Печь для сжигания комовой серы

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК ЯО 1030 3(50 Г 27 В 15 00 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ая кс ческий отстой с я тем, что плуатационной ния материало полнен в виде ложенных труб ник снабжен ж(56) 1. Патент ФРГ Р 1144867,кл. 24 С 1, 1966.2. Авторское свидетельство СССР.Р 445814, кл. Е 27 В 17/00, 1974.3. Авторское свидетельство СССРР 575452, кл, Р 23 С 9/00, 1976.4. Авторское свидетельство СССРР 883630, кл. Р 27 В 3/02, 1979(54)(57) 1. печь для сжиГАнин комоВОЙ СЕРЫ, содержащая корпус, приспособления для подачи комовой серы с окислителем и вывода продуксгорания и шламов, плавильник и ик, отлич с целью повыш надежности и с мкости, плавил двух коаксиаль с прорезями, а лобами для сто ения э нижеьник выно распо- отстойка севры. 2. Печь я с я тем,выполнены н 3. Печь я с я тем,отражателем наклона 0-1ающатока серы тлиба для о п.1,что желклоннымио п.1,что плаустанок гор тли чаютильник снабжеленным с угломзонтали. ь по п.1,тем, что отстойник м кольцево й поверхно верхностью нтираваныт л и ч а ювертикальный становлены с о .канала меясцу тью корпуса и отстойника, в урмии подачи в 4, Печ щая си корпус и разование внутренне ружной по тором смо духа. на. козтовкони ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУИзобретение относится к конструкциям печей для сжигания серы и может быть использовано в химическойпромыпленности.Известно устройство для сжиганиягазообразного, жидкого или пылевидного топлива, содержащее камеру горения, горелки для подачи горючего вещества и первичного воздуха, сопладля подачи вторичного воздуха. Горелки установлены наклонно на боковых стенках камеры горения и направлены навстречу соплам, которые расположены на одной из стенок камерыгорения. Горючее вещество вместе сйервичным воздухом приходит прямо 15по направлению к центру стенки каме"ры горения, где расположены сопла.Через сопла в это же время подаетсявторичный воздух, При этом скоростьвторичного 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 каквоздушные сопла расположены на Фронтальной стенке, топливные - под углом или навстречу.Такое расположение сопел затрудняет работу устройства, так как малейшее изменение соотношения давленийтопливо-вторичный воздух, или грубый распыл топлива, приводит к проско-З 5ку топлива на Фронтальную стенку ик ее шламованию или наблюдается выноснесгоревших частиц в газоход.Кроме того, в известной конструкции само горючее вещество перед по" 40дачей. в устройство, необходимо измельчать (распылять) до пылевидного состояния, а это удорожает процесс сжигания, делает технологию более громоздкой и материалоемкой, требует 45установки дополнительного сложногооборудования.Известна печь для сжигания серы,в которой за счет горения серы наповерхности дисков, насаженных на вал,достигается повышение производительности 21,Однако диски занимают рабОчее пространство камеры, возникает необходимость их чистки. Кроме того, отводостаточных продуктов осуществляется 55через штуцер, находящийся в серединепечи, в той же зоне, где подача серыи воздуха. Следовательно в зонах,прилегающих к торцам, возможна задерж.ка 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,Конструкция печи позволяет сжигатькомовую серу без предварительного ееизмельчения и расплавления. Плавление комовой серы в плавильнике осуществляется за счет тепла продуктовсгорания серы при теплообмене междупродуктами сгорания и серой, находящейся в копильнике 4.Однако конструкция плавильника непозволяет изменять количество тепла,подводимое к нему, поэтому при колебаниях нагрузки трудно регулироватьконцентрацию 5 О в печных газах,а также возможны случаи недоплава,либо перегрева расплавленной серы.Перегрев расплавленной серы снижаетее вязкость, делает тягучей, а,этоухудшает процесс горения и может привести к выводу установки из строя,Кроме того, устройство имеет погруженные Фурмы, в которых подаетсяокислитель. При неожиданных останов"ках нагнетательных устройств, либопо другим причинам может произойтиснижение давления окислителя в Фурмах и заполнение их расплавленнойсерой, что также приводит к остановке технологическогб процесса,При такой подаче воздуха не про-.