Топка котлопечного агрегата для сжигания жидкой серы Советский патент 1991 года по МПК F27B15/00 

Изобретение относится к химии, конкретно к устройствам сжигания серы для получения диоксида серы с последующей его переработкой в серную кислоту.

Цель изобретения - повышение объемной интенсивности сжигания серы, экономия конструктивных материалов, упрощение обслуживания и повышение равномерности тепловой нагрузки по сечению выходящего из топки газового потока.

На фиг.1 изображена циклонная топка котлопечного агрегата; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Топка состоит из цилиндрического футерованного корпуса 1, форсунок 2 для подачи жидкой серы, сопел 3 для ввода в топку воздуха, патрубка 4 для вывода газов, патрубка 5 ввода воздуха в рубашку топки, защитной воздушной рубашки б, дополнительных сопл 7 ввода воздуха и дополнительных серных форсунок 8.

Топка котлопечного агрегата работает следующим образом.

Корпуса 1 цилиндрической топки выпол,- нены в виде двух камер, зеркально повторяющих друг друга относительно патрубка вывода газов . Сам патрубок тангенциально подключен к корпусам в центральной части. Сера подается форсунками 2 и 8, расположенными по обоим концам корпусов 1 топО

с

00 О 00 Ю

ки, под давлением б 8 атм для обеспечения тонкого ее распыла и высокой степями выгорания. Возможна также подача серы к форсункам в торце топки вдоль ее оси. Воздух для сгорания серы подается через сопла 3 и 7, расположенные также с обоих концов топки, причем сопла по отношению к корпусу топки расположены тангенциально, обеспечивают раскрутку потока в одном направлении, согласованном с выходом газа через выходной патрубок 4. Скорость выхода воздуха из сопл составляет 45- 60 мм/с.

С целью исключения ожогов обслуживающего персонала топка окожушена воздушной рубашкой 6, куда вводится для охлаждения дутьевой воздух через патрубок 5, с кожуха печи воздух тангенциально направленными соплами 3 и 7 вводится внутрь топки.

Два закрученных газовых -потока с одинаковой направленностью тангенциальной составляющей скорости по продвижения к расположенному в центре патрубку 4 выхода газов испытывают всевозрастающее взаимное влияние. При столкновении потоков в районе расположения патрубка выхода газов происходит частичное их отражение и взаимопроникновение, что способствует их активному перемешиванию, выравниванию температур по всей длине циклона и более полному выгоранию серы. По эффекту взаимовлияния двух составных потоков внутри одной циклонной топки в более интенсивной форме соблюдаются все процессы, создаваемые пережимом или (как в прототипе) торцовой камерой, в результате чего отпадает необходимость установки последних в циклонной топке. Существующие колебания параметров каждого газового потока (расход, давление, температура), возникающие в силу непропорциональности вводимых с двух концов серы и воздуха при их столкновении и взаимопроникновении выравниваются, в результате чего газ на Е1Ы,оде из топки - входе в охлаждающие поверхност и котла-утилизатора гораздо более однороден, чем в известной точке, где для создания заданной мощности для сгораемой серы (500 т/суп) требуются две циклонные печи на один котел-утилизатор. При тангенциальном выходе газов из топки по всей ее длина сохраняется циклонным эффект, в наибольшей мере способствующий полному выгоранию серы и выравниванию всех параметров газового потока. При этом отпадает необходимость в наличии переходной камеры, устанавливаемой для дополнительного перемешивания газовых потоков в мощны

котлопечных агрегатах, укомплектованных двумя независимыми циклонными топками. Предлагаемая циклонная топка способна резко увеличить загрузку на сжигаемой сере, не увеличивая при эдтом диаметр циклона, что позволит обойтись одной циклонной топкой.

С обох концов топки формируются два газовых потока с глубокой обратной связью,

0 которые, встречаясь в серединетопки, внедряются один в другой, тем самым обеспечивая дополнительное интенсивное перемешивание газа, увеличивая степень выгорания серы, т.е. повышают чистоту ди5 оксида серы, поступающего в контактный аппарат Предлагаемая конструкция циклонной топки проста, для своего изготовления -оебует значительно меньше металла и фугеровочных материалов, чем любые другие известные типы конструкций печей для сравнимых мощностей перерабатываемой серы. В чей отсутствуют сложные и тепло- напряженные элементы (например, пережимы или торцовые камеры), что позволяет

5 увеличить срок ее межремонтного пробега. Равномерная тепловая нагрузка по всему объему топки благоприятно сказывается как на горении, так и теплостойкости футеро- вочных материалов. В данной циклонной

0 топке во всех случаях выдерживается равномерная тепловая нагрузка по сечению газового потока на входе из топки - входе в котел-утилизатор, а отсутствие перекосов температур благотворно сказывается на

5 увеличении срока службы котла.

Способность предлагаемой циклонной топки выравнивать все параметры потока даже при больших перекосах в количестве подаваемого воздуха или серы (например,

0 при забиве и смене серной форсунки) снижает требования к замеру и регулированию каждого из подводимого к топке серного или воздушного потоков, тем самым создается возможность замера и регулирования

5 только объединенных потоков, а это намного упрощает схему автоматизации работы топки.

Результаты сравнительных испытаний по сжиганию серы в промышленном котле циклонной печи с торцовой камерой (прото0 тип) и предлагаемой топки для примерно равных серных нагрузок приведены в таблице.

Как видно из данных таблицы, предложенная конструкция циклонной топки кот5 лопечного агрегата позволяет в сравнении с известными повысить объемную интенсивность агрегата с 15,7 до 17,3 т, серы/м3, сэкономить значительное количество конструктивных материалов, в том числе металла

на 20%, шамотного кирпича 33%. упростить обслуживание агрегата, уменьшить количество серных форсунок с 12 до А, добиться одинаковой температуры по всему сечению газового потока, что снимает вопросы, связанные с трудностью эксплуатации котла- утилизатора при неравномерности тепловой нагрузки по сечению выходящего из топки сернистого аза.

Формула изобретения

Топка котлопечного агрегата для сжигания жидкой серы, содержащая два цилинд0

рических металлических футерованных корпуса, снабженных форсунками для подачи жидкой серы и соплами ввода воздуха, патрубок выхода газов, отличающаяся тем, что, с целью повышения объемной интенсивности сжигания серы, экономии конструктивных материалов, упрощения обслуживания и повышения равномерности тепловой нагрузки по сечению выходящего из топки газового потока, цилиндрические футерованные корпуса размещены на одной оси с обеих сторон патрубка выхода газа, при этом последний расположен тангенциально к ним.

15

Изобретение относится к химии, а именно к устройствам сжигания серы для получения диоксида серы с последующей его переработкой на серную кислоту. Цель изобретения - повышение объемной интенсивности сжигания серы, экономия конструктивных материалов, упрощение обслуживания и повышение равномерности тепловой нагрузки по сечению выходящего из топки газового потока. Цилиндрические футерованные корпуса 1 размещают на одной оси с обеих сторон патрубка 4 выхода газа, при этом последний располагают тангенциально к ним. За счет более интенсивного перемешивания двух встречных потоков повышается скорость и полнота сжигания серы, выравнивается тепловая нагрузка по сечению выходящего из топки газового потока, отпадает в сравнении с известным необходимость выполнения в печи ряда элементов из металла и огнеупоров. 2 ил., 1 табл. fe

Фиг.2