CN208871646U - 一种硫磺回收装置用尾气焚烧炉 - Google Patents

Abstract

一种硫磺回收装置用尾气焚烧炉，包括焚烧炉本体和燃烧器，燃烧器设在焚烧炉本体的前端，燃烧器设有用于输入一级尾气的尾气喷枪和一级空气入口；焚烧炉本体的内腔与燃烧器火道相连通，焚烧炉本体的内腔被折流环分割为前焚烧区和后焚烧区；在前焚烧区所在的炉体壁上以及后焚烧区所在的炉体壁上均设有空气输入结构和尾气输入结构，在后焚烧区的后部设有供烟气排出的花墙。能够控制NO_X的生成量，并便于采用两种温度对尾气进行处理，有效减少CO的生成，最终实现对尾气的有效处理。

Description

一种硫磺回收装置用尾气焚烧炉

技术领域

本实用新型涉及硫磺回收技术领域，尤其是涉及一种硫磺回收用尾气焚烧炉。

背景技术

在石油炼制、化工生产，煤深加工行业中，均需要进行硫磺回收。在硫磺回收过程产生的尾气中含有一定量的烃类、氢气、微量H₂S、S等有毒成分，为了避免这些有毒成分进入大气中污染环境，有必要对硫磺回收过程产生的尾气进行焚烧处理以进行净化。

现有技术中，通常是通过尾气焚烧炉将尾气中含有的烃类、氢气、微量H₂S、S等成分高温氧化成SO₂、CO₂和水，从而达到净化处理的目的。然而，现有技术中，由于焚烧炉结构的限制，出于节能的考虑，通常是在600℃下对尾气进行燃烧处理，在这个温度下，尾气中的H₂S和S可以与氧气完全反应，但尾气中的烃类以及补充进去的燃料气中的烃类在这个焚烧温度以下是不能完全反应的，因而会产生大量的反应中间产物CO，从而导致尾气焚烧炉排出的烟气中含有大量的CO。不仅严重影响焚烧炉的稳定运行，同时也因为后期燃料气的不完全反应增加了整个装置额外能耗，既浪费能源又污染环境。

如果通过提高焚烧温度的手段以提高尾气焚烧炉的焚烧洁净程度，则炉膛内的温度大约需要提高至800度以上。这种解决方案一方面需要补充更多的燃料，另一方面从焚烧炉炉排出的高温烟气会对尾气焚烧炉后续工序中的废热锅炉提出更高要求，导致增加设备成本；另外，焚烧温度的增加也会导致排出的烟气中NO_X 的含量增加，环保压力增大。

为了解决当前硫磺回收用尾气焚烧炉中普遍存在的上述问题，需要开发一种新型的尾气焚烧炉。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种硫磺回收用尾气焚烧炉 。

本实用新型为了解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种硫磺回收装置用尾气焚烧炉，包括焚烧炉本体和燃烧器，燃烧器设在焚烧炉本体的前端，所述的燃烧器包括燃烧器壳体、设在燃烧器壳体内的燃烧器火道、与燃烧器火道相连通的气体混合区、用于向气体混合区引入燃料气的燃气喷枪以及用于向气体混合区引入一级尾气的尾气喷枪，在燃烧器壳体上设有用于向气体混合区引入一级空气的一级空气入口；

焚烧炉本体的内腔与燃烧器火道相连通，焚烧炉本体的内腔被设在炉体内壁上的折流环分割为靠近燃烧器端的前焚烧区和远离燃烧器端的后焚烧区；在前焚烧区所在的炉体壁上以及后焚烧区所在的炉体壁上均设有空气输入结构和尾气输入结构，在后焚烧区的后部设有供烟气排出的花墙。

所述的空气输入结构和尾气输入结构均包括沿周向绕设在炉体壁上的气体聚气腔和设在炉体壁上的气体分配通道，所述的气体分配通道连通气体聚气腔与焚烧炉内腔，且朝向焚烧炉的后端倾斜设置。

述的气体聚气腔的横截面形状为圆形、矩形或半圆形中的任意一种。

所述的气体分配通道的出口形状为圆形、矩形或椭圆形中的任意一种。

所述折流环的截面形状为楔形或矩形。

有益效果：

根据本实用新型，在尾气焚烧炉的燃烧器部分设置尾气喷枪，并将焚烧炉本体分为前焚烧区和后焚烧区，从而可以在燃烧器火道中控制NO_X 的生成量，并便于采用两种温度对尾气进行处理，有效减少CO的生成，最终实现对尾气的有效处理。

