本發(fā)明涉及燃硫爐的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是－種燃硫爐及其爐膛升溫方法。

背景技術(shù)：

目前，公知的液態(tài)硫磺燃硫爐的爐膛升溫方法，由柴油槍將柴油噴入爐腔燃燒。爐膛升溫需半個(gè)小時(shí)至數(shù)個(gè)小時(shí)，直至爐膛溫度升高到600～800℃才撤去柴油槍，然后啟動(dòng)風(fēng)機(jī)、硫磺泵和噴硫槍，將液態(tài)硫磺噴入燃硫爐燃燒制出SO₂氣體。這種方法使得每次爐膛升溫時(shí)造成大量柴油浪費(fèi)，更重要的是不能在冷爐狀態(tài)下制出SO₂氣體，耽誤生產(chǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于，針對(duì)上述問題，提供一種在冷爐狀態(tài)下制出SO₂氣體，不產(chǎn)生升華硫的燃硫爐的爐膛升溫方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的基本構(gòu)思是：利用火種槍的輔助燃燒，使霧化的液態(tài)硫磺直接燃燒制出SO₂氣體，同時(shí)爐膛升溫，直到爐溫達(dá)到550℃～850℃時(shí)撤出火種槍。

作為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明基本構(gòu)思的技術(shù)方案：其包括燃?xì)夤?、火種槍、液硫泵、噴硫槍、風(fēng)機(jī)、SO₂測(cè)量儀、PLC控制系統(tǒng)、燃硫爐、電子點(diǎn)火控制器、液硫泵變頻器、風(fēng)機(jī)變頻器、電腦、熔硫槽、蒸汽以及壓縮空氣。

為了使用燃硫爐在其爐膛升溫方法，包括下述幾個(gè)步驟：第一步：在點(diǎn)燃燃硫爐之前，輸入電腦和PLC控制系統(tǒng)榨量、SO₂濃度、溫度、運(yùn)行時(shí)間參數(shù)，依據(jù)榨量參數(shù)經(jīng)PLC控制系統(tǒng)內(nèi)的公式計(jì)算，信號(hào)輸入液硫泵變頻器和風(fēng)機(jī)變頻器自動(dòng)配給液硫泵的初始供硫量和風(fēng)機(jī)的初始供風(fēng)量；

第二步：打開聯(lián)接噴硫槍的蒸汽的閥門；

第三步：打開聯(lián)接火種槍的燃?xì)夤藓蛪嚎s空氣的閥門，用電子點(diǎn)火控制器點(diǎn)燃火種槍；

第四步：啟動(dòng)液硫泵變頻器和風(fēng)機(jī)變頻器使液硫泵和風(fēng)機(jī)工作，熔硫槽的液態(tài)硫磺通過噴硫槍噴到火種槍的火焰上燃燒制出SO₂氣體；

第五步：SO₂測(cè)量儀檢測(cè)燃硫爐的出口的SO₂濃度信號(hào)自動(dòng)輸入PLC控制系統(tǒng)，經(jīng)PLC控制系統(tǒng)比較SO₂參數(shù)后，信號(hào)自動(dòng)輸入風(fēng)機(jī)變頻器增或減頻率，從而調(diào)整風(fēng)機(jī)供風(fēng)量；

第六步：當(dāng)燃硫爐的爐膛溫度升到550～850℃時(shí)，撤出火種槍。

所述的SO₂濃度參數(shù)的設(shè)置為10％～18％。

所述的溫度參數(shù)設(shè)置為第一階梯溫度25℃，溫度階梯值60℃，轉(zhuǎn)折點(diǎn)溫度450℃，終點(diǎn)溫度550～850℃。

所述的運(yùn)行時(shí)間參數(shù)設(shè)置為第一階梯溫度250℃以下時(shí)不超過30min；＞250℃溫度階梯值60℃，不超過20min。

所述的燃?xì)夤奘褂玫娜細(xì)鉃橐胰不蛱烊粴饣蛎簹狻?/p>

本發(fā)明的有益效果是：在爐膛升溫過程中制出SO₂氣體且無升華硫發(fā)生，做到即時(shí)點(diǎn)火，即時(shí)制出SO₂氣體。不僅滿足了企業(yè)的生產(chǎn)需要，還節(jié)約了可觀的用于爐膛升溫的柴油，而且操作方便。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明示意圖。

