[實用新型]用于氣化固體燃料的燃燒器

有效

• 申請號: 201220105862.7
• 申請日: 2012-03-20
• 公開（公告）號: CN202630035U
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發明（設計）人: J·H·M·迪塞爾霍斯特;F·G·范東根
• 申請（專利權）人: 國際殼牌研究有限公司
• 主分類號: F23B90/06
• 分類號: F23B90/06
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 王會卿

技術領域

本實用新型涉及用于氣化固體燃料的燃燒器。所述燃燒器特別適用于使用含氧氣體來使含碳燃料氣化，以例如用于制備加壓合成氣體、燃料氣體或還原氣體，所述含碳燃料例如為由氣體載體攜帶的細粒固體燃料，如由例如氮氣和/或二氧化碳等的氣體載體攜帶的粉煤。

背景技術

固體含碳燃料的氣化通過燃料與氧的反應來獲得。燃料主要包含作為可燃性成分的碳和氫。氣體攜帶的細粒含碳燃料和含氧氣體經由燃燒器中的分開的通道以較高的速度被送入反應器中。在反應器中，將火焰保持在高于1300℃的溫度來主要形成一氧化碳和氫，在該火焰中，燃料與含氧氣體中的氧反應。

現有技術中已經提出了多種燃燒器設計。EP-A-328794描述了一種燃燒器，其中細粒的煤經由沿燃燒器的縱軸線布置的中心通道供應到燃燒器前部，含氧氣體經由圍繞所述中心通道的至少一個環形通道供應。氧在燃燒器前部被引導到煤流中。

EP-A-130630描述了一種燃燒器，其中，在燃燒器前部處，含氧氣體從中心通道以高速排出，并且含氧氣體以較低速度從環形出口排出。固體燃料從設置在所述中心和環形氧出口開口之間的多個出流開口排出。根據該公開文本，外部的低速氧流用于保護燃燒器防止由于熱氣體的吸入造成過熱。所述公開文本公開了如果燃燒器用于大生產量，則用于固體燃料的出口開口優選不是環形形狀。需要說明的是，這樣的設計不能使所有的固體燃料顆粒與氧適當接觸。

根據EP-A-328794的燃燒器類型已經非常成功地用于商業使用。但是，在高生產量下，通到燃燒器前部的熱通量增大到一定的值從而使燃燒器的使用壽命可能變得太短。

EP-A-130630通過圍繞火焰施加低速氧防護層，來解決通到燃燒器前部的熱通量的問題。根據EP-A-130630的燃燒器的缺點是，對于高生產量，固體燃料通過分開的通道被送入燃燒器前部，這可能造成侵蝕問題。另一個問題是由于需要制造具有用于固體燃料和含氧氣體的多個通道的單個金屬件而造成的設計復雜性。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是限制在高生產量時通到燃燒器前部的熱通量，限制侵蝕問題，延長燃燒器使用壽命和減少燃燒器設計的復雜性。

本實用新型的一個目的在于提供一種燃燒器，其可用于高生產量，并且其不具有現有技術的燃燒器的缺點。

為此，本實用新型提供了一種用于氣化固體燃料的燃燒器，包括燃燒器前部，所述燃燒器前部具有用于排出固體燃料的開口和用于排出含氧氣體的單個中心開口，其中，所述用于排出固體燃料的開口流體連接到中心通路，并且其中，所述用于排出含氧氣體的開口流體連接到與所述中心通路同軸設置的用于傳送氧的環形通路；并且

其中，所述中心通路具有下游部分，其中，所述通路的直徑在第一長度上增大，并且隨后在終止于燃燒器前部處的第二長度上減小，并且其中，所述中心通路的下游部分內部設置有中空構件，所述中空構件在一端處封閉并且在所述燃燒器前部處具有開口，所述中空構件具有與所述中心通路的增大和減小的直徑一致的增大的直徑和減小的直徑，以形成用于固體燃料的環形通道，該用于固體燃料的環形通道在用于排出固體燃料的向內指向的環形開口中終止于燃燒器前部處；并且

其中，所述中空構件通過一個或多個連接管道與用于含氧氣體的所述環形通路流體連接，并且其中，所述中空構件的開口為在所述燃燒器前部處的用于排出含氧氣體的開口，并且其中，所述中空構件具有與所述中空構件的增大和減小的直徑一致的增大內部直徑和減小內部直徑，并且其中，所述連接管道具有設置在所述中空構件的擴張部分中的排出開口。

在本實用新型的一個實施例中，所述排出開口具有橢圓形形狀，其中，較長尺寸與所述燃燒器的軸線對準。

在本實用新型的一個實施例中，所述排出開口的數量為3。

在本實用新型的一個實施例中，所述排出開口的數量為1。

在本實用新型的一個實施例中，所述中空構件的將用于排出固體燃料的開口與用于排出含氧氣體的開口分隔開的在燃燒器前部處的邊緣的寬度在0.5mm和3mm之間。

在本實用新型的一個實施例中，由用于排出固體燃料的向內指向的環形開口的出流方向和所述燃燒器的軸線形成的角度在3度和45度之間。

在本實用新型的一個實施例中，由用于排出固體燃料的向內指向的環形開口的出流方向和所述燃燒器的軸線形成的角度在5度和30度之間。

在本實用新型的一個實施例中，所述中空構件的封閉端具有圓錐形形狀。