[發(fā)明專利]氣化噴嘴和氣化器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410040285.1
• 申請日: 2014-01-27
• 公開（公告）號: CN104804773A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發(fā)明（設計）人: 盧洪;彭寶仔;方薪暉;鞏志堅;張穎
• 申請（專利權(quán)）人: 神華集團有限責任公司;北京低碳清潔能源研究所
• 主分類號: C10J3/50
• 分類號: C10J3/50;C10J3/48
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 李翔;黃志興

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及煤化工領域，具體地，涉及一種氣化噴嘴和氣化器。

背景技術(shù)

煤氣化技術(shù)是發(fā)展煤基化學品、液體燃料、IGCC發(fā)電、制氫等過程的基礎，是煤化工產(chǎn)業(yè)的龍頭技術(shù)。由于合成氨、甲醇、二甲醚、煤制油、煤制烯烴等產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，中國的煤炭氣化工藝正由老式的UGI爐塊煤間歇氣化迅速向先進的粉煤氣化工藝過渡，呈現(xiàn)出對各類粉煤氣化技術(shù)裝備的強勁需求。

氣化反應在高溫、加壓條件下進行。其中，利用氣化噴嘴使諸如煤粉的物料和氣化劑在加壓條件下并流進入氣化爐內(nèi)，在極為短暫的時間內(nèi)完成升溫、揮發(fā)分脫除、裂解、燃燒及轉(zhuǎn)化等一系列物理和化學過程，最終形成以CO和H₂為主要成分的煤氣。氣化噴嘴通常包括輸送物料的部件和將物料和氣化劑并流噴射的部件。在輸送物料的部件中，物料從內(nèi)徑較大的總管中被均勻地分流至多條內(nèi)徑較小的支管中，以使物料滿足噴射條件。為了使煤粉能夠按照預設的等分均勻地分流，通常在總管和各個支管之間設置分流器。

然而，由于現(xiàn)有技術(shù)中的分流器的結(jié)構(gòu)不盡合理，使得物料并不能通過分流器實現(xiàn)足夠均勻地分流，并且在分流器的結(jié)構(gòu)死角中常常出現(xiàn)積粉、堵塞的現(xiàn)象。由此導致氣化噴嘴無法將物料和氣化劑進行快速并流和噴出，氣化噴嘴火焰不穩(wěn)定不均勻；進而導致氣化爐的碳轉(zhuǎn)化率低，氣化殘渣量大。另外，氣化噴嘴處于氣化爐的高溫加壓的運行環(huán)境中，本身維護工作量就比較大，分流器經(jīng)常堵塞更加重了氣化噴嘴的維護負擔，造成氣化爐的生產(chǎn)效率降低。因此，現(xiàn)有技術(shù)中的氣化噴嘴有待改進。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種氣化噴嘴和氣化器，用以使物料能夠在氣化噴嘴中均勻地分流，并且防止物料的積粉、堵塞，從而提高氣化爐的生產(chǎn)效率。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種氣化噴嘴，包括用于輸送物料的輸送部，和連接在輸送部的末端用于噴射物料的噴射部，其中，輸送部包括輸送總管和通過分流器與輸送總管相連接的多條輸送支管，其中，分流器包括基體，輸送總管連接至基體的頂面，各條輸送支管連接至基體的底面，基體上開設有多個將輸送總管和各條輸送支管相連通的貫通孔；分流器還包括錐底連接至基體的頂面、錐頂位于輸送總管中的多棱錐體，多棱錐體的每個側(cè)面與輸送總管的一部分管壁分別圍合成每個貫通孔的引導面，并且多棱錐體的側(cè)面覆蓋基體的頂面。

優(yōu)選地，貫通孔的縱向中心線與多棱錐體的縱向中心線成角度地設置。

優(yōu)選地，多棱錐體包括中心錐體以及圍繞中心錐體的錐底設置的多個邊緣錐體，其中，各個邊緣錐體為三棱錐體，每個三棱錐體以輸送總管的管壁為一個側(cè)面，并且三棱錐體的另外兩個側(cè)面相交所形成的棱與中心錐體的棱共同形成多棱錐體的棱。

優(yōu)選地，多棱錐體為正多棱錐體，該正多棱錐體的縱向中心線與輸送總管的縱向中心線重合。

優(yōu)選地，多棱錐體的各個側(cè)面均為凹形面。

優(yōu)選地，在多棱錐體的上方的輸送總管上設置有氣流入口，氣流入口允許氣流流入輸送總管中以使物料發(fā)生紊流。

優(yōu)選地，噴射部包括噴射腔體，各條輸送支管的末端依次貫穿噴射腔體的頂面和底面后與底面基本齊平形成物料噴口；其中，噴射腔體的頂面為可拆卸件。

優(yōu)選地，沿著噴射腔體的頂面和底面的延伸方向，噴射腔體分隔為靠近噴射腔體的頂面的氣化劑腔體和靠近噴射腔體的底面的冷卻腔體，氣化劑腔體具有氣化劑入口，冷卻腔體具有冷卻劑入口和冷卻劑出口；其中，冷卻腔體中設置有分別環(huán)繞各個輸送支管的多個氣化劑管，各個氣化劑管的一端開口于氣化劑腔體，另一端貫穿噴射腔體的底面后與底面基本齊平形成氣化劑噴口。

優(yōu)選地，在氣化劑噴口處的輸送支管的外壁面上設置有旋流葉片，以使氣化劑發(fā)生紊流。

本發(fā)明還提供一種氣化器，該氣化器的頂部安裝有上述的氣化噴嘴

通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明的分流器包括基體和多棱錐體，基體上開設有貫通孔用于將輸送總管和各條輸送支管相連通，而多棱錐體則設置在輸送總管中用作物料進入到貫通孔中的導向面。由于在基體的頂面上，除了開設貫通孔的部位之外，其他部位全部由多棱錐體的側(cè)面覆蓋，因此從結(jié)構(gòu)設置上避免了死角結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)。進入到輸送總管中的物料能夠全部在多棱錐體的引導下進入到各個貫通孔中，而不可能在任何部位發(fā)生積料堵塞。另外，只要將多棱錐體的各個側(cè)面設置成形狀大致相同，將各個貫通孔設置成直徑相等，就可以保證物料自動地均勻地分布到各個貫通孔中。這是容易實現(xiàn)的。因此，本發(fā)明能夠在避免物料積料堵塞的情況下有效保證物料的均勻分流。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明