Печь для сжигания комовой серы

 

1. ПЕЧЬ ДЛЯ СЖИГАНИЯ КОМОВОЙ СЕРЫ, содержащая корпус, приспособления для подачи комовой серы с окислителем и вывода продуктов сгорания и шламов, плавильник и конический отстойник, отличающайс я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности и сН1 жения материалоемкости, плавильник выполнен в виде двух коаксиально расположенных труб с прорезями, а отстойник снабжен желобами для стока серы . 2.Печь ПОП.1, отличают ая ся тем, что желоба для стока серы выполнены наклонными. 3.Печь по пЛ, отличающаяся тем, что плавильник снабжен отражателем, установленным с углом наклона к горизонтали. 4. Печь по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что вертикальный (Л корпус и отстойник установлены с образованием кольцевого .канала между с внутренней поверхностью корпуса и на ружной поверхностью отстойника, в ко тором смонтированы фурмы подачи воз- g духа..

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

9(50 F 27 В 15 00.ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3431559/29-30 (22) 19.03.82 (46) .23.07.83, Бюл. Р 27 (72) В.A.Куханов, A.È.Надежкин, Г.В.Ладунец, О.Н.Баландин и Н.A.Øeâченко (71) Приморское ордена Знак Почета производственное объединение "Бор" им. 50-летия СССР (53) 628. 54(088. 8) (56) 1. Патент ФРГ Р 1144867, кл. 24 С1, 1966.

2. Авторское свидетельство СССРР 445814, кл. F 27 В 17/00, 1974.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 575452, кл. F 23 С 9/00, 1976.

4. Авторское свидетельство СССР

Р 883630, кл. F 27 В 3/02, 1979 (прототип). (54)(57) 1. ПЕЧЬ ДЛЯ СЖИГАНИЯ КОМОВОЙ СЕРЫ, содержащая корпус, приспособления для подачи комовой серы с окислителем и вывода продуктов сгорания и шламов, плавильник и кони„„Я0„„1030633 A ческий отстойник, о .т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения экс плуатационной надежности и снижения материалоемкости, плавильник выполнен в виде двух коаксиально расположенных труб с прорезями, а отстойник снабжен желобами для стока серы.

2. Печь по п.1, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что желоба для стока серы выполнены наклонными.

3. Печь по п.1, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что плавильник снабжен отражателем, установленным с углом . наклона 0-15 к горизонтали.

4. Печь по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что вертикальный корпус и отстойник установлены с об- ф/ разованием кольцевого .канала меясцу внутренней поверхностью корпуса и на- С ружной поверхностью отстойника, в котором смонтированы фурье подачи воз- духа. !

О ии4

1030633

Конструкция печи позволяет сжигать комовую серу без предварительного ее измельчения и расплавления. Плавление комовой серы в плавильнике осуществляется за счет тепла продуктов сгорания серы при теплообмене между продуктами сгорания и серой, находящейся в копильнике(4).

Однако конструкция плавильника не позволяет изменять количество тепла, подводимое к нему, поэтому при колебаниях нагрузки трудно регулировать концентрацию 5 0z в печных газах, а также возможны случаи недоплава, либо перегрева расплавленной серы.

Перегрев расплавленной -серы снижает ее вязкость, делает тягучей, а,это ухудшает процесс горения и может привести к выводу установки из строя.

Кроме того, устройство имеет погруженные фурмы, в которых подается окислитель. При неожиданных остановках нагнетательных устройств, либо по другим причинам может произойти снижение давления окислителя в фурмах и заполнение их расплавленной серой, что также приводит к остановке технологическогб процесса.

При такой подаче воздуха не про-. исходит распыливание жидкой серы и интенсификация горения достигается за счет барботирования воздуха через слой горючего- вещества, но при тангенциально-вихревом сжигании серы, удельное теплонапряжение топочного обьема значительно выше, а это значит, что они обладают более высокой материалоемкостью.

Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности и снижение материалоемкости. укаэанная цель достигается тем, что в устройстве для сжигания комо вой серы, содержащем корпус, приспо" собления для подачи комовой серы с окислителем и вывода продуктов сгорания и шламов, плавильник и конический отстойник, плавильник выполнен в виде двух коаксиально расположенных труб с прорезями, а отстойник снабжен желобами для стока

Изобретение относится к конструкциям печей для сжигания серы и может быть использовано в химической. промыпленности.

