硫磺燃燒器又稱為噴嘴或燒嘴,是酸性氣燃燒爐的重要組成部分,其功能是使酸性氣與空氣混合均勻,提供一個使雜質(zhì)和硫化氫都能完全燃燒的穩(wěn)定火焰,故燃燒器對維持燃燒爐正常運轉(zhuǎn)有重要作用。燃燒器的氣流混合程度會影響硫轉(zhuǎn)化率,燃燒器的調(diào)節(jié)性能會影響裝置的操作彈性,燃燒器的安全可靠也影響裝置的使用年限。酸性氣燃燒器
作用
熱反應爐是硫磺回收裝置中的核心設備,而酸性氣燃燒器則是核心的核心。燃料氣、酸性氣、助燃空氣通過燃燒器,以一定的形式混合后噴入火道及爐膛,發(fā)生燃燒反應。性能優(yōu)良的燃燒器可以提高熱反應爐內(nèi)單質(zhì)硫的轉(zhuǎn)化率,消除銨鹽、重烴及其他雜質(zhì)對下游設備的影響,保證裝置高效、長周期運行。
燃燒方式
目前國內(nèi)、外硫磺回收裝置酸性氣燃燒器均采用高強力漩流配風,燃料與空氣的混合型式分為兩種:預混合式和擴散式。前者的優(yōu)點是:混合充分、燃燒強烈速度快;但對設備的設計制造精度要求比較高、操作彈性低,易出現(xiàn)脫火或回火。后者的優(yōu)點是:操作彈性高,不易脫火、不回火;但混合時間長,燃燒強度低,速度慢。從目前的應用來看,預混合式所占比例較大,只要設計合理得當,預混合式的反應程度深、燒氨效果也明顯。
設計關鍵
酸性氣燃燒器的結構設計同工藝參數(shù)、熱反應爐的結構、技術要求緊密相連。根據(jù)不同的酸性氣組成、雜質(zhì)含量的多少、許用壓降、介質(zhì)溫度、操作彈性等條件作出合理的結構設計是對酸性氣燃燒器設計人員*基本的要求,制造廠商的產(chǎn)品使用業(yè)績也會給設計人員提供一定的經(jīng)驗參考。目前一些業(yè)內(nèi)知名企業(yè)還可以運用軟件對已設計的燃燒器及反應爐進行CFD數(shù)值仿真模擬以驗證設計的合理性、可靠性。通過這種數(shù)值模擬,可以得到各種介質(zhì)(H2S、SO2、NH3、O2等)在燃燒器、熱反應爐內(nèi)各個位置的速度、溫度、壓力、濃度的分布,以及這些物理量隨時間的變化情況,確定漩流分布特性、氧化特性、脫流區(qū)等,還可以據(jù)此算出相關的其它物理量,如壓力損失和效率等。此外,與CAD聯(lián)合,還可以進行燃燒器及反應爐的結構優(yōu)化設計。
特點
燃燒器與爐體同心側向安裝在爐體端部。酸性氣經(jīng)燃燒器酸性氣噴槍噴出后與強制渦流助燃風在燃燒器內(nèi)混合后經(jīng)燃燒器喉口噴入爐膛燃燒。硫回收系列燃燒器的*大特點是確保酸性氣體同燃燒空氣在高溫反應區(qū)的高強度混合,從而達到如下特點:
· 催化床使用壽命長
· 有效去除酸氣中雜質(zhì)如:NH3及重烴的影響
· 對廢熱鍋爐/轉(zhuǎn)換器及冷凝器腐蝕低
· 提高硫回收率
· 減少長時間操作的維護費用
酸性氣反應爐燃燒器的設計參數(shù):
操作型式 | 強制通風 |
裝置處理量(t/a) | 1000-100000 |
爐膛溫度:燒氨(不燒氨)℃ | >1300(>1100) |
酸性氣中H2S含量(%) | >55 |
酸性氣中NH3含量(%) | <30 |
燃料 | 燃料氣+酸性氣 |
燃料氣燃燒器前壓力Mpa(表) | 0.2 |
燃料氣溫度(℃) | >30 |
燃料氣重度(kg/NM3) | >0.5 |
燃料氣熱值(kcal/kg) | >6000 |
酸性氣燃燒器前壓力Mpa(表) | ~0.05 |
酸性氣溫度(℃) | 40-160 |
空氣燃燒器前壓力Mpa(表) | ~0.06 |
空氣溫度(℃) | 40-180 |
調(diào)節(jié)比(*大:*小) | 10:1 |
燃燒方向 | 水平 |
安裝位置 | 爐體端部 |