技术领域
[0001] 本
发明涉及废酸裂解炉技术领域，确切的说是一种废酸裂解炉。采用新型废酸裂解炉及全自动裂解燃烧技术。解决了原来废酸裂解过程中的效率低，粉尘量大，影响后序装置的正常操作及粉尘排放对环境污染等问题。技术背景
[0002] 随着工业技术的不断发展，工业生产的不断扩大，环境污染日益严重。有些企业使用
硫酸作生产辅助原料所产生的废硫酸无法处理，有的采用酸
碱综合处理，有的采用囤积储存的方法，既浪费资源又会对环境造成污染。使用废酸裂解炉来处理废硫酸，裂解产生二
氧化硫气体再生硫酸，既节约资源又保护了环境。采用新型废酸裂解炉及全新裂解燃烧新技术，优点自动化程度高，裂解的效率高，生产安全性能高等。
发明内容
[0003] 本发明的目的是提供一种废酸裂解炉。
[0004] 再生装置废酸裂解炉自动控制与调节
燃烧器的作用是将燃气与空气混合进行高效的燃烧反应，用其释放的热量在裂解炉内形成1150℃以上高温环境，然后将废酸用空气雾化形成微小的颗粒，使其中的硫酸及其它成分在炉内高温条件下发生裂解。燃烧器实施的技术方案：用燃气烧嘴、电点火器、火焰检测器、废酸
喷嘴、
热电偶、鼓
风机、调节/切断
阀门等组成一套具备自动吹扫点火、燃气燃烧放热、废酸雾化裂解、
炉膛温度控制、空/燃比例调节、熄火自动保护功能的、完整的废酸裂解炉自动控制与调节燃烧器。各部分原理说明如下：燃气烧嘴具有独立的燃烧系统：由烧嘴砖、
燃气喷嘴、长明灯及将它们集成于一体的壳体构成：四只或六只喷嘴呈环状均匀布置于提供
燃料气燃烧所需助燃空气的环形二次风通道中，每只喷嘴都是一个独立的燃烧装置，喷嘴头向二次风中喷射出弥散状燃气射流，着火燃烧形成火焰，每只喷头处设置一碗型稳焰罩，以稳定燃烧防止熄火。这样的设计可以形成短粗的燃烧火焰，迅速提高裂解炉炉头处的温度，促进废酸的分解。
[0005] 废酸喷嘴安装在燃气烧嘴的中心通道中，采用内混式空气
雾化喷嘴结构，以保证废酸的雾化效果。中心通道供入一次风，提供废酸中可燃组分燃烧所需的空气，一次风为可调节流量的旋流风，以强化废酸与空气的混合效果，利于其中可燃组分的燃烧。
[0006] 自动点火与熄火保护系统：采用高能电点火及紫外线监测火焰。燃烧器上配有点火杆和监测
探头。
控制器内装有监测模
块、点火
变压器和时间继电器等组件。燃料气进口处装有燃气
电磁阀。实现炉前吹扫、自动点火、火焰监测、熄火保护和快速切断的功能。
[0007] 自动点火与熄火保护系统工作程序：按下燃烧控制器上点火按钮，系统开始以下操作：吹扫→点火杆发出高压火花→燃气电磁阀打开→烧嘴点燃→监测器检测到火焰→燃烧器进入正常工作状态。如果监测器未检测到火焰→延时7s后燃气电磁阀自动关闭。按下燃烧控制器上复位按钮，吹扫3分钟后才能重新点火。正常工作中燃烧器熄火，监测器检测不到火焰，燃气电磁阀自动关闭。
[0008] 燃烧调节控制系统：采用空/燃比例
自动调节。即：由废酸裂解炉内热电偶
采样，
温度控制仪表内PID进行
数据处理，并给空气执行机构传输执行命令，空/燃比例调节阀按比例调节燃气。
[0009] 燃烧调节控制系统工作程序：设炉内热电偶采集温度低于温度控制仪表上设定温度，温控仪内PID向空气管路上电动执行机构传输开大指令→电动执行机器开大，空气压
力提高，流量增大→燃烧器前空/燃比例调节阀空气侧通过引压管压力提高，燃气侧也按比例提高燃气压力，燃气流量增大。
[0010] 设炉内热电偶采集温度高于温度控制仪表上设定温度，温控仪内PID向空气管路上电动执行机构传输关小指令→电动执行机器关小，空气压力降低，流量减小→燃烧器前空/燃比例调节阀空气侧通过引压管压力降低，燃气侧也按比例降低燃气压力，燃气流量减小。经自动反复调节，使炉温衡定在温度控制仪表设定温度上，控温
精度为±50℃。温度控制仪可显示、控制；还可带记录仪，并可将记录仪上的数据传输到中心控制计算机上。
[0011] 3.安全保护系统：3.1燃烧控制器与鼓风机自
锁。即风机启动后或风机供电无故障时，燃烧控制器才能工作。
[0012] 3.2废酸管道电磁阀与燃烧控制器自锁，即燃烧控制器启动后或无故障时，废酸管道电磁阀才能工作。
[0013] 3.3配有超温报警装置，如果炉膛温度超温、向控制室发送报警
信号。
