[發明專利]一種三通道硫磺回收燃燒器

有效

• 申請號: 201610424577.4
• 申請日: 2016-06-14
• 公開（公告）號: CN106082138B
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 周屈蘭;黃山;李娜;張立勝;田芳勇
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: C01B17/04
• 分類號: C01B17/04
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所61215
• 代理人: 何會俠

技術領域

本發明屬于燃燒技術領域，涉及一種硫磺回收燃燒器；進一步涉及一種利用多頭螺旋導流板產生的中心空氣旋轉射流和主空氣旋轉射流包裹徑向旋流裝置產生的酸性氣旋轉射流進行燃燒的三通道硫磺回收燃燒器。

背景技術

根據硫磺回收技術原理，硫磺回收通常是將含有硫化氫的酸性氣與空氣或氧氣在一臺燃燒爐中燃燒。通過嚴格控制空氣或氧氣量，使燃燒產物中硫化氫與二氧化硫氣體體積比為2：1。冷卻燃燒過后的氣體，冷凝回收氣體中的硫磺。然后將剩余氣體再經過二級、三級反應回收硫磺。通常硫磺回收裝置的硫回收率可達95～98％。因此要實現高硫磺回收率的技術要點有兩個方面。第一，保證含硫化氫的酸性氣與空氣或者氧氣的體積比合適，如果體積比不合適，將會造成硫化氫或者二氧化硫的剩余，硫磺回收率會降低。第二，保證燃燒器的穩定正常運行，如果燃燒器內部元件出現燒損，則會很大程度影響硫磺的回收。

發明內容

根據上述高硫磺回收率的思路，本發明的目的在于提供一種三通道硫磺回收燃燒器，利用多頭螺旋導流板產生的中心空氣旋流和主空氣旋流包裹徑向旋流裝置產生的酸性氣體進行燃燒的三通道硫磺回收燃燒器，實現高硫磺回收率的燃燒；主空氣通道是流速在1.5～11m/s之間的空氣，借助導流孔板形成圓周方向比較均勻的空氣流；再經過徑向旋流裝置形成主空氣旋流；硫化氫通道是流速在4～35m/s之間的酸性氣，經過螺旋導流板形成酸性氣旋流；中心空氣通道是流速在1.5～11m/s之間的空氣，經過螺旋導流板形成中心空氣旋流；三股旋流氣體從三個通道分別進入到燃燒器的縮口處發生強烈的混合，使酸性氣和空氣形成合適的化學當量比，充分燃燒；同時中心空氣旋流能夠冷卻燃燒區域附近的部件，從而有效防止導流板等部件燒損。

為了實現上述目的，本發明的技術方案是：

一種三通道硫磺回收燃燒器，包括甲烷管道1，設置在甲烷管道1中心的點火槍道，同軸設置在甲烷管道1外部的中心空氣管道2，同軸設置在中心空氣管道2外部的酸性氣管道3，同軸設置在酸性氣管道3外部的徑向旋流裝置4，同軸安裝在徑向旋流裝置4外部的導流孔板5，同軸設置在導流孔板5外部的主空氣管道6；所述中心空氣管道2內布置有中心空氣螺旋導流板8，酸性氣管道3內布置有酸性氣螺旋導流板11；所述甲烷管道1的出口連接有穩焰鈍體10，穩焰鈍體10為從甲烷管道1出口向外形成擴口裝置，甲烷噴孔9布置在甲烷管道1出口與穩焰鈍體相連的傾斜面上；點火槍道貫穿整個甲烷管道1和穩焰鈍體10，最后從穩焰鈍體10的中心處進入爐膛點火；在主空氣管道6的出口處連接有保溫夾層7，保溫夾層7的入口與穩焰鈍體10配合形成一個縮口，中心空氣、酸性氣、主空氣三股旋流氣體的旋流方向一致，采用空氣內外夾擊酸性氣的方式從三個通道進入到燃燒器的縮口處發生強烈的混合，使酸性氣和空氣形成合適的化學當量比，充分燃燒；利用兩股空氣的冷卻作用防止中心空氣螺旋導流板8、酸性氣螺旋導流板11、穩焰鈍體10和保溫夾層7縮口處的燒損。

所述中心空氣螺旋導流板8和酸性氣螺旋導流板11在距離管道出口1/5～1/4處結束布置。

所述中心空氣管道2的中心空氣連接到單獨的風機或從主空氣管道6的進口處進行分流，所分流量占總空氣量的1/6～1/5。

所述中心空氣螺旋導流板8的個數為1～16個，與軸線夾角為15°～85°。

所述酸性氣螺旋導流板11的個數為1～16個，與軸線夾角為15°～85°。

所述徑向旋流裝置4由10～30塊導流板組成。

所述導流孔板5上設置導流孔的數目為12～36個。

所述甲烷噴孔9布置有2圈，每一圈的個數為24個，孔的直徑為6mm。

相對于現有技術，本發明使用螺旋導流板和徑向旋流裝置配合的方式，形成方向相同的中心空氣旋流、酸性氣旋流、主空氣旋流。三股旋流氣體從三個通道分別進入到燃燒器的縮口處，使用中心空氣旋流和主空氣旋流包裹酸性氣旋流這一內外空氣夾擊酸性氣的方式組織燃燒。在縮口處，三股旋流發生強烈的混合，使酸性氣和空氣形成合適的化學當量比，充分燃燒。同時螺旋導流板可以在距離管道出口1/5～1/4處結束布置以及內外空氣旋流的冷卻作用，可以有效防止螺旋導流板等部件燒損。內外空氣旋流可以在燃燒時對相對靠近燃燒區域的螺旋導流板以及穩焰鈍體等部件進行冷卻，有效的防止了部件的燒損。從而有效的提高硫磺的回收率。此外，本發明中使用的部件具有結構簡單、加工方便的優勢，同時結構大多使用同軸嵌套配合結構，整體結構穩定便于安裝拆卸。

附圖說明

圖1是本發明一種硫磺回收三通道燃燒器整體剖面視圖。