半预混式高效燃烧装置及研究探讨.pdfVIP

中国石油和化工勘察设计协会硫磷专委会暨全国化工硫磷中心第十五次年会论文集 半预混式高效燃烧装置研究与探讨 邹学良刘彬 (徐州燃控科技股份有限公司 江苏徐州 221004) 摘要：简要介绍了半预混式燃烧的机理，特点、优点。 关键词：节能、充分。 1． 技术领域 半预混式高效燃烧器，是一种适用于石油化工、煤化工行业硫回收工艺硫化氢酸性气的半预 混式高效燃烧装置。 2． 背景技术 1)在石油化工、煤化工装置中会产生大量的含有硫化氢(氨、碳氢化合物、苯系列)的酸性 气体，由于酸性气体的特殊性，酸性气中的有害成分氨、碳氢化合物、苯系列传统燃烧器难以去除。 而目前国内用于石油化工、煤化工行业的硫回收工艺中全部采用进口烧嘴去除酸性气，虽然有一定 效果，但进口烧嘴价格昂贵，因此国产化十分必要。 2)经济和社会的发展以及人民生活水平的提高离不开能源。但国际能源供应日趋紧张，能 源价格日益高涨。因此许多国家都投入了大量的人力物力研究富氧燃烧技术，并将其应用于工业 炉窑，以达到节能的目的。上世纪80年代中期，欧美等发达国家先后有多家公司进行富氧燃烧技 术的研究和应用实验，均得出节能、增产、提高品质、减少烟尘排放及延长炉龄的结论。富氧燃 烧技术因此被广泛应用在各种工业锅炉、加热炉、冶炼炉、玻璃窑上。 3．研究内容 为了实现上述目的，本半预混式高效燃烧装置，包括混合室，混合室的上部设有空气入口，前 部设有由烧嘴砖垒成的燃烧室，混合室内设有从外部进入到燃烧室入口处的旋流器，旋流器内设有 伸入至燃烧室入口处的火焰检测装置，其前端设有酸性气喷枪，后部下方设有酸性气入口，旋流器 的上部设有穿过混合室进入燃烧室内的一体化点火气枪。 实践表明，采朋循环状涡旋流动的流体形式使空气与酸性气的混合气流在燃烧室的中心部分 形成了一个低压区，这个低压区使得部分炉气被抽回燃烧室，使得大量酸性气体在燃烧室内停留 时间加长，燃烧更加充分。回流的炉气和喷出的助燃空气和燃料相互作用在燃烧室内充分混合。 这两股气流交汇的区域形成了一个低速区，这个低速区使得燃料和空气在一个低剪切力区域相互 扩散而充分混合。所以在这个区域所形成的火焰非常稳定，这样也为燃烧室内其它部分的火焰提 供了一个稳定的基础。由于燃料和空气的充分混合，加快了燃烧反应速度从而缩短了火焰的长度。 燃料和空气在燃烧室内强力的混合所形成的稳定的火焰根部，使得烧嘴在高效率燃烧多种燃料时 不会产生火焰不稳定和不完全燃烧的问题；由于燃料的燃烬度、火焰温度和热辐射都会明显增高， 157 中国石油和化工勘察设计协会硫磷专委会暨全国化工硫磷中心第十五次年会论文集 容易造成燃烧室温度过高，甚至烧损。本实用新型燃烧室采用保温砖加异形耐火砖相结合的形式 来避免被烧损。由于采用循环状涡旋流动的流体形式，比原来扩散式燃烧器加强了燃料／空气的混 合能力，并且降低了助燃空气和燃料通过燃烧器时的压力损失。由于压力损失比常规燃烧器低， 可以最大限度的减少能量消耗，节约更多的操作费用。且操作灵活性很高，调节比可超过10：1。 本实用新型燃烧器中最大限度的混合不仅使得火焰温度接近理论燃烧温度值而且确保短而清晰的 火焰形状。在吸收消化国外相关技术的基础上自主开发研制，使硫回收工艺烧嘴国产化。采用循 环状涡旋流动的流体形式，燃料与空气在烧嘴处提前预混，由点火烧嘴点燃后，在燃烧室中燃烧。 本实用新型的单位体积火焰散热量可以达到传统燃烧器的3—8倍，将传统燃烧器去除不掉的酸性 气体中有害成分(氨、碳氢化合物、苯系列)去除掉。适用于石油化工、煤化工行业硫回收工艺 硫化氢酸性气的燃烧。 4． 实用新型燃烧器结构图及说明 匕 ·平 麓舭食．一一 暑 N嘲镑翳鼗r＼( 翅妒7心＼、 l 、壬立、