圖2是本發(fā)明爐膛升溫程序流程圖。

圖中1.燃?xì)夤蓿?.火種槍，3.液硫泵，4.噴硫槍，5.風(fēng)機(jī)，6.SO₂測(cè)量儀，7.PLC控制系統(tǒng)，8.燃硫爐，9.電子點(diǎn)火控制器，10.液硫泵變頻器，11.風(fēng)機(jī)變頻器，12.電腦，13.熔硫槽，14.蒸汽，15.壓縮空氣。

具體實(shí)施方式

以下所述的實(shí)施例詳細(xì)地說明了本發(fā)明。

參照?qǐng)D1、圖2，在點(diǎn)燃燃硫爐8之前，輸入電腦12和PLC控系統(tǒng)7榨量、SO₂濃度、溫度、運(yùn)行時(shí)間參數(shù)。榨量參數(shù)將作為爐膛升溫程序目標(biāo)參數(shù)。

根據(jù)糖廠榨量，PLC控制系統(tǒng)7采用公式1和公式2計(jì)算后把信號(hào)輸入液硫泵變頻器10和風(fēng)機(jī)變頻器11自動(dòng)配給液硫泵3的初始供硫量和風(fēng)機(jī)5的初始供風(fēng)量。

液硫泵3供硫量：

風(fēng)機(jī)5供風(fēng)量：

公式中：

糖廠榨量為B(T/h)；

硫熏強(qiáng)度要求A(mL)，代表每1m³混合汁含A/10kg SO₂，即1m³混合汁含A/20kg硫磺；

每1g硫磺完全燃燒需要3.33l空氣，即每1kg硫磺需要3.33m³空氣；

液態(tài)硫磺密度1.8kg/L；

風(fēng)量過量系數(shù)：1.5，代表制出的SO₂濃度為21％/1.5＝14％；

混合汁與榨量重量比：k，該值通過報(bào)表計(jì)算；

混合汁密度：1.05(t/m3)。

打開聯(lián)接噴硫槍4的蒸汽14的閥門，預(yù)熱噴硫槍4。打開聯(lián)接火種槍2的燃?xì)夤?和壓縮空氣15的閥門，用電子點(diǎn)火控制器9點(diǎn)燃火種槍2。

啟動(dòng)液硫泵變頻器10和風(fēng)機(jī)變頻器11使液硫泵3和風(fēng)機(jī)5工作，按照榨量參數(shù)供硫量，此時(shí)程序?qū)⒉粩鄼z測(cè)燃硫爐8的前爐的溫度和出口的SO₂氣體的濃度，并且程序中的定時(shí)器開始計(jì)數(shù)，溫度、SO₂濃度以及運(yùn)行時(shí)間三個(gè)因素將共同作為PLC控制系統(tǒng)7自動(dòng)調(diào)整液硫泵3供硫量和風(fēng)機(jī)5供風(fēng)量的依據(jù)。

程序以西門子PLC S7-200為例,使用STEP 7SP6為平臺(tái)，為了更好地說明程序運(yùn)行過程，以下是將終點(diǎn)溫度、液硫泵變頻器10增減量、風(fēng)機(jī)變頻器11增減量等可調(diào)節(jié)量量化，具體說明爐膛升溫方法：

例如PLC控制系統(tǒng)7以800℃作為爐膛升溫方法的終點(diǎn)溫度，以200℃作為程序控制的第一階梯溫度的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，此后每經(jīng)過50℃作為一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。根據(jù)公式1和公式2計(jì)算，起點(diǎn)榨量所需要的供硫量和供風(fēng)量分別為M₁和V₁，終點(diǎn)榨量所需要的供硫量和供風(fēng)量分別為M₂和V₂，那么可以根據(jù)如下公式計(jì)算:

單次供硫量：

公式中：

T₁為第一階梯溫度值，設(shè)置為250℃；

T₂為終點(diǎn)溫度，設(shè)置為850℃；

T₀為溫度階梯值,設(shè)置為60℃；

M₁為根據(jù)公式1計(jì)算得到的初始供硫量；

M₂為根據(jù)公式1計(jì)算得到的目的點(diǎn)供硫量；

V₁為根據(jù)公式2計(jì)算得到的初始供風(fēng)量；

V₂為根據(jù)公式2計(jì)算得到的目的點(diǎn)供風(fēng)量；

遞增次數(shù)計(jì)算使用取整；

上段單次供風(fēng)量：

公式中：

T₃為轉(zhuǎn)折點(diǎn)溫度，根據(jù)硫磺燃燒特性，一般設(shè)定為400℃；

供風(fēng)量比例控制公式：N₂＝1-N₁ 公式5

N₁為0-1間的小數(shù)，設(shè)定為0.2-0.5；

N₂為0-1間的小數(shù)；

從安全上考慮，一般通過調(diào)整N₁和N₂令V₁小于V₂；

下段單次供風(fēng)量：

液硫泵3遞增公式：M+M₁→M 公式7

說明：液硫泵3遞增之后覆蓋原值

風(fēng)機(jī)5遞增公式：V+V₁→V(風(fēng)機(jī)5遞增之后覆蓋原值) 公式8

V+V₂→V 公式9

公式中：風(fēng)機(jī)5遞增使用公式8還是公式9由設(shè)定的轉(zhuǎn)折點(diǎn)溫度T3決定；

溫度階梯上升公式：T+T₂→T(溫度遞增后覆蓋原值) 公式10

根據(jù)該公式，將供硫量均分為12次，每達(dá)到一個(gè)新的溫度區(qū)間，液硫泵3供硫量遞增值為M₁；而程序中引入N₁和N₂作為供風(fēng)量的調(diào)整系數(shù)，例如設(shè)N₁為0.3，N₂為0.7，將供風(fēng)量以450℃為分界線，將供風(fēng)量分為上段和下段，按照經(jīng)驗(yàn)，在爐溫小于450℃時(shí)，供風(fēng)量可以適當(dāng)偏小，以方便爐溫上升；而當(dāng)爐溫大于450℃時(shí)，供風(fēng)量可以適當(dāng)偏大，以保證在該溫度以上能夠迅速燃燒的硫磺不產(chǎn)生升華硫。

同時(shí)，程序中還設(shè)置了定時(shí)器，每個(gè)爐溫區(qū)間都有現(xiàn)場(chǎng)可調(diào)的時(shí)間限制，當(dāng)爐溫條件沒有達(dá)成，而經(jīng)檢查火種槍2以及噴硫槍4工作正常的情況下，可以讓程序經(jīng)過一定時(shí)間后自動(dòng)跳入下一個(gè)溫度區(qū)間的供硫量和供風(fēng)量，以防止程序進(jìn)入因現(xiàn)場(chǎng)偶然因素造成的停滯狀態(tài)。

其中：第一上限時(shí)間為TM₁，通常設(shè)置為不超過30min；

第二上限時(shí)間為TM₂；通常設(shè)置為不超過20min；

在整個(gè)爐膛升溫過程中，程序每隔一段時(shí)間來掃描SO₂測(cè)量儀6的傳感器反饋的信號(hào)，當(dāng)SO₂濃度在設(shè)定區(qū)間內(nèi)時(shí)，程序不動(dòng)作；如果濃度越出區(qū)間，則程序?qū)⑼ㄟ^增減風(fēng)機(jī)5的供風(fēng)量來調(diào)整SO₂的濃度，既保證溫度保持上升趨勢(shì)，同時(shí)嚴(yán)格杜絕升華硫的產(chǎn)生，將SO₂氣體的濃度控制在工藝要求范圍內(nèi)。從安全上考慮，SO₂濃度調(diào)整公式如下：

當(dāng)SO₂濃度大于設(shè)定高限值：V+V₂→V 公式11

當(dāng)SO₂濃度低于設(shè)定低限值：V-V₁→V 公式12

其中，掃描SO₂氣體濃度的時(shí)間為TM₃，通常設(shè)定為30s。

當(dāng)爐溫到達(dá)850℃以上時(shí)，撤出火種槍2。