исходит распыливание жидкой серыи интенсиФикация горения достигается за счет барботирования воздухачерез слой горючего вещества, но притангенциально-вихревом сжигании серы, удельное теплонапряжение топочного обьема значительно выше, а этозначит, что они обладают более высокой материалоемкостью.Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности и снижениематериалоемкости.укаэанная цель достигается тем,что в устройстве для сжигания комовой серы, содержащем корпус, приспо"собления для подачи комовой серыс окислителем и вывода продуктовсгорания и шламов, плавильник и конический отстойник, плавильник выполнен в виде двух коаксиально расположенных труб с прорезями, а отстойник снабжен желобами для стокасеры. Желоба для стока серы выполнены наклонными. Планильник снабжен отражателем, установленным с углом наклона 0-15 к горизонтали,оВертикальный 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-А на фиг.1; на фиг.3 - узел 1 на фиг.1; на фиг.4 узел 11 на фиг.1.15Устройство для сжигания серы состоит иэ вертикального корпуса 1, конического отстойника 2 и плавильника 3.Вертикальный корпус 1 включает всебя 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 9Конический отстойник 2 имеет желоба 10, для подачи жидкой серы н канал 11, образованной внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью отстойника, а также отверс 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 .З 5 пространством печи и прорези 18, которые через коллектор 19 посредствомклапанов 20 подключаются к заэору 7.нутренняя труба 14 имеет прорези 21коллектор 22. Между внутренней трубой 14 и воронкой 13 имеется кольцевой зазор 23.Устройство работает следующим образом.В загрузочную воронку 13 поступает комовая сера и под действием собственного веса она продвигается повнутренней трубе 14 плавильника 3.Теплообмен между серой и продуктамиее сгорания происходит через наружную трубу 15 и через внутреннюю трубу 14. В зазор, образованный наружной 15 и внутренней 14 трубами, извоздушного зазора 7 через коллектор19 и прорези 18 поступает воздух. Количество воздуха можно регулироватьклапанами 20,увеличивая или умень"шая количество этого воздуха, изменя"ют термическое сопротивление плавильника, а следовательно, и количествотепла, отводимого от газов к сере 60Если 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 тяго-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 9 О 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 пла. вится. 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, а расплавленная сера по желобам 10 стекаЬт в канал 11, Желоба 10 выполняются наклонными, что улучшает сток се 1030633ры. В канал 11 иэ фурм 9 подаетсятангенциально воздух. Этот воздухимеет большую скорость 35-бО м/с,в результате чегоего кинетическаяэнергия достаточна, чтобы распылитьпоток жидкой серы, стекающей из желобовЖидкая сера подается на потоквоздуха сверху, а это улучшает еераспыл. Образовавшаяся смесь поступает в рабочий объем камеры 4 горения,Таким образом, горение жидкой серы происходит в тангенциально-вихревом потоке, а это позволяет достигнуть теплового напряжения 1 м топочного объема до 1, 5-2- 1 О кк ал/м ч,что значительно выше, чем при барботажном сжигании жидкого топлива, аэто снижает материалоемкость установки,Продукты сгорания выводят черезцентральное отверстие в пережиме 8,где отсекают грубые частицы и возвращают 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 влия. ние колебаний нагрузки на концентрацию 60 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 икал/м ч,6что соответствует удельной материало- емкости циклонно-вихревых установок, сжигающих жидкую серу.1030633 Фогз Составитель Т,ЛепахкнаГулько ТехредМ,ГергельКорректор А.Ильи едакт ПодписноеСССР аб д. 4/5 илиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проект каз 5187/40ВНИИПИ по дел 113035 Ти осударстве изобретен Москва, Ж аж б 15ного комитей и открыти5, Раушская