结构形式（图１）概述如下： a. 助燃空气通过空气入口进入风箱； b. 空气在进入涡旋片之前，通过多孔板使分布均匀； c. 在空气流体通过涡旋片（一组旋流叶片）后充分展开产生很强的涡流； d. 同时，酸性气通过气烧嘴端部的，中心安装的低压旋流片喷入燃烧区； e. 空气通过锥型口与进来的酸性气进行充分的旋流混合； f. 由于空气和酸性气，以及再循环回来的烟气混合物的高度旋流扩散混合，在燃烧区中心形成负压区，这是再循环旋流式高强力燃烧器的主要特点； g. 空气在经过涡旋片与酸性气在燃烧室混合，沿燃烧室内外壁形成边界层，防止燃烧室壳体金属超温。 旋流式高强力燃烧器的基本原理是使低动量旋流进入的酸性气在高动量旋流进入的燃烧空气的带动下高速旋转，在燃烧室中心产生局部负压区和回流效应，回流的高温烟气和喷入的燃料气及助燃空气相互作用并强力扩散混合，同时形成非常稳定刚劲的短火焰，瞬间完成强烈的热化学燃烧反应。 2、 旋流式高强力燃烧器的关键技术： 该项目的关键技术在于如何保证燃料气和酸性气的混合扩散效果和怎样确定燃烧室的热负荷容积，前者关系到是否能保证硫磺回收反应炉中均匀稳定的温度场和硫磺转化率，后者关系到高强力燃烧释放的热量能否被最佳的吸收以进一步提高硫磺转化率。换句话说，燃烧器的旋流系数ω和容积热负荷系数vq 是保证产品成功的最关键的两个技术参数。 图１旋流式高强力燃烧器及配套设备示意图 3、 项目产品的技术性能水平与国内外先进技术水平对比 现行研制的旋流式高强力燃烧器具有国际先进水平。特别在技术要求较高的硫磺回收领域，目前国内尚无科研机构或企事业专门研究或研制该类产品，最终用户或设计选型部门只能依靠海外招标的形式，从有限的二或三家燃烧器供应商购买价格昂贵的同类产品。与其他著名的燃烧器供应商相比较，旋流式高强力燃烧器具有以下几方面的特点： a. 运行调节比大 由于精心设计的几何结构保证空气侧和酸性气侧的压力降满足用户的要求，同时最大限度的提高燃烧器运行调节比达到10：1 以上，远远大于荷兰和英国公司号称的5：1 调节比。来自硫磺回收装置的酸性气为副产气，流量经常受到上游负荷的波动影响而变化无常。进口燃烧器的调节比满足不了经常性波动变化的负荷要求，后果将导致在小负荷运行时火焰传播速度大于燃料扩散速度，燃烧不稳定，甚至产生回火，影响安全运行。 b. 燃烧稳定无回火 旋流式高强力燃烧器属于外混式燃烧， 燃料气压力降可以根据用户实际状况有针对性的设计，保证在很小的压力降下稳定的燃烧， 从根本上杜绝回火的可能性，生产运行更安全可靠。 c. 运行稳定无振动 普遍的用户反映进口设备供应商的产品有振动现象，特别是中、大型燃烧器的振动现象更加明显。通过专业人士的计算测试和仿真技术支持等多方面的努力，旋流式高强力燃烧器彻底消除振动现象。 d. 设备使用寿命长 由于特殊的结构设计，燃烧室的耐火浇铸料和外壳受到风箱中的助燃空气和燃烧室内旋流的空气边界层冷却，可以保证耐火材料和金属壳体不会因为过烧而脱落或损坏。反之，欧洲设备供应商的产品没有设置冷却夹层，更没有在燃烧室内形成因旋流而产生的空气冷却 边界层，经常造成特别厚的耐火材料破坏，因此也更容易让酸性气和高温烟气穿过耐火保温层而在燃烧器壳体内表面结露。 这就是为什么进口产品要求燃烧器壳体表面温度不能低于150℃ ，从而防止h2s 气体遇冷凝结腐蚀金属壳体的原因。除了上述与进口产品比较的区别以外，旋流式高强力燃烧器还有以下特点： e. 温度场均匀 保证可燃性气体与燃烧空气混合扩散及时，达到燃料剂和氧化剂在燃烧室内充分扩散并有效接触是创造均匀温度场的前提。由于旋流片的作用， 进入燃烧室的拥有一定旋流系数的空气与同样旋流设计进入的酸性气或燃料气混合渗透， 进一步增强紊流混合效果，达到最佳燃料剂和氧化剂的配比，从而提高温度场的均匀性，有效增加硫磺回收转化率。 f. 污染排放物低 主要污染物的排放与燃烧温度的设置密切相关，特别对于碳黑物质，nox 和btex 等的排放。如何既保证最优的硫磺回收转化率又有效地控制上述污染物的产生，很明显燃烧温度的控制将是最关键的因素。实践证明，销毁污染物的排放，特别是硫磺回收过程中的nh3 的治理，已经获取成功的经验。查看更多
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