采用本实用新型，在能够减少NO_X生成量以及CO生成量的同时，可以有效控制焚烧炉本体排出烟气的温度，能够满足尾气焚烧炉后续工序中废热锅炉对烟气工艺参数的要求。可大幅降低现有装置的改造成本。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步具体详细的说明。

附图说明

图1为 本实用新型的结构示意图 。

图中，1、燃气喷枪，101、燃气进口，2、尾气喷枪，201、一级尾气入口，3、燃烧器壳体，301、一级空气入口，4、燃烧器火道，5、二级空气聚气腔，501、二级空气入口，6、二级空气分配通道，601、二级空气分配通道出口，7、二级尾气聚气腔，701、二级尾气入口，8、二级尾气分配通道，801、二级尾气分配通道出口，9、前焚烧区，10、折流环，11、三级空气聚气腔，11a、三级空气入口，12、三级空气分配通道，12a、三级空气分配通道出口，13、三级尾气聚气腔，13a、三级尾气入口，14、三级尾气分配通道，14a、三级尾气分配通道出口，15、后焚烧区，16、耐火材料，17、本体外壳，18、花墙，19、气体混合区，19a、直孔段，19b、锥孔段，20、耐火衬套。

具体实施方式

如图所示，一种硫磺回收装置用尾气焚烧炉，包括焚烧炉本体和燃烧器，燃烧器设在焚烧炉本体的前端。

所述的燃烧器包括燃烧器壳体3、设在燃烧器壳体3内的燃烧器火道4、与燃烧器火道4相连通的气体混合区19、用于向气体混合区19引入燃料气的燃气喷枪1以及用于向气体混合区19引入一级尾气的尾气喷枪2。在燃烧器壳体3上设有用于向气体混合区19引入一级空气的一级空气入口301。

具体地，燃烧器火道4为设在燃烧器壳体3内的耐火衬套20的内部空间，所述的耐火衬套20设有底部，底部设有中心孔，中心孔由直孔段19a和锥孔段19b组成，锥孔段19b靠近燃烧器火道侧，锥孔段19b的小端朝向燃烧器火道4设置。

尾气喷枪2可套装在燃气喷枪1的外部，且与燃气喷枪1同轴线设置，尾气喷枪2设有一级尾气进口201，燃气喷枪1设置有燃气进口101，尾气喷枪2设有一级尾气进口201；尾气喷枪2与燃气喷枪1的出口都与气体混合区19相通。

焚烧炉本体包括具有内腔的本体外壳17和设在本体外壳17夹层中的耐火材料16。

焚烧炉本体的内腔与燃烧器火道4相连通，焚烧炉本体的内腔被设在炉体内壁上的折流环10分割为靠近燃烧器端的前焚烧区9和远离燃烧器端的后焚烧区15；在前焚烧区9所在的炉体壁上以及后焚烧区15所在的炉体壁上均设有空气输入结构和尾气输入结构。

具体地，如图1所示，在前焚烧区9所在的炉体壁上，空气输入结构靠近燃烧器设置，其包括沿周向绕设在炉体壁上的二级空气聚气腔5和设在炉壁上且位于二级空气聚气腔内的多个二级空气分配通道6，二级空气分配通道6连通二级空气聚气腔5与前焚烧区9，二级空气聚气腔5设有二级空气入口501。

在前焚烧区9所在的炉体壁上，尾气输入结构包括沿周向绕设在炉体壁上的二级尾气聚气腔7和设在炉壁上且位于二级尾气聚气腔7内的多个二级尾气分配通道8，二级尾气分配通道8连通二级尾气聚气腔7与前焚烧区9，二级尾气聚气腔7设有二级尾气入口701。

在后焚烧区15所在的炉体壁上，空气输入结构靠近燃烧器设置，其包括沿周向绕设在炉体壁上的三级空气聚气腔11、设在炉壁上且位于三级空气聚气腔11内的多个三级空气分配通道12，三级空气分配通道12连通三级空气聚气腔11与后焚烧区15，三级空气聚气腔11设有三级空气入口11a。

在后焚烧区15所在的炉体壁上，尾气输入结构与空气输入结构相邻设置，其包括沿周向绕设在炉体壁上的三级尾气聚气腔13、设在炉壁上且位于三级尾气聚气腔13内的多个三级尾气分配通道14，三级尾气分配通道14连通三级尾气聚气腔13与后焚烧区15，三级尾气聚气腔13设有三级尾气入口13a。

