用于溴素生产的焚硫炉系统的制作方法

本发明涉及溴素生产用设备技术领域，尤其涉及一种用于溴素生产的焚硫炉系统。

背景技术

在溴素的生产加工中，利用硫磺为生产原材料，其生产过程为：将硫磺送入焚硫炉进行燃烧生成so2气体，生成so2气体的需要在降温塔内进行初步降温，以备后续吸收塔处理使用。现有技术中的焚硫炉在工作时，存在硫磺燃烧不充分、热量回收率低、燃烧初期排气与so2气体正常收集转换部件成本高等缺陷，且目前使用的焚硫炉原料均为液体硫磺，液体硫磺对应使用的进料设备控制复杂，因此有必要对焚硫炉系统进行改进，以避免上述缺陷。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种硫磺粉燃烧充分、热量回收及废气处理效果好的用于溴素生产的焚硫炉系统。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：用于溴素生产的焚硫炉系统，包括炉体，与所述炉体并列设有蒸汽锅炉，所述炉体的炉壁上设有换热蒸汽生成装置，所述换热蒸汽生成装置的出气端连接至所述蒸汽锅炉的出气端，所述炉体一侧设有进料装置，所述进料装置的出料端延伸至所述炉体内，所述进料装置的出料侧连通有进风装置，所述炉体通过送气管连接有降温塔体，所述降温塔体的出气端还连接有热量回收装置。

作为优选的技术方案，所述换热蒸汽生成装置包括所述炉体的炉壁内中空设置的换热炉腔，所述换热炉腔内盘设有换热管，所述换热管与所述换热炉腔的腔壁之间填充有换热填充层，所述换热管连通有至少一个延伸至所述炉体外部的送气支管，所述炉体外侧设有与各所述送气支管连通设置的送气总管。

作为优选的技术方案，所述炉体的外壁上设有与所述换热蒸汽生成装置连通设置的换热热水生成装置；所述换热热水生成装置包括在所述炉体的外壁上贴附设置的换热水套，所述换热水套连通有冷水进水管和热水出水管，所述换热管与所述冷水进水管连通设置。

作为优选的技术方案，所述热量回收装置包括热量回收塔，所述热量回收塔通过热量初步回收管连接至所述降温塔体的出气管上，所述热量回收塔内设有喷淋降温装置，所述热量回收塔的侧部设有换热器，所述喷淋降温装置和所述热量初步回收管分别连接至所述换热器。

作为优选的技术方案，所述热量初步回收管包括与所述热量回收塔固定连接的玻璃外管，所述玻璃外管内依次套装有玻璃内管和陶瓷内管，所述陶瓷内管与所述热量回收塔连通设置，所述玻璃外管与所述玻璃内管之间形成有换热腔，所述换热腔通过管路分别连接至所述喷淋降温装置和所述换热器，所述玻璃内管和所述陶瓷内管之间填充有玻璃丝布；

所述喷淋降温装置包括与所述换热器连接的降温供水管，所述降温供水管上串接有降温水泵，所述降温供水管的出水端连接有围绕所述热量回收塔设置的降温环管，所述热量回收塔的内壁上下布置有至少两层降温喷头，所述降温喷头分别通过管路连接至所述降温环管。

作为优选的技术方案，所述热量回收塔表面还设有液位指示装置；

所述液位指示装置包括透明结构的u形指示管，所述指示管一端封闭，所述指示管另一端固定连通至所述热量回收塔的内腔。

作为优选的技术方案，所述进料装置包括设于所述炉体一侧的进料架，所述进料架上固定安装有进料电机，所述进料电机的动力输出端传动连接有进料蛟龙，所述进料蛟龙顶端固定安装有进料漏斗，所述进料蛟龙的出料端连通有进料管，所述进料管延伸至所述炉体内。

作为优选的技术方案，所述进风装置包括设于所述炉体侧部的罗茨风机，所述罗茨风机的进风端固定连接有空气滤清器，所述罗茨风机的出风端连通有高压储气罐，所述高压储气罐通过进风管倾斜连通至位于所述炉体外侧的所述进料管，所述高压储气罐还连通有辅助进气管，所述辅助进气管固定安装于所述炉体上。

作为优选的技术方案，所述送气管上安装有燃烧初期排气装置，所述燃烧初期排气装置包括与所述送气管连通设置的排气管座，与所述排气管座相对设有排气立管，所述排气管座与所述排气立管之间连接有立管封堵装置，所述排气立管顶端连通设有排气横管。

