[發明專利]干煤粉流化床氣化爐組合式點火燒嘴

有效

• 申請號: 201410091166.9
• 申請日: 2014-03-13
• 公開（公告）號: CN103834444A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 杜建吉
• 申請（專利權）人: 杜建吉
• 主分類號: C10J3/56
• 分類號: C10J3/56
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 王汝銀

技術領域

本發明涉及一種煤粉氣化爐用的點火燒嘴，具體地說是干煤粉流化床氣化爐組合式點火燒嘴。

背景技術

隨著全球性石油資源的緊缺性日趨嚴重，煤碳資源在化工行業中的實用地位變得越來越重要。隨之而來的是，在化工行業中對煤炭的煤氣化應用越來越廣泛，有逐漸代替石油化工的趨勢。而在煤化工行業中，氣化爐是煤化工行業中的重點，在氣化爐中，點火燒嘴與工藝燒嘴是氣化爐的重要部分。點火燒嘴在其中所起的作用是在氣化爐投入使用初，升爐溫與點燃煤介質。但在點火燒嘴使用過程中出現以下方面問題：點火困難，常需要多次引燃點火才能夠成功；點火燒嘴容易被燒壞，使用壽命短，增加使用成本及更換的勞動成本，降低煤氣化的工作效率。使用的冷卻水套的端頭為折流板式的結構，冷卻水在流經端頭部位時，無法進入到燒嘴的各個部位，造成冷卻不均勻，局部超溫現象嚴重。同時由于冷卻水流速低，容易獲取足夠的熱量而被汽化，產生大量蒸汽對燒嘴的壽命造成顯著損害。

發明內容

針對上述存在的問題，本發明提供了一種點火操作簡單、方便，點火成功率高；冷卻水汽化量低，燒嘴使用壽命長的干煤粉流化床氣化爐組合式點火燒嘴。

本發明為實現上述目的所采取的技術方案如下：

本發明公開了一種干煤粉流化床氣化爐組合式點火燒嘴，包括燒嘴和冷卻水套，所述燒嘴分為內燒嘴和外燒嘴。所述冷卻水套分為外層冷卻水套和內層冷卻水套。自燒嘴的軸心由內層向外層依次同軸套置為內燒嘴、外燒嘴和外層冷卻水套。所述內層冷卻水套設置在所述外燒嘴的壁體內，且套置在所述內燒嘴外面。

所述內燒嘴包括軸向設置的點火器和燃料氣通道。所述點火器的點火電極設在所述燃料氣通道前端端口處。所述燃料氣通道的前端為擴口端。所述外燒嘴的前端為封口端，且所述外燒嘴沿徑向由外向內依次包括外壁、第一中間層、第二中間層、第三中間層及內壁。

所述內層冷卻水套包括內層冷卻水出水環狀通道、內層冷卻水進水環狀通道及內層冷卻水進出水連通部。

所述外壁與第一中間層之間為環狀的二次氧進氣通道。所述二次氧進氣通道的前端處為漸擴口結構，在該漸擴口結構的頂端均布設有多個徑向向內側傾斜并軸向延伸至所述外燒嘴的前端面的二次氧出口，且所述的多個二次氧出口的前端口的圓心位于與燒嘴的前端面同心的圓圈上。

所述第一中間層與第二中間層之間為所述內層冷卻水出水環狀通道，所述第二中間層與第三中間層之間為環狀的一次氧進氣通道。所述一次氧進氣通道的前端軸向依次為漸擴口通道結構及恒定腔通道結構，且恒定腔通道的型腔尺寸與漸擴口通道結構最前端的型腔尺寸一致。所述一次氧進氣通道的恒定腔通道結構的前端設軸向的分配口。在所述分配口的前端均布設置徑向向內側傾斜并軸向延伸至所述外燒嘴前端面的一次氧出口。在所述分配口的上半部分以軸向垂直面為對稱面，設有兩個徑向向內傾斜，并軸向延伸的點火氧出口，所述點火氧出口的進氧口設在所述分配口腔體的側壁上，所述點火氧出口的噴氧端口延伸至所述燃料氣通道前端的側壁處，并對應所述點火器的點火電極。

所述第三中間層與內壁之間為所述內層冷卻水進水環狀通道。所述內層冷卻水進水環狀通道與所述內層冷卻水出水環狀通道的前端通過內層冷卻水進出水連通部。所述內層冷卻水進出水連通部的連通通道為孔式或狹縫式的環狀射流流道。

所述外層冷卻水套設在所述外燒嘴的外壁周圍，所述外層冷卻水套的前端為封口結構，所述外層冷卻水套的型腔被冷卻水隔層分割為的雙層環狀通道結構，所述雙層環狀通道分別為外層環狀通道和內層環狀通道，所述內層環狀通道的前端出口為縮口腔。所述冷卻水隔層的前端為徑向膨大體，對應徑向膨大體所處的軸向段位置，在所述外層冷卻水套的前端設連通所述外層環狀通道和內層環狀通道的連通腔，所述連通腔的當量截面積不大于所述內層環狀通道前端縮口腔處的前端口的當量截面積。冷卻水隔層的徑向膨大體的設置該處的燒頭的腔壁厚度基本一致，從而各部分的溫度分布均勻，大大減少了應力裂紋的產生，提高燒嘴的使用性能。

作為對本發明的進一步改進，所述二次氧出口為向內傾斜的細長通孔，該細長通孔的軸線與點火燒嘴的軸線之間的夾角為α角，所述α角的取值范圍為30°至60°。