在后焚烧区15的后部设有供烟气排出的花墙18。烟气通过花墙18,可以更均匀地进入后续工序设备废热锅炉。

上述二级空气聚气腔5、二级尾气聚气腔7、三级空气聚气腔11以及三级尾气聚气腔13的横截面形状均可以为圆形、矩形或半圆形中的任意一种，也可以是是其他不规则形状、上述各气体聚气腔在炉体壁上绕设的长度不限制，可在炉体圆周0-360°任意角度对应的弧长范围内，优选360°绕设，配合均匀设置的多个气体分配通道，可使气体的输入更均匀。

实际制作时，可以在炉体壁上焊接相应折弯形状的钢板以形成相应的气体聚气腔，也可直接采用管材利用其内部空间作为相应的气体聚气腔。

二级空气分配通道出口601、二级尾气分配通道出口801、三级空气分配通道出口12a以及三级尾气分配通道出口14a的形状均可以为圆形、矩形或椭圆形中的任意一种，也可以是不规则的形状。

本实施方式中，所述折流环10的截面形状为一端宽一端窄的楔形，其中的窄端靠近焚烧炉本体的内腔中轴线侧。折流环10的截面也可以是矩形或其它形状。

折流环10处形成的烟气通道截面积小于前焚烧区9内烟气通道截面积，从而使得前焚烧区内的混合气能够尽可能地实现充分燃烧。

本实用新型使用时，一级空气、燃气和一级尾气在气体混合区混合后被点火枪（图中未示出）点燃燃烧，由于尾气中含有大量不可燃成分如N₂、CO₂、H₂O，从而一级尾气可以降低该处混合气体的氧浓度，并可降低燃烧温度，有效控制热力NOx生成量。

二级尾气与二级空气在燃烧器火道4后端进入前焚烧区9。通过控制二级尾气与二级空气的流量使前焚烧区9的焚烧温度控制在700~900℃之间。这个温度既可以保证燃气完全燃烧，避免产生CO，也可以将二级尾气中的有害气体焚烧完全。

三级尾气和三级空气在折流环10后方依次配入，与前焚烧区9的高温烟气掺混，在后焚烧区15进行焚烧，后焚烧区15的焚烧温度控制在550~700度，保证尾气中的有毒有害气体能够完全分解。

550~700℃烟气温度可满足尾气焚烧炉后续续工序中废热锅炉对烟气工艺参数的需求。

需要说明的是，上述实施方式仅用来说明本实用新型 ，但本实用新型并不局限于上述实施方式，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施方式所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本实用新型的保护范围内。

比如，不论是在前焚烧区9所在的炉体壁上还是后焚烧区15所在的炉体壁上，除了像本实施方式那样，空气输入结构靠近燃烧器端设置外，也可以尾气输入结构靠近燃烧器端设置。

Claims (5)

1.一种硫磺回收装置用尾气焚烧炉，包括焚烧炉本体和燃烧器，燃烧器设在焚烧炉本体的前端，其特征在于：所述的燃烧器包括燃烧器壳体（3）、设在燃烧器壳体（3）内的燃烧器火道（4）、与燃烧器火道（4）相连通的气体混合区（19）、用于向气体混合区（19）引入燃料气的燃气喷枪（1）以及用于向气体混合区（19）引入一级尾气的尾气喷枪（2），在燃烧器壳体（3）上设有用于向气体混合区（19）引入一级空气的一级空气入口（301）；

焚烧炉本体的内腔与燃烧器火道（4）相连通，焚烧炉本体的内腔被设在炉体内壁上的折流环（10）分割为靠近燃烧器端的前焚烧区（9）和远离燃烧器端的后焚烧区（15）；在前焚烧区所在的炉体壁上以及后焚烧区所在的炉体壁上均设有空气输入结构和尾气输入结构，在后焚烧区的后部设有供烟气排出的花墙（18）。

2.根据权利要求1所述的一种硫磺回收装置用尾气焚烧炉，其特征在于：所述的空气输入结构和尾气输入结构均包括沿周向绕设在炉体壁上的气体聚气腔和设在炉体壁上的气体分配通道，所述的气体分配通道连通气体聚气腔与焚烧炉内腔，且朝向焚烧炉的后端倾斜设置。

3.根据权利要求2所述的一种硫磺回收装置用尾气焚烧炉，其特征在于：所述的气体聚气腔的横截面形状为圆形、矩形或半圆形中的任意一种。

4.根据权利要求2所述的一种硫磺回收装置用尾气焚烧炉，其特征在于：所述的气体分配通道的出口形状为圆形、矩形或椭圆形中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的一种硫磺回收装置用尾气焚烧炉，其特征在于：所述折流环（10）的截面形状为楔形或矩形。