作为优选的技术方案，所述立管封堵装置包括在所述排气管座与所述排气立管的对接端分别固定安装的连接法兰，两所述连接法兰之间夹装有立管封堵板，贯穿两所述连接法兰与所述立管封堵板布置有可拆卸的锁紧螺栓；

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：换热蒸汽生成装置、换热热水生成装置和热量回收装置用于将炉体的热量回收利用，换热蒸汽生成装置与蒸汽锅炉并联设置，当换热蒸汽生成装置供汽不足时，可以通过蒸汽锅炉进行补充供汽，燃烧初期排气装置用于排放炉体燃烧初期形成的预热烟气，与so2气体正常收集间转换方便，且转换部件成本低；进料装置用于向炉体输送硫磺粉，将硫磺粉点燃后，在进风装置的配合下，使硫磺粉在炉体内分散性好，有助于硫磺粉的充分燃烧，避免硫磺粉随产生的so2气体一同被输送至降温塔体内，既避免了原料浪费，又降低了降温塔的负担。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是本发明实施例换热蒸汽生成装置与换热热水生成装置的结构示意图；

图3是本发明实施例换热蒸汽生成装置与换热热水生成装置的侧视图；

图4是本发明实施例换热蒸汽生成装置与换热热水生成装置的剖面示意图；

图5是本发明实施例降温塔体与热量回收装置的结构示意图；

图6是本发明实施例热量回收装置及相关结构的剖面示意图；

图7是本发明实施例进料装置与进风装置的结构示意图；

图8是本发明实施例进料装置及相关结构的俯视图；

图9是本发明实施例燃烧初期排气装置的结构示意图；

图中：1-炉体；2-换热蒸汽生成装置；201-换热管；202-送气支管；203-换热填充层；204-送气总管；3-换热热水生成装置；301-换热水套；302-冷水进水管；303-热水出水管；304-进水总管；305-进水管座；306-进水分管；307-进水控制阀；308-出水总管；309-出水管座；310-出水分管；4-透明立管；5-送气管；6-降温塔体；7-进气管；8-出气管；9-热量回收塔；10-换热器；11-玻璃外管；12-玻璃内管；13-陶瓷内管；14-换热腔；15-玻璃丝布；16-降温供水管；17-降温水泵；18-降温环管；19-降温喷头；20-排气口；21-指示管；22-进料电机；23-进料蛟龙；24-进料漏斗；25-进料管；26-支撑腿；27-支撑面板；28-罗茨风机；29-空气滤清器；30-高压储气罐；31-进风管；32-辅助进气管；33-排气管座；34-排气立管；35-排气横管；36-连接法兰；37-立管封堵板；38-锁紧螺栓；39-支撑立杆；40-横管架设座；41-横管架设管箍；42-支撑横杆；43-立管架设座；44-立管架设管箍；45-手柄；46-蒸汽锅炉。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

如图1、图2、图3和图4所示，用于溴素生产的焚硫炉系统，包括炉体1，与所述炉体1并列设有蒸汽锅炉46，所述炉体1的炉壁上设有换热蒸汽生成装置2，所述换热蒸汽生成装置2的出气端连接至所述蒸汽锅炉46的出气端，所述炉体1的外壁上设有与所述换热蒸汽生成装置2连通设置的换热热水生成装置3。所述换热蒸汽生成装置2用于生成蒸汽，以供二氧化硫气体后续处理工艺使用，所述炉体1内燃烧硫磺时，会产生大量的热能，通过热交换使所述换热蒸汽生成装置2形成蒸汽。当所述换热蒸汽生成装置2生成蒸汽不足时，可以启动所述蒸汽锅炉46用于补充，实现了热量回收利用，减少了生成成本的投入。

具体地，所述换热蒸汽生成装置2包括所述炉体1的炉壁内中空设置的换热炉腔，所述换热炉腔内盘设有换热管201，所述换热管201与所述换热炉腔的腔壁之间填充有换热填充层203，所述换热管201连通有至少一个延伸至所述炉体1外部的送气支管202，所述炉体1外侧设有与各所述送气支管202连通设置的送气总管204，利用所述送气总管204可以将蒸汽输送至利用场所，设置多个所述送气支管202使蒸汽向所述送气总管204输送效率高。所述换热填充层203可以设置为玻璃丝布15，所述换热管201内有水，供加热生产蒸汽使用，当所述炉体1内硫磺粉燃烧时，产生的温度能够高达800℃以上，通过所述炉体1的炉壁、所述换热填充层203与所述换热管201的配合，可以将所述换热管201内的水加热，使之变成蒸汽，产生的蒸汽通过所述送气总管204输送至后续工艺中，以便于so2气体后续处理喷淋使用。