Известно устройство для сжигания газообразного, жидкого или пылевидно- 5

ro топлива,. содержащее камеру горения, горелки для подачи горючего вещества и первичного воздуха, сопла для подачи вторичного воздуха. Горелки установлены наклонно на боко- 10 вых стенках камеры горения и направлены навстречу соплам, которые расположены на одной из стенок камеры горения. Горючее вещество вместе с йервичным воздухом приходит прямо ,l по направлению к центру стенки каме" ры горения, где расположены сопла.

Через сопла в это же время подается вторичный воздух. При этом скорость вторичного воздуха больше, чем скорость смеси горючего вещества и первичного воздуха, поэтому пламя горелки при интенсивном завихрении становится маленьким и в этом пространстве присходит сгорание горючего вещества(1).

В известном устройстве наблюдается нестабильность горения, так как воздушные сопла расположены на фронтальной стенке, топливные — под углом или навстречу.

Такое расположение сопел затрудняет работу устройства, так как малейшее изменение соотношения давлений топливо-вторичный воздух, или грубый распыл топлива, приводит к проско-З5 ку топлива на фронтальную стенку и к ее шламованию или наблюдается вынос несгоревших частиц в газоход.

Кроме того, в известной конструкции само горючее вещество перед по- 4Q дачей. в устройство, необходимо измельчать (распылять) до пылевидного состояния, а это удорожает процесс сжигания, делает технологию более громоздкой и материалоемкой, требует 45 установки дополнительного сложного оборудования.

Известна печь для сжигания серы, в которой за счет горения серы на поверхности дисков, насаженных на вал, достигается повышение производительности 21 .

Однако диски занимают рабОчее npo""TðàHñòâî камеры, возникает необходимость их чистки. Кроме того, отвод остаточных продуктов осуществляется через штуцер, находящийся в середине печи, в той же зоне, где подача серы и воздуха. Следовательно в зонах, прилегающих к торцам, возможна задержка несгоревшей серы и удаление ее с Я) остаточными продуктами.

Известна также печь для сгорания ,серы, содержащая соосно расположенные камеры горения, снабженную сред- ствами подачи серы и воздуха — тангенциальными соплами, основную каме ру дожигания с торцевой стенкой для создания пережима и отверстия вывода продуктов сгорания 3)..

Известная печь может сжигать лишь расплавленную вне ее серу, а это приводит к дополнительным потерям тепла и к применению дополнительного оборудования.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является печь для сжигания комовой серы, содержащая вертикальный корпус, приспособления для подачи комовой серы и окислителя и вывода продуктов сгорания и шламов, плавильник и конический отстойник.

1030633 серы. Желоба для стока серы выполнены наклонными. Планильник снабжен отражателем, установленным с углом наклона 0-15 к горизонтали, о

Вертикальный корпус и отстойник установлены с образованием кольцевого канала между внутренней поверхностью корпуса и наружной поверх,ностью отстойника, в котором смонтированы фурмы подачи воздуха.

На фиг.1 предстанлено устройство 10 для сжигания комовой серы, общий вид; на фиг.2 — сечение А-A на фиг.1; на фиг.3 — узел I на фиг.1; на фиг.4 узел II на фиг.1.

Устройство для сжигания серы состоит иэ вертикального корпуса 1, конического отстойника 2 и плавильника 3.

Вертикальный корпус 1 включает в себя камеру 4 горения с газаходом для вывода продуктов сгорания, внутренней обечайкой 5, наружным кожухом

6, между которыми расположен воздушный зазор 7, а также аэродинамическим пережимом 8 и фурмами 9 °

Конический отстойник 2 имеет желоба 10, для подачи жидкой серы н канал 11, образованной внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью отстойника, а также отверс- 30 тие 12 для вывода шламов.

Плавильник 3 состоит из воронки 13, внутренней трубы 14, наружной трубы 15, отражателя 16. Наружная труба

15 имеет прорези 17, соединенные с .З5 пространством печи и прорези 18, которые через коллектор 19 посредством клапанов 20 подключаются к заэору7. нутренняя труба 14 имеет прорези 21 коллектор 22. Между внутренней трубой 14 и воронкой 13 имеется кольцевой зазор 23.

Устройство работает следующим образом.

В загрузочную воронку 13 поступа- 45 ет комовая сера и под действием собственного веса она продвигается по внутренней трубе 14 плавильника 3.

