汽化旋风燃硫炉汽化室液位稳定装置及其实现液位稳定的方法

技术领域

本发明涉及一种燃硫炉燃烧辅助装置以及方法，特别是一种汽化旋风燃硫炉汽化室液位稳定装置及其实现液位稳定的方法。

背景技术

SO₂是制糖生产过程重要的辅助原料，糖厂使用的SO₂目前都是通过燃烧硫磺方法获得的，目前糖厂所使用的燃硫炉有多种型式，其中近年来出现的汽化旋风燃硫炉具有硫燃烧完全、SO₃含量低、燃烧过程易于控制等优点而得到糖厂的欢迎，并已开始广泛使用，是目前最具有推广前景的新型燃硫炉；汽化旋风燃硫炉采用分级燃烧、汽化燃烧、旋风燃烧等模式，即硫磺分两次分别在一级燃烧室（汽化室）、二级燃烧室（旋风燃烧室）内燃烧。经过液化的硫磺在一级燃烧室内贫氧燃烧，即在一级燃烧室内，保持有一定液位的液态硫，通入少量的空气（硫磺过量）进行一级燃烧，同时产生大量的气态硫，气态硫磺与二级空气进入二级燃烧室中实现均相高速旋流混合，实现旋风燃烧室内快速达到组分均匀、温度均匀，在空气过量系数很低条件下进行高效完全的旋流燃烧。

汽化旋风燃硫炉的汽化室内液位的稳定非常关键；若汽化室内液位不稳定，会导致硫磺汽化量不稳定且难以预测和控制，从而无法控制硫磺的燃烧效果和燃烧量；目前，汽化室内液硫的液位是通过料位计监测，根据监测数据通过电脑调节输硫泵的转速从而调节输硫量来调节汽化室的液位。这种方式存在如下缺点：（1）由于汽化室环境恶劣，料位器极易损坏，从而得不到有效的液位数据；（2）通过跟踪液位调节液硫泵转速的方式，容易滞后，导致液位的连续波动。上述问题常会导致控制失效或控制误差大、难以适应生产的需要，硫磺燃烧不完全，或产生的SO₃过多。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：对本申请发明人原发明的汽化旋风燃硫炉进行改进，提供一种汽化旋风燃硫炉汽化室液位稳定装置及实现液位稳定的方法，该汽化旋风燃硫炉汽化室液位稳定装置不需要料位计等料位检测装置以及调节控制装置，就能实现燃硫炉的汽化室内液硫液位稳定，以解决已有技术的上述问题。

解决上述技术问题的技术方案是：一种汽化旋风燃硫炉汽化室液位稳定装置，该汽化室液位稳定装置包括液硫缓冲室、液硫自动输送管，所述的液硫缓冲室为一筒形容器 ，其上部连接一用于与液硫输送管连接的液硫入口管，其下部一侧开有一液硫溢流口，所述的液硫自动输送管为U形管或带隔板的直管或带小管的直套管，该液硫自动输送管的上端与液硫缓冲室底部连接，该液硫自动输送管末端的水平管或是作为稳定装置的液硫出口管与汽化旋风燃硫炉汽化室连通，或是直接用作汽化旋风燃硫炉汽化室的液硫入口管；汽化室液位稳定装置的液硫入口管的位置要高于液硫溢流口位置，液硫溢流口的位置要高于液硫出口管的出口位置。

所述汽化旋风燃硫炉汽化室液位稳定装置的进一步的技术方案是：所述液硫缓冲室以及液硫自动输送管外套有一与液硫缓冲室或液硫自动输送管形状相同的夹套装置，在工作时，该液硫缓冲室以及液硫自动输送管与夹套装置之间的空隙内通有蒸汽或热油。

相关的另一技术方案是：一种汽化旋风燃硫炉汽化室液位稳定的方法，它是采用所述的汽化旋风燃硫炉汽化室液位稳定装置来实现汽化旋风燃硫炉汽化室液位稳定的方法，在燃硫过程中，将汽化旋风燃硫炉汽化室液位稳定装置接入汽化旋风燃硫炉汽化室的液硫输送进料管道中，即：将汽化室液位稳定装置的液硫入口管与液硫泵的送料管连接，将汽化室液位稳定装置的液硫出口管与汽化旋风燃硫炉汽化室的液硫进料管连接或直接作为汽化旋风燃硫炉汽化室的液硫进料管；在汽化旋风燃硫炉汽化室运行过程中，始终保持汽化旋风燃硫炉汽化室液位稳定装置的溢流口有一定量的液硫通过溢流口回流到液硫贮箱，即可保证汽化室内的液位与汽化旋风燃硫炉汽化室液位稳定装置的溢流口中心水平高度保持一致，从而实现汽化室内液硫液位的稳定；上述“保持汽化旋风燃硫炉汽化室液位稳定装置的溢流口有一定量的液硫通过溢流口回流到液硫贮箱”中所述的“一定量的液硫”是指通过溢流口回流到液硫贮箱中的液硫的量在回流过程中，液硫的液面不超过溢流口中心线。

所述汽化旋风燃硫炉汽化室液位稳定的方法的进一步技术方案是：在汽化旋风燃硫炉汽化室运行过程中，在液硫缓冲室以及液硫自动输送管与夹套装置之间的空隙内通有蒸汽或热油的温度保持在120℃～190℃之间；以使在液位稳定装置的液硫自动输送管中液态硫的温度保持在120℃～190℃之间。

