[實用新型]帶有擴張段的直冷式水煤漿氣化噴嘴

無效

• 申請號: 200720306001.4
• 申請日: 2007-11-23
• 公開（公告）號: CN201172653Y
• 公開（公告）日: 2008-12-31
• 發明（設計）人: 田原宇;喬英云;梁鵬;蓋希坤
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: C10J3/50
• 分類號: C10J3/50;B05B7/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術領域

本實用新型涉及一種帶有擴張段的直冷式水煤漿氣化噴嘴，屬于水煤漿氣化噴嘴的結構改進。

二、背景技術

煤氣化是現代煤化工的龍頭和關鍵技術。在眾多的氣化方法中，以水煤漿為原料，以含氧氣體為氣化劑的射流攜帶床(或稱氣流床)技術由于碳轉化率、設備結構簡單、操作方便、氣化壓力高、可滿足后續工藝的等壓合成等而為人們普遍看好。該技術的核心是水煤漿的氣化噴嘴。

美國專利S.U.Pat.3705108，3743606和中國專利CN1125163A分別公開了一種水煤漿氣化噴嘴。這些噴嘴均為三通道(中心和外環通道為氣化劑通道，內環通道為水煤漿通道)水煤漿氣化噴嘴，現已在水煤漿氣化過程應用。由于在噴嘴流道內的煤漿處于室溫，但從噴嘴噴出的煤漿在燃燒時能產生1500～1600K的高溫，因此，噴嘴的端部不僅在高溫強熱震條件下工作，而目還要承受煤漿的壓力、煤漿對流道的磨損和腐蝕。盡管在噴嘴端部采用耐磨耐高溫材質和外加冷卻蛇管等措施，但由于結構原因，水煤漿的內環收縮噴口位置不能得到冷卻，一直處于高溫輻射狀態，加之水煤漿的沖擊磨損，噴嘴的使用壽命一般在45天左右，最長使用紀錄未超過半年，致使水煤漿氣化爐的生產成本極高。

三、發明內容

本實用新型的目的就在于避免現有水煤漿氣化噴嘴技術的不足，而提供一種帶有擴張段的直冷式水煤漿氣化噴嘴。

本實用新型是由帶有擴張段的中心管、進氣孔、內環管、外部冷卻套管、氣化劑進口、水煤漿進口和冷卻水進出口等組成，其特征是帶有擴張段的中心管的前半部分設置有兩排或多排的進氣孔，進氣孔與中心管夾角為30～90°，傾斜角0～90°，后端設置水煤漿進口；內環管前端與中心管的擴張段中部相連，后端設置氣化劑進口；外部冷卻套管的外管前端與中心管的擴張段頭部相連，后端設置冷卻水進口；外部冷卻套管的內管前端與中心管的擴張段頭部留有空隙，后端設置冷卻水出口；中心管、內環管和外部冷卻套管的后端均用法蘭固定；帶有擴張段的中心管的前半部分材質為耐磨耐蝕耐高溫的金屬材料或內襯高溫陶瓷材料。

四、附圖說明

附圖是帶有擴張段的直冷式水煤漿氣化噴嘴結構示意圖。

附圖的圖面設明如下：1.帶有擴張段的中心管、2.進氣孔、3.內環管、4.外部冷卻套管、5.氣化劑進口、6.水煤漿進口、7.冷卻水進口、8.冷卻水出口。

五、具體實施方式

下面結合附圖和實施例來詳細設明本實用新型的結構特點。

帶有擴張段的中心管(1)的前半部分設置有兩排或多排的進氣孔(2)，進氣孔(2)與中心管(1)夾角為30～90°，傾斜角0～90°，后端設置水煤漿進口(6)；內環管(3)前端與中心管(1)的擴張段中部相連，后端設置氣化劑進口(5)；外部冷卻套管(4)的外管前端與中心管(1)的擴張段頭部相連，后端設置冷卻水進口(7)；外部冷卻套管(4)的內管前端與中心管(1)的擴張段頭部留有空隙，后端設置冷卻水出口(8)；中心管(1)、內環管(3)和外部冷卻套管(4)的后端均用法蘭固定；帶有擴張段的中心管(1)的前半部分材質為耐磨耐蝕耐高溫的金屬材料或內襯高溫陶瓷材料。

帶有擴張段的直冷式水煤漿氣化噴嘴工作時，氣化劑走內環管，通過中心管的前半部分的兩排或多排進氣孔射流進入中心管；與中心管的水煤漿強烈沖擊混合，形成良好的氣液霧狀流，通過中心管單孔直管噴射出中心管的擴張段，形成水煤漿霧化錐。冷卻水從外部冷卻套管的外管后端進入，經過內管前端與中心管的擴張段頭部的空隙，從外部冷卻套管的內管前端流出，直接冷卻中心管的擴張段，降低了擴張段頭部的溫度，提高了中心管和擴張段的耐磨耐蝕性，從而大大延長了氣化噴嘴的壽命。

本實用新型所提供的帶有擴張段的直冷式水煤漿氣化噴嘴，利用單孔直通和擴張段，減少了水煤漿對噴嘴噴口表面的沖蝕；加之冷卻水直接冷卻霧化噴孔及其擴張段，大大降低了擴張段材料的表面溫度，提高了噴嘴材料的強度和壽命，從而保證了帶有擴張段的直冷式水煤漿氣化噴嘴具有使用壽命長、霧化效果好、碳的轉化率高等優點，可滿足產業部門對其化噴嘴的要求。