Топка котлопечного агрегата для сжигания жидкой серы

 

Изобретение относится к химии, а именно к устройствам сжигания серы для получения диоксида серы с последующей его переработкой на серную кислоту. Цель изобретения - повышение объемной интенсивности сжигания серы, экономия конструктивных материалов, упрощение обслуживания и повышение равномерности тепловой нагрузки по сечению выходящего из топки газового потока. Цилиндрические футерованные корпуса 1 размещают на одной оси с обеих сторон патрубка 4 выхода газа, при этом последний располагают тангенциально к ним. За счет более интенсивного перемешивания двух встречных потоков повышается скорость и полнота сжигания серы, выравнивается тепловая нагрузка по сечению выходящего из топки газового потока, отпадает в сравнении с известным необходимость выполнения в печи ряда элементов из металла и огнеупоров . 2 ил., 1 табл. fe

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 27 В 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4633469/02 (22) 09.01.89 (46) 30.10.91. Бюл. М 40 (71) Научно-исследовательский институт по удобрениям и инсектофунгицидам, Производственное объединение "Белгородский завод энергетического машиностроения" и

Научно-производственное объединение

"Центральный котлотурбинный институт" (72) Н.Д.Саенко, А.Д.Марков. Г.Г.Дорофеева, Л.M.Âàðøàâñêàÿ, Г.В,Масловский, А.Г.Серков и Л.С.Чернобай (53) 621.181(088,8) (56) Котлы-утилизаторы и котлы энерготехнологические. Каталог-справочник НИИ по тяжелому энергетическому и транспортному машиностроению, М., 1973, с. 56, Котлы-утилизаторы и котлы энерготехнологические, Отраслевой каталог, М.: НИИЭИинформэнергомаш., 1985, с. 28. (54) ТОПКА КОТЛОПЕЧНОГО АГРЕГАТА

ДЛЯ СЖИГАНИЯ ЖИДКОЙ СЕРЫ

Изобретение относится к химии, конкретно к устройствам сжигания серы для получения диоксида серы с последующей его переработкой в серную кислоту.

Цель изобретения — повышение объемной интенсивности сжигания серы, экономия конструктивных материалов, упрощение обслуживания и повышение равномерности тепловой нагрузки по сечению выходящего из топки газового потока.

На фиг,1 изображена циклонная топка котлопечного агрегата; на фиг.2- разрезА-А на фиг.1.

Топка состоит из цилиндрического футерованного корпуса 1, форсунок 2 для поЯ2 1688089 А1 (57) Изобретение относится к химии, а именно к устройствам сжигания серы для получения диоксида серы с последующей его переработкой на серную кислоту. Цель изобретения — повышение объемной интенсивности сжигания серы, экономия конструктивных материалов, упрощение обслуживания и повышение равномерности тепловой нагрузки по сечению выходящего из топки газового потока. Цилиндрические футерованные корпуса 1 размещают на одной оси с обеих сторон патрубка 4 выхода газа, при этом последний располагают тангенциально к ним. За счет более интенсивного перемешивания двух встречных потоков повышается скорость и полнота сжигания серы, выравнивается тепловая нагрузка по сечению выходящего из топки газового потока, отпадает в сравнении с известным необходимость выполнения в печи ряда элементов иэ металла и огнеупоров. 2 ил., 1 табл. дачи жидкой серы, сопел 3 для ввода в топку воздуха, патрубка 4 для вывода газов, патрубка 5 ввода воздуха в рубашку топки, защитной воздушной рубашки 6, дополнительных сопл 7 ввода воздуха и дополнительных серных форсунок 8.

Топка котлопечного агрегата работает следующим образом.

Корпуса 1 цилиндрической топки выпол; нены в виде двух камер, зеркально повторяющих друг друга относительно патрубка вывода газов . Сам патрубок тангенциально подключен к корпусам в центральной части.

Сера подается форсунками 2 и 8, расположенными по обоим концам корпусов 1 топ1688089 ки, под давлением б -8 атм для обеспечения тонкого ее распыла и высокой степени выгорания. Возможна также подача серы к форсункам в торце топки вдоль ее оси, Воздух для сгорания серы подается через сопла 3 и 7, расположенньie также с обоих концов топки, причем сопла по отношению к корпусу топки расположены тангенциально, обеспечивают раскрутку потока е одном направлении, согласованном с выходом ràза через выходной патрубок 4. Скорость выхода воздуха из сопл составляет 45—

60 мм/с.

С целью исключения ожогов обслуживающего персонала топка окожушена воздушной рубашкой б, куда вводится для охлаждения дутьевой воздух через пагрубок 5, с кожуха печи воздух тангенциально направленными соплами 3 и 7 вводи ся внутрь топки.

Два закрученных газовых потока с одинаковой направленностью тангенциальной составляющей cKopocTMI по море продвижения к расположенному в центре патрубку 4 выхода газов испытывают всевозрастающее взаимное влияние. При столкновении потоков в районе расположения патрубка выхода газов происход лт частичное их отражение и взаимопроникновение, что способствует их активному перемешиванию, выравниванию температур по всей длине циклона и более полному выгоранию серы, По эффекту взаимовлияния двух составных потоков внутри одной циклонной топки в более интенсивной форме соблюдаются все процессы, создаваемые пережимом или (как в прототипе) торцово л камерой, в результате чего отпадает необходимость установки последних в циклонной топке.

