[实用新型]一种硫化氢富氧空气焚烧炉

说明书

技术领域：本实用新型属于环境保护中大气污染物防治的技术领域，具体涉及硫化氢富氧空气焚烧炉。

背景技术：在现有硫化氢干法制酸工艺中，一般采用普通空气作为助燃剂和氧化剂与硫化氢在焚烧炉内燃烧，将气体中的硫化氢及氨、烃类等氧化为二氧化硫、氮气、二氧化碳和水。利用普通空气维持燃烧过程带来某些问题。由于在燃烧过程中必须将空气中所含的惰性气体(主要是氮气)也加热到燃烧温度，这些惰性气体携带的大量热能在后续净化系统中移入冷却水中而难以回收利用，从而造成硫酸装置热回收利用率偏低；加上硫化氢焚烧过程中产生大量水蒸气、空气带入的惰性气体，硫酸装置的气体通量很大，硫化氢焚烧炉过于庞大。用富氧空气助燃具有加快燃烧速率、促使燃料完全燃烧、减少燃烧后排气量和提高热能回收利用效率等诸多优点。然而，用富氧空气代替普通空气燃烧会导致火焰温度升高，使硫化氢焚烧炉内产生过高的温度，容易造成炉子内衬耐火砖损坏。因此用现有的焚烧炉难以满足富氧空气制酸的要求。

发明内容：本实用新型的目的是克服现有技术的不足，通过改变硫化氢焚烧炉的结构、设置冷却水管等方式将硫化氢燃烧热及时移出焚烧炉，以免炉子超温，并确保硫化氢气体燃烧完全。

本实用新型的焚烧炉包括至少一个炉体、至少一个带内外夹套的混合燃烧器、至少一个一次风进口、至少一个二次风进口、至少一个硫化氢气体进口、至少一个锅炉给水出口、至少一个一个炉气出口、至少一个锅炉给水出口及一个冷却水管层；焚烧炉炉体由外至内依次是外保温层、钢制外壳、隔热层、耐火层、冷却水管；炉体还设有二次风进口、锅炉给水出口和炉气出口；焚烧炉的炉头处设有混合燃烧器，混合燃烧器为两层夹套结构，设有锅炉给水进口、硫化氢气体进口、火检装置、一次风进口及烧嘴。

一般地，本实用新型所述焚烧炉采用卧式圆筒形钢壳内衬耐火砖结构，所述炉体由外至内依次为外保温层、钢外壳、隔热层、耐火层和冷却水管层，所述炉体按圆周均匀分布二次风进口、锅炉给水出口及一个炉气出口。

所述混合燃烧器兼具硫化氢气体和一次风预混合、燃烧，以及锅炉给水输送的作用，硫化氢气体和一次风按一定比例送入所述混合燃烧器内夹套，预混合后从烧嘴喷入所述焚烧炉内发生不完全燃烧，锅炉给水由所述混合燃烧器外夹套进入所述焚烧炉内冷却水管层。

所述的冷却水管按圆周分布，其管子轴向与焚烧炉轴向一致，主气流纵向掠过冷却水管层；冷却水管两端设置冷却水管进水管圈和出水管圈，使锅炉给水隔离在炉气之外，与高温炉气直接接触的冷却水管采用特殊耐高温合金材料制作。

所述的焚烧炉的炉体中后部设置四个二次风进口及空气喷嘴，四个所述二次风进口按圆周方向在炉体中均匀分布，上、下、左、右各一个，为了促使焚烧炉内硫化氢燃烧更完全，四个空气喷嘴以较小的角度朝向炉头，所述空气喷嘴喷出的充足富氧与所述焚烧炉内高温主气流接触，使主气流发生扰动，促使燃烧反应。

所述的焚烧炉的炉体尾部设置四个锅炉给水出口，四个所述锅炉给水出口按圆周方向在炉体中均匀分布，上、下、左、右各一个，与冷却水管出水管圈直接相连，所述冷却水管中产生的汽水混合物流入冷却水管出水管圈中，再由四个方向快速离开焚烧炉，所述锅炉给水出口与后续废热锅炉汽包导汽管直接相连。

所述的焚烧炉的炉气出口设置在炉尾端部，所述炉气出口直接与后续废热锅炉进口管相连，减少高温管线和保温设施。

本实用新型将现有的一次进风卧式圆筒形钢壳内衬耐火砖焚烧炉改为两次进风卧式圆筒形钢壳内衬耐火砖及冷却水管焚烧炉，并将炉尾侧向出气改为炉尾直接出气。由于设置两次进富氧空气燃烧，使第一次不完全燃烧，以部分抑制热能释放，第二次通入充足的富氧空气燃烧，以将气体中的硫化氢及氨、烃类等完全氧化为二氧化硫、氮气、二氧化碳和水；通过一定角度喷入二次风，加快了气体混合，促进了气体燃烧反应。通过设置冷却水管，利用锅炉给水将硫化氢气体燃烧过程的热量连续不断地移出焚烧炉，以保护耐火砖不超温损坏。炉气出口设置在炉尾端部，可将出口直接与后续废热锅炉进口直接相连，以减少高温管线及配套保温，提高废热回收量。

本实用新型具有以下优点：

(a)通过焚烧炉一端(即炉头)壁上至少一个混合燃烧器将一次富氧空气(称一次风)和硫化氢气体一起送入焚烧炉内，控制所述硫化氢气体与所述一次风的流量比，以使所述一次风提供的氧不足以使所述硫化氢气体完全燃烧，从而达到抑制燃烧反应，避免热量在炉头过于集中。