[0014] 1.该燃烧器集燃气燃烧、废酸雾化、燃烧调节与控制、以及运行安全保护于一体，实现全自动运行，其功能如下：1.1 开工前自动吹扫、点火、火焰监测、运行调节控制；
1.2燃烧器运行采用空/燃比例自动调节：由废酸裂解炉内热电偶采样，温度控制仪表内PID进行数据处理，并给空气执行机构传输执行命令，燃烧器与供风板阀联锁，根据供风量的大小，调节供风板阀的开度，空/燃比例调节阀按比例调节燃气流量，实现高效燃烧。
[0015] 1.3燃烧器运行安全保护：a. 熄火自动保护。在燃烧器意外熄火时快速切断燃气和废酸向炉内的的供应，防止发生爆炸，并进行声光报警。
[0016] b. 燃烧控制器与鼓风机自锁。即风机启动后或风机供电无故障时，燃烧控制器才能工作。
[0017] c. 废酸管道电磁阀与燃烧控制器自锁，即燃烧控制器启动后或无故障时，废酸管道电磁阀才能工作。
[0018] d. 配有炉膛温度超温报警装置。
[0019] 本发明的优点是1.该燃烧器集燃气燃烧、废酸雾化、燃烧调节与控制、以及运行安全保护于一体，实现全自动运行。
[0020] 1.1 开工前自动吹扫、点火、火焰监测、运行调节控制；1.2燃烧器运行采用空/燃比例自动调节：由废酸裂解炉内热电偶采样，温度控制仪表内PID进行数据处理，并给空气执行机构传输执行命令，燃烧器与供风板阀联锁，根据供风量的大小，调节供风板阀的开度，空/燃比例调节阀按比例调节燃气流量，实现高效燃烧。
[0021] 1.3燃烧器运行安全保护：a. 熄火自动保护。在燃烧器意外熄火时快速切断燃气和废酸向炉内的的供应，防止发生爆炸，并进行声光报警。
[0022] b. 燃烧控制器与鼓风机自锁。即风机启动后或风机供电无故障时，燃烧控制器才能工作。
[0023] c. 废酸管道电磁阀与燃烧控制器自锁，即燃烧控制器启动后或无故障时，废酸管道电磁阀才能工作。
[0024] d. 配有炉膛温度超温报警装置。
附图说明
[0025] 图1是本发明结构示意图。
[0026] 图2是本发明中燃气烧嘴结构示意图。
[0027] 图3是图2的A向视图，显示燃气喷头与稳焰罩的布置。
[0028] 图中：1、废酸裂解炉，2、燃气烧嘴，3、主火焰检测器，4、长明灯火焰检测器，5、废酸喷嘴，6、高能电点火器，7、自动点火与熄火保护控制器，8、长明灯燃气电磁阀，9、雾化空气电磁阀，10、废酸电磁阀，11、主燃气电磁阀，12、长明灯燃气压力表，13、雾化空气压力表，14、废酸压力表，15、主燃气压力表，16、长明灯燃气管线，17、废酸雾化空气管线，18、废酸管线，19、主燃气管线，20、鼓风机，21、助燃空气压力表，22、空气电动调节阀，23、温度控制仪，
24、炉膛超温报警器，25、空/燃比例调节阀，26、热电偶，27、空气修正调节阀，28、熄火报警器，29、长明灯，30、燃气喷头，31、火盆，32、中心通道，33、稳焰罩，34、旋流器，35、防风
套管。
具体实施方式
[0029]
实施例1：如图1结合图２所示，该燃烧器由主要燃气烧嘴、废酸喷嘴、自动点火与熄火保护系统、燃烧调节控制系统、安全保护系统、鼓风机等组成。
[0030] 燃气烧嘴2安装在废酸裂解炉1的头部。在燃气烧嘴2中，四只或六只燃气喷头30呈环状均匀设置于火盆31与中心通道32形成的环形通道中，每只喷头30设置一碗型稳焰罩33，构成一个独立的燃烧装置，从喷头30喷出的燃气在火盆31中燃烧形成环状火焰，围绕在废酸喷嘴5喷出的废酸雾四周围，在其中一个燃气喷头30旁边是点火用的长明灯29。
[0031] 废酸喷嘴5设置在燃气烧嘴2的中心通道32中，通道出口处设置一旋流器34，使一次风形成旋流风，喷嘴5喷出的废酸雾中的可燃组分与一次风混合燃烧，而废硫酸组分在燃气燃烧的火焰中受热裂解。
[0032] 自动点火与熄火保护系统中各部件功能由控制器7进行调节控制。电点火器6与长明灯29组合放置于一防风套管35内，电点火器6通过一进退机构推进到长明灯29的喷头前部，启动后在头部发出高能电火花，在这同时长明灯29的燃气电磁阀8打开送入燃气，燃气从长明灯29头部喷出被电火花点燃，产生点火火焰。长明灯火焰检测器4检测到点火火焰后打开主燃气管线电磁阀11，主燃气从喷头30喷出着火燃烧。主火焰检测器3检测到喷头30的火焰后，确认燃烧器点火成功。
[0033] 如果运行过程中燃气喷头30的火焰意外熄灭，主火焰检测器3检测不到火焰信号，将关闭长明灯燃气电磁阀8、主燃气电磁阀11及废酸电磁阀10，并向控制室报警器28发送信号报警。