Существующие колебания параметров каждого газового потока (расход, давление, температура), возникающие в силу непропорциональности вводимых с двух кон цов серы и воздуха при их столкновении и взаимопроникновении выравниваются, е результате чего газ на выходе из топки — входе в охлаждающие поверхности котла-утилизатора гораздо более однороден, чем в известной точке, где для создания заданно л мощности для сгораемой серы (500 т/сут) требуются две циклонные печи на один котел-утилизатор. При тангенциальном выходе газов из топки по всей ее длине сохраняется циклонный эффект, в наибольшей мере способствующий полному выгоранию серы и выравниванию всех параметро» газового потока. При этом отпадает необходимость в наличии переходной камеры, устанавливаемой для дополнительного перемешивания газовых потоков в мощных

50 котлопечных агрегатах, укомплектованных двумя независимыми циклонными топками.

Предлагаемая циклонная топка способна резко увеличить загрузку на сжигаемой сере, не увеличивая при эдтом диаметр циклона, что позволит обойтись одной циклонной топкой.

С обох концов топки формируются два газовых потока с глубокой обратной связью, которые, встречаясь в серединетопки, внедряются один в другой, тем самым обеспечивая дополнительное интенсивное перемешивание газа. увеличивая степень выгорания серы, т,е. повышают чистоту диоксида серы, поступающего в контактный аппарат. Предлагаемая конструкция циклонной топки проста, для своего иэготовления -ребует значительно меньше металла и футеровочных материалов, чем любые другие известные типы конструкций печей для сравнимых мощностей перерабатываемой серы, В ней отсутствуют сложные и теплонапряженные элементы (например, пережимы или торцовые камеры), что позволяет увеличить срок ее межремонтного пробега.

Равномерная тепловая нагрузка по всему объему топки благоприятно сказывается как на горении, так и теплостойкости футеровочных материалов. В данной циклонной топке во всех случаях выдерживается равномерная тепловая нагрузка по сечению газового потока на входе из топки — входе в котел-утилизатор, а отсутствие перекосов температур благотворно сказывается на увеличении срока службы котла, Способность предлагаемой циклонной топки выравнивать все параметры потока даже при больших перекосах в количестве подаваемого воздуха или серы (например, при эабиве и смене серной форсунки) снижает требования к замеру и регулированию каждого иэ подводимого к топке серного или воздушного lloTQKoB, тем самым создается возможность замера и регулирования только обьединенных потоков, а это намного упрощает схему автоматизации работы топки.

Результаты сравнительных испытаний по сжиганию серы в промышленном котле циклонной печи с торцовой камерой (прототип) и предлагаемой топки для примерно равных серных нагрузок приведены в таблице.

Как видно иэ данных таблицы, предложенная конструкция циклонной топки кот55 лопечного агрегата позволяет в сравнении с известными повысить объемную интенсивность агрегата с 15,7 до 17,3 т, серы/м, сэкономить зйачительное количество конструктивных материалов, в том числе металла

1688089

Предлагаемая

Циклонная печь с торцовой камерой и ототип

Топки котла

P КС-75-40

Показатели

560

280

280

2,6

9 отс.

2,6

7 отс, 2,6

2 отс. отс. отс.

13,5

8,3

10,3

26,9

17,9

28,8 до 120 до 150

17,3

11,2

15,7

6,2

6,9 на 20ь, шамотного кирпича 33;, упростить обслуживание агрегата, уменьшить количество серных форсунок с 12 до 4, добиться одинаковой температуры по всему сечению газового потока, что снимает вопросы, свя- 5 занные с трудностью эксплуатации котлаутилизатора при неравномерности тепловой нагрузки по сечению выходящего из топки сернистого газа.

Формула изобретения

Топка котлопечного агрегата для сжигания жидкой серы, содержащая два цилинд15

Производительность циклонт. серы ной топки, сут

Количество топок, шт.

Диаметр топки (без кожуха), Длина топки, м

Количество пережимов, шт, Количество торцовых .камер, шт.

Камера смешивания газов перед котлом, шт.

Количество серных форсунок, шт.

Количество площадок обсл. форсунок, шт, Срок службы агрегата до к/р, лет

Общее количество металла топки, т

Общий объем футеровки (шамот), м

Градиент температур по сечению газа, Л С

Объемная интенсивность агт регата, м сут

Содержание сублимата серы

2 в газе,— з

Количество независимых систем управления, шт, рических металлических футерованных корпуса, снабженных форсунками для подачи жидкой серы и соплами ввода воздуха, патрубок выхода газов, о т л и ч а ю. щ а я с я тем, что, с целью повышения объемной интенсивности сжигания серы, экономии конструктивных материалов, упрощения обслуживания и повышения равномерности тепловой нагрузки по сечению выходящего из топки газового потока. цилиндрические футерованные корпуса размещены на одной оси с обеих сторон патрубка выхода газа, при этом последний расположен тангенциально к ним.

1688089

Составитель О, Веретенников

Редактор Л. Веселовская Техред M.Моргентал Корректор М. Демчик

Заказ 3702 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производстве IHo-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101