【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)備價格很高,設(shè)備復(fù)雜,維修成本高,本文設(shè)計的硫粉燃燒器價格低,設(shè)備簡單,更加經(jīng)濟(jì)。在硫粉燃燒器的研究過程中,使用FLUENT仿真軟件對硫粉燃燒器主機(jī)中硫粉和空氣的運動軌跡和濃度分布進(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,后者火焰會靠近壁面。仿真還分析了空氣過量系數(shù),陶瓷管溫度,硫粉入口速度和硫粉粒徑對硫粉燃燒的影響,得出以下結(jié)論:最適空氣過量系數(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0.2mm。本文設(shè)計的硫粉燃燒器制取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)計的硫粉燃燒器對工業(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法精確控制，逡逑生成的３０２混合氣體中會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)實意義的。逡逑１．２燃硫爐的研究現(xiàn)狀逡逑對于燃硫爐的結(jié)構(gòu)設(shè)計和優(yōu)化，國內(nèi)許多學(xué)者和企業(yè)都進(jìn)行了大量的研宄。圖１－２逡逑是國內(nèi)某企業(yè)設(shè)計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)一般會安放多個擋板，逡逑延長空氣和液硫的行程。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逡逑片桐健［１４］介紹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，也會朝著垂直逡逑的方向發(fā)散和脈動。周圍的介質(zhì)會隨著射流的方向向前運動，由于阻力的存在，射流邊逡逑界上的速度為零。射流中心由于沒有受到周圍介質(zhì)的影響，還會朝著原來的方向繼續(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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TQ052.7

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2651219