本发明之汽化旋风燃硫炉汽化室液位稳定装置及其实现液位稳定的方法的有益效果如下：

本发明之汽化旋风燃硫炉汽化室液位稳定装置安装在汽化旋风燃硫炉汽化室接入汽化旋风燃硫炉汽化室的液硫输送进料管道中，在汽化旋风燃硫炉汽化室7运行过程中，始终保持汽化旋风燃硫炉汽化室液位稳定装置的溢流口2有一定量的液硫通过溢流口2回流到液硫贮箱9中，即可保证汽化室内的液位QY与汽化旋风燃硫炉汽化室液位稳定装置的溢流口2中心YY水平高度保持一致，从而实现汽化室内液硫液位的稳定；并且，本装置无须料位计等料位检测装置以及调节控制装置，完全通过流体力学原理设计的连通器型的汽化旋风燃硫炉汽化室液位稳定装置就能实现汽化旋风燃硫炉汽化室内液硫液位的稳定，因而具有安全可靠、无故障、成本低的优点。

下面，结合附图和实施例对本发明之汽化旋风燃硫炉汽化室液位稳定装置及其实现液位稳定的方法的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1：汽化旋风燃硫炉汽化室液位稳定装置的结构以及安装使用状态参考图；

图2～图4：液硫自动输送管的几种结构示意图：

图2：U形管式；

图3：带隔板的直管式；

图4：带小管的直套管式。

图中：

1-液硫入口管，2-液硫溢流口，3-液硫缓冲室；

4-液硫自动输送管，401、4101、4201、4301-液硫自动输送管的水平管，

41- U形管式，42-带隔板的直管，43-带小管的直套管；

5-夹套装置，6-液硫出口管；

7-汽化旋风燃硫炉汽化室，8-液硫泵，9液硫贮箱；

QY-汽化室内液硫液位，YY-液硫缓冲室内液硫液位，亦即：稳定装置的溢流口中心水平线，A-液硫。

具体实施方式            

实施例一：

一种汽化旋风燃硫炉汽化室液位稳定装置，如图1所示，该汽化室液位稳定装置包括液硫缓冲室3、液硫自动输送管4，所述的液硫缓冲室3为一筒形容器 ，其上部连接一用于与液硫输送管连接的液硫入口管1，其下部一侧开有一液硫溢流口2，所述的液硫自动输送管4为U形管41（参见图2），该液硫自动输送管4的上端与液硫缓冲室3底部连接，该液硫自动输送管4末端的水平管401或是作为稳定装置的液硫出口管6与汽化旋风燃硫炉汽化室连通，或是直接用作汽化旋风燃硫炉汽化室的液硫入口管；液硫入口管1的位置要高于液硫溢流口2位置，液硫溢流口2的位置要高于液硫出口管6的出口位置（参见图1）。

在所述液硫缓冲室3以及液硫自动输送管4外套有一与液硫缓冲室或液硫自动输送管4形状相同的夹套装置5，在工作时，该液硫缓冲室3以及液硫自动输送管4与夹套装置5之间的空隙内通有蒸汽或热油ZR。

作为本发明实施例的一种变换，所述的液硫自动输送管4还可以采用其他可以起到连通器作用的形式，例如带隔板421的直管42（参见图3）或带小管431的直套管43（参见图4），其上分别有作为稳定装置的液硫出口管6的水平管4101、4201或4301。

实施例二：

一种汽化旋风燃硫炉汽化室液位稳定的方法，它是采用实施例一所述的汽化旋风燃硫炉汽化室液位稳定装置来实现汽化旋风燃硫炉汽化室液位稳定的方法，在燃硫过程中，将汽化旋风燃硫炉汽化室液位稳定装置接入汽化旋风燃硫炉汽化室的液硫输送进料管道中，即：将汽化室液位稳定装置的液硫入口管1与液硫泵8的送料管连接，将汽化室液位稳定装置的液硫出口管6与汽化旋风燃硫炉汽化室的液硫进料管连接或是直接作为汽化旋风燃硫炉汽化室的液硫进料管；在汽化旋风燃硫炉汽化室7运行过程中，始终保持汽化旋风燃硫炉汽化室液位稳定装置的溢流口2有一定量的液硫通过溢流口2回流到液硫贮箱9中，即可保证汽化室内的液位QY与汽化旋风燃硫炉汽化室液位稳定装置的溢流口2中心YY水平高度保持一致，从而实现汽化室内液硫液位的稳定；上述保持汽化旋风燃硫炉汽化室液位稳定装置的溢流口2有一定量的液硫通过溢流口2回流到液硫贮箱9中所述的“一定量的液硫”是指通过溢流口2回流到液硫贮箱9中的液硫的量以在回流过程中，液硫的液面不超过溢流口2中心线为准。

在汽化旋风燃硫炉汽化室运行过程中，在液硫缓冲室3以及液硫自动输送管4与夹套装置5之间的空隙内通有蒸汽或热油ZR的温度保持在120℃～190℃之间；以使在液位稳定装置的液硫自动输送管中液态硫的温度保持在120℃～190℃之间；从而既保持液硫的流动性，又使其处于汽化率也不高的状态。