本实施例的所述换热热水生成装置3包括在所述炉体1的外壁上贴附设置的换热水套301，所述换热水套301连通有冷水进水管302和热水出水管303，所述换热管201与所述冷水进水管302连通设置，通过所述冷水进水管302为所述换热水套301和所述换热管201提供冷水，使之热交换产生热水和蒸汽，并向外输送。具体地，所述冷水进水管302包括与水源连接的进水总管304，所述进水总管304上布置有进水管座305，其中一所述进水管座305连通至所述换热管201，其余所述进水管座305与所述换热水套301之间分别连通设有进水分管306，各所述进水分管306上对应安装有进水控制阀307，通过调节所述进水控制阀307，可以调节所述换热水套301的进水量，使其内部水循环速度改变，当所述进水控制阀307关小时，所述换热水套301内水流循环变慢，内部水热交换时间变长，水温升高幅度大，反之则水温升高小。

所述热水出水管303包括出水总管308，所述出水总管308上布置有与所述换热水套301连通设置的出水管座309，各所述出水管座309与所述换热水套301之间分别连通设有出水分管310，所述出水分管310可以连接于所述换热水套301的顶端，也可以连接于所述换热水套301的底端且与所述进水分管306相对设置，用于向外输送带热水。

所述冷水进水管302上安装有水位计量装置，所述水位计量装置连通设置在与所述换热水套301连接的一所述进水分管306上，所述水位计量装置包括安装连通在所述冷水进水管302上的透明立管4，所述透明立管4的高度不小于所述热水出水管303的高度，所述透明立管4表面设有计量刻度。通过所述透明立管4，再加上管体外表面的刻度，可以观察到所述透明立管4内水的液位，由于所述换热水套301与所述透明立管4压力一致，可以间接的得知所述换热水套301的水位，以方便操作所述进水控制阀307控制所述换热水套301内的水位。

本实施例中，所述换热水套301可设置为分段式结构，如在所述炉体1表面布置有至少两段所述换热水套301，所述换热水套301的分段式设置，有助于提高热交换率，使每段换热水套301内水被加热温度均匀一致。所述换热水套301包围在所述炉体1的上部，所述炉体1的部分炉壁兼做所述换热水套301的底壁，所述换热水套301与所述炉体1分别为金属结构，所述炉体1与所述换热水套301共用部分金属壁，热交换率高，且有助于减少设备材料使用成本。

通过所述换热蒸汽生成装置2和所述换热热水生成装置3，可以充分利用磺粉燃烧的热量形成热水和蒸汽，输送至so2气体后续处理工艺中喷淋使用，通过所述冷水进水管302通过不断的补入冷水，通过该结构，从一定程度上可以降低炉体1内温度，间接降低生成的so2气体的温度，达到对硫磺燃烧热量回收利用的目的，有助于降低后面降温设备的降温负担。

如图1、图5和图6所示，所述炉体1通过送气管5连接有降温塔体6，所述降温塔体6上连通有用于与所述炉体1的出气端对接的进气管7和用于输出so2气体的出气管8，焚硫炉燃烧产生的so2气体先输送至所述降温塔体6内进行初步散热降温。所述降温塔体6的出气端还连接有热量回收装置，所述热量回收装置包括热量回收塔9，由于所述降温塔体6结构简单，散热效果不明显，因此专门设计安装了所述热量回收塔9，用于回收so2气体携带的热量，进行热能再利用。所述热量回收塔9通过热量初步回收管连接至所述降温塔体6的所述出气管8上，所述出气管8和所述热量初步回收管在所述降温塔体6与所述热量回收塔9之间沿气体行走方向渐低倾斜设置，尽量延长气体行程，有助于提高降温效果。

所述热量回收塔9内设有喷淋降温装置，所述热量回收塔9的侧部设有换热器10，所述喷淋降温装置和所述热量初步回收管分别连接至所述换热器10。利用所述热量初步回收管和所述喷淋降温装置将so2气体携带的热量先转移至水中，再利用所述换热器10将水中的热量转移并向外输送，回收so2气体热量的水可以循环利用。

