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硫磺燃硫炉管理及应用

发布日期:2016-08-02 作者: 点击:

燃硫炉有多种结构形式。70年代后,国内糖厂研究成功了自熔式液体燃硫炉,效果良好,随后迅速推广,现为国内绝大多数糖厂采用。它有如下的主要优点:

1. 硫燃烧完全,没有或极少升华硫。

2. 燃气含SO2 浓度较高而且稳定,含SO3 较少。

3. 能适应燃烧不同的硫黄。

4. 结构简单,制造容易,操作方便。

糖厂早期使用的燃硫炉直接燃烧固体硫 (国外也很普遍),它的缺点是燃烧不稳定:新加入的固体硫占据并减少了燃烧盘的有效面积,使燃烧速度减慢;待固体硫熔化后占满了整个燃烧盘,燃烧速度最高,以后又逐渐减慢,周期性地变化。燃气中SO2 浓度也随之周期性波动,影响蔗汁硫熏强度波动。

自熔式液体燃硫炉利用燃硫产生的热量将固体硫熔化成液体,并使其均匀地连续地流入燃烧盘。盘中布满溶硫液及燃烧火焰,硫的燃烧速度稳定,硫气浓度较高。

由于燃硫炉的结构简单,不少糖厂自行制造,具体结构尺寸有所不同。有部分设备用得较好,但也有一些因问题较多而被淘汰。根据各糖厂的实践经验,液体燃硫炉在结构和操作上应注意下列问题。


硫磺燃烧炉


(1) 燃烧温度和强度

这是燃硫炉的最重要参数。燃烧温度以320~360℃为宜,温度过高会增加升华硫。燃烧盘每单位面积每小时燃烧硫黄量 kg/m2 称为燃烧强度,它与燃烧温度有对应关系。在上述温度下的燃烧强度约为20kg/m2 ,温度高时燃烧强度较大。实践证明,当燃烧强度增大到25 kg/m2 左右时,形成升华硫的危险就明显增加;而在燃烧强度不超过20kg/m2 时是很少出现升华硫的。有些厂因燃硫面积不足,曾试将熔硫液拨到燃烧盘外燃烧,至使炉温更高,升华硫很快就堵塞硫气管路。但燃烧温度与强度过低亦不好,此时硫气浓度较低。

影响燃烧温度和燃烧强度的主要因素是抽风量、炉体的冷却及熔硫的供应。燃硫炉的顶部要运水冷却,炉口风门的大小要和抽吸力大小适当配合。抽吸力强时宜适当关小入风口。熔硫的供应要充足,使整个燃烧盘上复盖着适当厚度的液体硫,燃烧旺盛均匀,火焰呈蓝紫色,不使盘底露空,不让灰渣占去燃烧面积 (有积渣时要及时清理) 。空气应由炉口进入,从燃烧盘上方通过,不可走短路或从炉后漏入。

(2) 辅助燃烧室的设置

不少燃硫炉在其后设置辅助燃烧室,其意图是让未完全燃烧的气化硫继续燃烧。实际使用情况说明,这种炉有些效果较好,亦有些仍然有升华硫堵塞管路。另一方面,有些燃硫炉不设辅燃室,只将炉后留空一些位置,或本身燃烧空间较大,亦很少升华硫。对这个问题要作具体分析。当燃硫炉燃烧温度较高,燃烧强度较大时,会有一些液体硫变成气体后未及燃烧就被带走。在其后的辅燃室或气管中,如温度仍较高,残余的硫可继续燃烧;但如已经冷却降温,低于硫的燃点,就不能再燃烧。大体上,辅燃室的进气温度要高于260℃才有作用, 温度低就失效。另一方面,如果燃硫炉的燃烧温度和燃烧强度不过高,且炉内有足够的燃烧空间,硫黄在炉内已燃烧完全,就无需设辅燃室。由于燃烧炉内的温度总高于炉外的辅燃室,燃烧速度较快,较易达到燃烧完全。因此,较好的方法是在炉体后部留一些空间 (如炉体长度的20%) 使硫完全燃烧,其效果优于另设辅燃室,设备还较简单而紧凑;不设辅燃室还可以缩短气体在高温下的时间以及和铁器的接触面积,减少三氧化硫的生成。

(3) 熔硫盘的配置

熔硫盘的配置要适当,使加入的固体硫能及时熔化,供给足够的液体硫,而熔硫液的温度亦不过高, 如在150℃左右。有一些炉的熔硫盘受热过度,硫液温度过高,强烈气化甚至自燃着火,将燃硫间空气严重污染,影响工人操作。但也有一些炉的熔硫量不足, 要另行加固体硫入燃烧盘。通常,熔硫盘面积为燃烧盘面积的20~30%,熔硫盘底离燃烧盘距离250~350mm,并低于冷却盘,就基本适合。

熔硫盘应与水冷部分离开,熔硫盘侧壁不要被水冷,否则会影响熔硫速度。

(4) 双层和多层燃硫炉

有些燃硫炉设计成内装两层或多层燃烧盘,以增大燃烧面积和减少占地面积[5] 。熔硫液先入上层,再自流入下层。这种炉在上、下层燃烧盘之间要运水冷却。如冷却不好,上盘受下盘火焰加热,温度会过高而产生强烈升华。此运水部分要很好设计与施工,否则容易漏水而不能使用。多层炉因熔硫量相对较大,要较大的熔硫面积。

自熔式燃硫炉基本上可适应糖厂的要求,其不足之处是燃烧强度不高,因而大型糖厂的燃硫设备比较庞大。


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