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燃烧器

酸性气燃烧器

酸性气燃烧器

硫磺燃烧器又称为喷嘴或烧嘴,是酸性气燃烧炉的重要组成部分,其功能是使酸性气与空气混合均匀,提供一个使杂质和硫化氢都能完全燃烧的稳定火焰,故燃烧器对维持燃烧炉正常运转有重要作用。燃烧器的气流混合程度会影响硫转化率,燃烧器的调节性能会影响装置的操作弹性,燃烧器的安全可靠也影响装置的使用年限。酸性气燃烧器
作用
热反应炉是硫磺回收装置中的核心设备,而酸性气燃烧器则是核心的核心。燃料气、酸性气、助燃空气通过燃烧器,以一定的形式混合后喷入火道及炉膛,发生燃烧反应。性能优良的燃烧器可以提高热反应炉内单质硫的转化率,消除铵盐、重烃及其他杂质对下游设备的影响,保证装置高效、长周期运行。
燃烧方式
目前国内、外硫磺回收装置酸性气燃烧器均采用高强力漩流配风,燃料与空气的混合型式分为两种:预混合式和扩散式。前者的优点是:混合充分、燃烧强烈速度快;但对设备的设计制造精度要求比较高、操作弹性低,易出现脱火或回火。后者的优点是:操作弹性高,不易脱火、不回火;但混合时间长,燃烧强度低,速度慢。从目前的应用来看,预混合式所占比例较大,只要设计合理得当,预混合式的反应程度深、烧氨效果也明显。
设计关键
酸性气燃烧器的结构设计同工艺参数、热反应炉的结构、技术要求紧密相连。根据不同的酸性气组成、杂质含量的多少、许用压降、介质温度、操作弹性等条件作出合理的结构设计是对酸性气燃烧器设计人员最基本的要求,制造厂商的产品使用业绩也会给设计人员提供一定的经验参考。目前一些业内知名企业还可以运用软件对已设计的燃烧器及反应炉进行CFD数值仿真模拟以验证设计的合理性、可靠性。通过这种数值模拟,可以得到各种介质(H2S、SO2、NH3、O2等)在燃烧器、热反应炉内各个位置的速度、温度、压力、浓度的分布,以及这些物理量随时间的变化情况,确定漩流分布特性、氧化特性、脱流区等,还可以据此算出相关的其它物理量,如压力损失和效率等。此外,与CAD联合,还可以进行燃烧器及反应炉的结构优化设计。
特点
燃烧器与炉体同心侧向安装在炉体端部。酸性气经燃烧器酸性气喷枪喷出后与强制涡流助燃风在燃烧器内混合后经燃烧器喉口喷入炉膛燃烧。硫回收系列燃烧器的最大特点是确保酸性气体同燃烧空气在高温反应区的高强度混合,从而达到如下特点:
· 催化床使用寿命长
· 有效去除酸气中杂质如:NH3及重烃的影响
· 对废热锅炉/转换器及冷凝器腐蚀低
· 提高硫回收率
· 减少长时间操作的维护费用

酸性气反应炉燃烧器的设计参数:

操作型式 强制通风
装置处理量(t/a) 1000-100000
炉膛温度:烧氨(不烧氨)℃ >1300(>1100)
酸性气中H2S含量(%) >55
酸性气中NH3含量(%) <30
燃料 燃料气+酸性气
燃料气燃烧器前压力Mpa(表) 0.2
燃料气温度(℃) >30
燃料气重度(kg/NM3) >0.5
燃料气热值(kcal/kg) >6000
酸性气燃烧器前压力Mpa(表) ~0.05
酸性气温度(℃) 40-160
空气燃烧器前压力Mpa(表) ~0.06
空气温度(℃) 40-180
调节比(最大:最小) 10:1
燃烧方向 水平
安装位置 炉体端部
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