具体地，所述热量初步回收管包括与所述热量回收塔9固定连接的玻璃外管11，所述玻璃外管11内依次套装有玻璃内管12和陶瓷内管13，所述陶瓷内管13与所述热量回收塔9连通设置，所述玻璃外管11与所述玻璃内管12之间形成有换热腔14，所述换热腔14通过管路分别连接至所述喷淋降温装置和所述换热器10，所述玻璃内管12和所述陶瓷内管13之间填充有玻璃丝布15。所述喷淋降温装置、所述换热腔14和所述换热器10连通形成水循环系统。从所述降温塔体6输送出的so2气体热量较高，在经过所述热量初步回收管时，所述陶瓷内管13导热效率高，可以将热量通过所述玻璃内管12转移至所述换热腔14内的水中，在所述玻璃内管12和所述陶瓷内管13之间填充所述玻璃丝布15的目的在于保护所述玻璃内管12，防止温度过高损坏所述玻璃内管12，另外所述玻璃丝布15导热效率高，热传播及时。

而所述喷淋降温装置包括与所述换热器10连接的降温供水管16，所述降温供水管16上串接有降温水泵17，所述降温供水管16的出水端连接有围绕所述热量回收塔9设置的降温环管18，所述热量回收塔9的内壁上下布置有至少两层降温喷头19，所述降温喷头19分别通过管路连接至所述降温环管18。相邻两层所述降温喷头19上下交错设置，通过所述降温水泵17的加压，使水从所述降温喷头19内喷出，与所述热量回收塔9内的so2气体接触过程中，吸收so2气体的热量，使其得到降温，水被加热后，自然降落至所述热量回收塔9的底部，并进入至所述换热器10内进行热交换，将热量利用所述换热器10输送出去，同时水得到降温进行循环喷淋热交换使用。

所述热量回收塔9顶端设有排气口20，所述排气管座33用于连接气管，向外输送降温后的so2气体，所述热量回收塔9表面还设有液位指示装置，所述液位指示装置包括透明结构的u形指示管21，所述指示管21一端封闭，所述指示管21另一端固定连通至所述热量回收塔9的内腔。通过所述指示管21可以方便的贯穿所述热量回收塔9内降温水的液位以便于及时补充，保证降温和热回收效果。

如图1、图7和图8所示，所述炉体1一侧设有进料架，所述进料架上安装有进料装置，所述进料装置的出料端延伸至所述炉体1内，用于向所述炉体1内输送硫磺粉。所述进料装置包括固定安装在所述进料架上的进料电机22，所述进料电机22的动力输出端传动连接有进料蛟龙23，所述进料蛟龙23顶端固定安装有进料漏斗24，所述进料蛟龙23的出料端连通有进料管25，所述进料管25延伸至所述炉体1内。在向所述炉体1内填料时，先把硫磺粉放置在所述进料架上，工作人员蹬上所述进料架，通过所述进料漏斗24将硫磺粉倾倒至所述进料蛟龙23内，在所述进料电机22和所述进料蛟龙23的作用下，将硫磺粉不断的通过所述进料管25输送至所述炉体1内。

所述进料架包括支撑腿26和支撑面板27，所述支撑面板27的侧部设有便于上下的人梯，在需要投放硫磺粉时，需要操作人员站立在所述支撑面板27上操作，设置所述人梯后，操作人员上下所述支撑面板27省力方便。所述支撑面板27边部围绕所述踏板设有防护立板，可以提供操作人员工作的安全性，防止操作人员踏空跌落。

所述进料装置的出料侧连通有进风装置，所述进风装置包括设于所述炉体1侧部的罗茨风机28，所述罗茨风机28的进风端固定连接有空气滤清器29，所述罗茨风机28的出风端连通有高压储气罐30，所述高压储气罐30通过进风管31连通至所述进料管25。所述高压储气罐30的设置，可以配合其他电器控制部件，当所述高压储气罐30的压力值达到压力上限时，使所述罗茨风机28断电停止工作；当所述高压储气罐30的压力值低于压力下限时，接通所述罗茨风机28的电路，使其启动开始向所述高压储气罐30补充空气，使所述罗茨风机28能够实现间歇性工作，最大程度的延长所述罗茨风机28的使用寿命。所述进风管31与所述进料管25之间的夹角a不大于45°，使由所述进风管31送入的风携带硫磺粉只朝向所述炉体1内吹送，防止风反向流动引起的硫磺粉反流现象，保证了硫磺粉输送的顺畅性。所述高压储气罐30还连通有辅助进气管32，所述辅助进气管32固定安装于所述炉体1上，所述辅助进气管32的出风端在所述炉体1内位于所述进料管25的侧部，用于将所述进料管25输送的原料被点燃后进一步吹散，防止原料燃烧不充分。