[0034] 燃烧调节控制系统包括温度控制仪23、空/燃比例调节阀25、空气电动调节阀22、废酸裂解炉1内的测温热电偶26。热电偶26采集废酸裂解炉1内的温度信号，温度控制仪23内PID进行数据处理与设定温度值对比，根据温度比值大小给空气电动调节阀22传输执行命令，开大或关小自鼓风机20送出的空气流量，燃气流量则由空/燃比例调节阀25调节，使炉膛温度接近设定值。温度控制仪23显示、记录这些数据并传输到中心控制计算机上。
[0035] 当炉膛温度达到工艺设定的数值时，温度控制仪23首先开启雾化空气电磁阀9，向废酸喷嘴5中通入雾化空气，然后开启废酸电磁阀10通入废酸，雾化后的废酸喷入炉膛在燃气火焰的高温环境中发生裂解。
[0036] 安全保护系统包含的内容是：在燃烧器点火及正常运行过程中，自动点火与熄火保护控制器7及温度控制仪23与鼓风机20自锁，只有鼓风机20启动后或供电无故障时，二者才能正常工作。
[0037] 废酸管道电磁阀10与温度控制仪23自锁，即温度控制仪23启动后或无故障时，废酸管道电磁阀10才能工作。
[0038] 如果热电偶26检测到炉膛温度超温、则向控制室报警器24发送信号报警。
[0039] 长明灯燃气管线16、废酸雾化空气管线17、废酸管线18及主燃气管线19上均设置有压力表，分别显示长明灯燃气压力12、废酸雾化空气压力13、废酸压力14及主燃气压力15，压力信号接入自动点火与熄火保护控制器7用于点火控制。
[0040] 整个燃烧器运行程序如下：当装置具备开工点火条件后，按动燃烧器点火按钮，燃烧器将按程序自动完成以下动作：
1. 自动点火与熄火保护控制器7检测到长明灯燃气压力信号12、主燃气压力信号11和鼓风机20启动等信号，打开空气电动调节阀22，对裂解炉炉膛1进行吹扫。
[0041] 2. 吹扫10分钟后，电点火器6启动，在长明灯29头部产生连续的电火花，同时燃料气电磁阀8打开，点燃引火长明灯29。
[0042] 3. 控制器7中的计时器从电点火器6启动开始计时：3.1 到达设定的时间后，如果火焰检测器4未监测出火焰，则向DCS提供另一
开关量
控制信号去参与关闭主燃料气阀门11，同时电点火器6断电，点火燃料气电磁阀8关闭，“点火失败”指示灯亮、电铃发出警告。炉膛进行吹扫，整个程序退回到起始状态。
[0043] 3.2 到达设定的时间后，如果火焰监测器4监测出火焰正常，则点火器6停止打火，“点火成功”指示灯亮，同时向DCS 提供一开关量控制信号去打开主燃料气电磁阀11，“主燃料气阀开”指示灯亮，燃料器进入运行状态。
[0044] 4. 火焰点火成功后将点火器6退出炉膛以防止受热损坏。
[0045] 5. 燃烧器运行调节工作程序：采用空/燃比例自动调节。即：由废酸裂解炉1内热电偶26采样，温度控制仪23内
PID进行数据处理，并给空气电动调节阀22传输执行命令，空/燃比例调节阀21按比例调节燃气：
5.1 设炉内热电:26采集温度低于温度控制仪23上设定温度，温控仪内PID向空气管路上电动调节阀22传输开大指令→电动执行机器开大，空气压力提高，流量增大→燃烧器前空/燃比例调节阀21空气侧通过引压管压力提高，燃气侧也按比例提高燃气压力，燃气流量增大。
[0046] 5.2 设炉内热电偶采集温度高于温度控制仪23上设定温度，温控仪内PID向空气管路上电动调节阀22传输关小指令→电动执行机器关小，空气压力降低，流量减小→燃烧器前空/燃比例调节阀21空气侧通过引压管压力降低，燃气侧也按比例降低燃气压力，燃气流量减小。
[0047] 经自动反复调节，使炉温衡定在温度控制仪23设定温度上，控温精度为±5℃。
[0048] 6. 当炉膛温度达到工艺设定的数值时，雾化空气管线电磁阀9打开，首先向废酸喷嘴5通入雾化空气，然后废酸管线电磁阀10打开，向废酸喷嘴5通入废酸，废酸经
过喷嘴头雾化后喷入裂解炉1炉膛裂解。为保证废酸获得较好的雾化效果，要求废酸压力达到0.8MPa(绝)、雾化空气压力达到0.8MPa(绝)。
[0049] 7. 在燃烧器正常运行过程中如果火焰意外熄灭，主火焰检测器3检测不到火焰信号，将关闭长明灯燃气电磁阀8、主燃气电磁阀11及废酸电磁阀10，并向控制室报警器28发送信号报警。