Теплообмен между серой и продуктами ее сгорания происходит через наружную трубу 15 и через внутреннюю трубу 14. В зазор, образованный наружной 15 и внутренней 14 трубами, из воздушного зазора 7 через коллектор

19 и прорези 18 поступает воздух. Количество воздуха можно регулировать клапанами 20.увеличивая или уменьшая количество этого воздуха, изменяют термическое сопротивление плавильника, а следовательно, и количество тепла, отводимого от газов к сере. - 60

Если количестно воздуха увеличить, то количество тепла передаваемого сере уменьшится, следовательно, снизит,ся производительность планильника, а, также наоборот. 65

Вывод воздуха осуществляется через прорези 17 в рабочее пространство печи. Прорези ныполнены н виде окон, расположенных равномерно по окружности наружной трубы 15. Воздух из них выходит под углом 0-15. Такой угол воздушному потоку создает отражатель 16. НарУжная труба 15 устанавливается так, чтобы она заканчивалась н месте установки аэродинамического пережима 8. Выходя из прорезей 17, поток воздуха способствует перемешиванию газового потока продуктов сгорания, турбулизирует его. Если в потоке содержатся крупные частицы несгоревшей серы, то они отбрасываются обратно в камеру горения 4.

Угол входа струи потока воздуха выбирают так, чтобы точка схода находилась н пределах аэродинамического пережима. При увеличении угла происходит сжатие газового потока по длине печи и возрастает ее гидродинамическое сопротивление, что приводит к увеличению мощности тя го-дутьевых устройств.

При уменьшении угла происходит прорыв несгоревших частиц серы за печь. Таким образом, устройство плавильника в виде коаксиально расположенных труб с воздушным зазором между ними, с системой отверстий подачи и вывода воздуха и с сообщением ему необходимого угла схода, позволит регулировать теплообмен между серой и продуктами сгорания, обеспечит стабильную работу устройства и концентрацию S O> в эапеч" ных газах, а также способствует более интенсинному сжиганию серы за счет устранения попадания несгоревших частиц серы в газоход.

Продвигаясь по внутренней трубе 14, комовая сера нагревается и плавится. Вода, вносимая с серой, испаряется, превращается в перегретый пар и под действием сил упругости поднимается вверх.

Между загрузочной воронкой 13 и ннутренней трубой 14 существует кольцевой зазор 23, в районе которого труба 14 имеет прорези 21, соединенные с коллектором 22. В коллекторе.22 поддерживается более низкое давление и водяные пары отсасываются иэ плавильника через него.Прорези расположены равномерно, что способствует более равномерному отсасыванию водяных паров по всему сечению плавильника.

Иэ внутренней трубы 14 расплавленная жидкая сера поступает в конический отстойник 2.

Грубые включения удаляются иэ отстойника через отверстие 12, à расплавленная сера по желобам 10 стекаЬт в канал 11. Желоба 10 выполняются наклонными, что улучшает сток се1030633 ры. В канал 11 иэ фурм 9 подается тангенциально воздух. Этот воздух имеет большую скорость 35-бО м/с, в результате чего его кинетическая энергия достаточна, чтобы распылить поток жидкой серы, стекающей иэ желобов.

Жидкая сера подается на поток воздуха сверху, а это улучшает ее распыл. Образовавшаяся смесь поступает в рабочий объем камеры 4 горе- IO ния.

Таким образом, горение жидкой серы происходит в тангенциально-вихревом потоке, а это позволяет достиг3 нуть теплового напряжения 1 м топоч- 5 ного объема до 1,5-2 10 ккал/м ч, что з начительно выше, чем при барботажном сжигании жидкого топлива, а это снижает материалоемкость установки, Продукты сгорания выводят через центральное отверстие в пережиме 8, где отсекают грубые частицы и возвра-! щают на догорание. Продукты сгорания выводятся через газоход.

Выполнение плавильника в виде коаксиально расположенных труб с прорезями для подачи окислителя и вывода водяных паров, подсоединенных к сборным коллекторам, а также оборудование отстойника желобами для стока серы позволяет регулировать подвод тепла к плавильнику, выработку плавильником жидкой серы, ликвидировать влияние колебаний нагрузки на концентрацию - SO< в запечных газа и тем самым повысить эксплуатационную надежность устройства, производить распыл топлива до мелкодисперсного состояния энергией воздуха, в результате этого достигается возможность работать при теплонапряжениях топоч-. ного объема печи 1,5-2 10 ккал/м ч, 6 что соответствует удельной материалоемкости циклонно-вихревых установок, сжигающих жидкую серу.

1030633

448З

Составитель Т.Лепахкна

ТехредМ.Гергель (Корректор A. Ильин

Редактор Н.Гулько

Заказ 5187/40 Тираж 615

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4