将袋装的硫磺粉先放置到所述进料架上，然后根据生产需要通过所述进料电机22和所述进料蛟龙23投放到所述进料管25内，在所述进风装置和所述进风管31的吹动下，将硫磺粉吹向所述炉体1内，由于所述进风管31在所述进料管25上的倾斜布置，使气流带动硫磺粉只能朝向所述炉体1内运行，消除了硫磺粉朝向所述进料蛟龙23方向的反流现象，气流携带硫磺粉到达所述炉体1内后，由于空间的突然变大，压力骤降，在所述辅助进风管31的配合下使硫磺粉分散性好，有助于保证硫磺粉的充分燃烧，避免原料浪费，同时避免了部分硫磺粉被生成的二氧化硫气体携带至降温塔内，从而减小了降温塔的负担。

如图1和图9所示，所述送气管5上安装有燃烧初期排气装置，所述燃烧初期排气装置包括与所述送气管5连通设置的排气管座33，与所述排气管座33相对设有排气立管34，所述排气管座33与所述排气立管34之间连接有立管封堵装置，所述排气立管34顶端连通设有排气横管35，所述排气管座33、所述排气立管34、所述立管封堵装置与所述排气横管35配合，实现所述炉体1燃烧初期废气的外排。

具体地，所述立管封堵装置包括在所述排气管座33与所述排气立管34的对接端分别固定安装的连接法兰36，两所述连接法兰36之间夹装有立管封堵板37，贯穿两所述连接法兰36与所述立管封堵板37布置有可拆卸的锁紧螺栓38，位于所述连接法兰36上方的所述排气立管34上相对设有便于操作的手柄45。当需要废气外排时，把各所述锁紧螺栓38拆下，将所述立管封堵板37抽出，再把各所述锁紧螺栓38安装好，使所述排气立管34与所述排气管座33、所述送气管5连通，所述炉体1预热产生的废气便可以被顺利排出；排气完毕后，将所述立管封堵板37重新安装好，将排气通道封堵，使所述炉体1燃烧产生的so2气体顺利输送至所述降温塔体6。

沿所述排气横管35轴向布置有横管架设装置，所述横管架设装置包括固定安装于地面上的支撑立杆39，所述支撑立杆39的顶端螺纹连接有横管架设座40，贯穿所述横管架设座40设有横管架设管箍41，所述横管架设管箍41套装于所述排气横管35的外周。所述支撑立杆39用于对所述排气横管35进行支撑。所述横管架设座40的螺纹安装方式，方便架设高度的调整，以适应地面高低不平的变化。

还可以在靠近所述排气立管34的一所述支撑立杆39上连接支撑横杆42，所述支撑横杆42的顶端螺纹连接有立管架设座43，贯穿所述立管架设座43设有立管架设管箍44，所述立管架设管箍44套装于所述排气立管34的外周，所述支撑横杆42用于对所述排气立管34进行限位，防止其产生歪斜，与所述排气横管35之间密封连接好。

在送入硫磺原料前，需要将所述炉体1点燃预热，在所述炉体1预热阶段会产生大量的废气，通过操作所述立管封堵装置，将所述排气立管34与所述送气管5连通，使燃烧废气通过所述排气立管34和所述排气横管35排至气体处理设备进行净化，燃烧初期排气完成后，通所述立管封堵装置将所述排气立管34封堵，所述炉体1正常工作产生so2气体，自动进入至与所述送气管5连通的所述降温塔体6内，操作简单省力，且设备无需安装额外的控制阀，所述立管封堵装置比控制阀成本小很多，因此还有助于降低设备投资成本。

综上所述，换热蒸汽生成装置2、换热热水生成装置3和热量回收装置用于将炉体1的热量回收利用，换热蒸汽生成装置2与蒸汽锅炉46并联设置，当换热蒸汽生成装置2供汽不足时，可以通过蒸汽锅炉46进行补充供汽，燃烧初期排气装置用于排放炉体1燃烧初期形成的预热烟气，与so2气体正常收集间转换方便，且转换部件成本低；进料装置用于向炉体1输送硫磺粉，将硫磺粉点燃后，在进风装置的配合下，使硫磺粉在炉体1内分散性好，有助于硫磺粉的充分燃烧，避免硫磺粉随产生的so2气体一同被输送至降温塔体6内，既避免了原料浪费，又降低了降温塔的负担。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。