【摘要】：本文研究了一種新型的硫粉燃燒器,相比傳統(tǒng)的液硫燃燒器,新型的硫粉燃燒器不需要熔硫池,液硫泵和液硫噴射器等設(shè)備,結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單。在操控方面,傳統(tǒng)的液硫燃燒器中高溫液硫噴射量較難控制,新型硫粉燃燒器中硫粉的輸送量更容易控制,生成的SO2氣體中,SO3的濃度很低,升華硫含量為0。在設(shè)備經(jīng)濟(jì)和維護(hù)方面,液硫燃燒器整套設(shè)備價(jià)格很高,設(shè)備復(fù)雜,維修成本高,本文設(shè)計(jì)的硫粉燃燒器價(jià)格低,設(shè)備簡(jiǎn)單,更加經(jīng)濟(jì)。在硫粉燃燒器的研究過(guò)程中,使用FLUENT仿真軟件對(duì)硫粉燃燒器主機(jī)中硫粉和空氣的運(yùn)動(dòng)軌跡和濃度分布進(jìn)行了分析,確定了硫粉燃燒器的最優(yōu)結(jié)構(gòu):硫粉燃燒器中陶瓷管直徑為70mm,同時(shí)加入螺旋噴頭,3片平面導(dǎo)流葉片,其中導(dǎo)流葉片的偏轉(zhuǎn)角度為10度。使用FLUENT仿真軟件對(duì)燃燒腔中硫粉燃燒進(jìn)行模擬分析,結(jié)果表明,燃硫量0-60g/s和60-80g/s會(huì)出現(xiàn)兩種不同的火焰形態(tài),前者火焰集中在中心軸線上,后者火焰會(huì)靠近壁面。仿真還分析了空氣過(guò)量系數(shù),陶瓷管溫度,硫粉入口速度和硫粉粒徑對(duì)硫粉燃燒的影響,得出以下結(jié)論:最適空氣過(guò)量系數(shù)為一變量,隨著燃硫量的增加而減小;陶瓷管最適溫度為1000℃左右;硫粉入口速度最適區(qū)間為0.5-2m/s;硫粉的最佳粒徑不應(yīng)超過(guò)0.2mm。本文設(shè)計(jì)的硫粉燃燒器制取S02的效率基本達(dá)到了傳統(tǒng)液硫燃燒器的水平,最佳工況下燃燒器出口處SO2混合氣體中升華硫含量為0,SO3的摩爾質(zhì)量在0.1%以下。設(shè)計(jì)的硫粉燃燒器對(duì)工業(yè)制取SO2氣體提供的新的研究思路,具有一定的指導(dǎo)意義。
【圖文】：

（ａ）邋ｓｅｍｉ邋ｃｌｏｓｅｄ邋ｓｅｌｆ邋ｍｅｌｔｉｎｇ邋ｓｕｌｆｕｒ邋ｂｕｒｎｉｎｇ邋ｆｕｒｎａｃｅ邋（ｂ）邋ｖｅｒｔｉｃａｌ邋ｖａｐｏｒｉｚａｔｉｏｎ邋ｔｏｒｎａｄｏ邋ｂｕｒｎｉｎｇ邋ｓｕｌｐｈｕｒ逡逑ｆｕｒｎａｃｅ逡逑圖１－１兩種燃硫爐的主要結(jié)構(gòu)逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－１邋Ｔｈｅ邋ｍａｉｎ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋ｔｗｏ邋ｋｉｎｄｓ邋ｏｆ邋ｓｕｌｆｕｒ邋ｂｕｒｎｉｎｇ邋ｆｕｒｎａｃｅ逡逑總的來(lái)看，半封閉自熔式燃硫爐和全封閉汽化燃硫爐中液硫的量都無(wú)法精確控制，逡逑生成的３０２混合氣體中會(huì)有較高濃度的升華硫和Ｓ０３。研究一種能精確控制硫磺燃燒量逡逑的燃燒器，是很有現(xiàn)實(shí)意義的。逡逑１．２燃硫爐的研究現(xiàn)狀逡逑對(duì)于燃硫爐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化，國(guó)內(nèi)許多學(xué)者和企業(yè)都進(jìn)行了大量的研宄。圖１－２逡逑是國(guó)內(nèi)某企業(yè)設(shè)計(jì)的全封閉噴射式燃硫爐，，有臥式和立式兩種形式。它可以將液硫和空逡逑氣噴射進(jìn)入燃燒爐進(jìn)行燃燒制取Ｓ０２。為了燃燒更加充分，爐內(nèi)一般會(huì)安放多個(gè)擋板，逡逑延長(zhǎng)空氣和液硫的行程。逡逑出口逡逑■邋■邋■逡逑圖卜２全封閉噴射燃燒示意圖逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－２邋Ｆｕｌｌ邋ｃｌｏｓｅｄ邋ｊｅｔ邋ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ邋ｄｉａｇｒａｍ逡逑片桐�。郏保矗萁榻B了一種小型高性能的燃硫爐——塞利科式燃硫爐，如圖１－３所示。爐逡逑體為臥式結(jié)構(gòu)，爐體中有保溫和耐火材料，空氣從右端入口進(jìn)入燃燒爐的夾套，先對(duì)管逡逑壁降溫

根據(jù)射流出口處的射流特性，可以將直流式燃燒器分為自由射流，不等溫射流和逡逑多股組合射流［３Ｗ３］。逡逑圖１－４為自由射流燃燒示意圖，自由射流的流線方向不僅向前發(fā)展，也會(huì)朝著垂直逡逑的方向發(fā)散和脈動(dòng)。周?chē)慕橘|(zhì)會(huì)隨著射流的方向向前運(yùn)動(dòng)，由于阻力的存在，射流邊逡逑界上的速度為零。射流中心由于沒(méi)有受到周?chē)橘|(zhì)的影響，還會(huì)朝著原來(lái)的方向繼續(xù)擴(kuò)逡逑散。逡逑ｅ邐￣￣初始段．－ｊ－逡逑Ｉ邋Ｉ逡逑｜」一逡逑—ｓ．邐ｓ，—￣界面逡逑圖１－４自由射流ＴＦ意圖逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－４邋Ｆｒｅｅ邋ｊｅｔ邋ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ逡逑自由射流燃燒器火焰擴(kuò)散角小、射程遠(yuǎn)，僅憑單股射流來(lái)看，相比旋流式燃燒器，逡逑４逡逑
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TQ052.7

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2651219