[實(shí)用新型]干煤粉流化床氣化爐高效型煤粉燒嘴

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420112595.5
• 申請(qǐng)日: 2014-03-13
• 公開（公告）號(hào): CN203741283U
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜建吉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杜建吉
• 主分類號(hào): C10J3/56
• 分類號(hào): C10J3/56
• 代理公司: 濟(jì)南誠(chéng)智商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司 37105
• 代理人: 王汝銀

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及氣化爐用煤粉燒嘴，具體地說(shuō)是一種干煤粉流化床氣化爐高效型煤粉燒嘴。

背景技術(shù)

隨著全球性石油資源的緊缺性日趨嚴(yán)重，煤碳資源在化工行業(yè)中的實(shí)用地位變得越來(lái)越重要。隨之而來(lái)的是，在化工行業(yè)中對(duì)煤炭的煤氣化應(yīng)用越來(lái)越廣泛，有逐漸代替石油化工的趨勢(shì)。而在煤化工行業(yè)中，氣化爐是煤化工行業(yè)中的重點(diǎn)，在氣化爐中，燒嘴是氣化爐的重要部分。煤粉燒嘴為工藝燒嘴，它是在點(diǎn)火燒嘴點(diǎn)燃并把爐膛溫度升溫到預(yù)定溫度時(shí)使用的負(fù)荷燒嘴。現(xiàn)有的煤粉燒嘴的煤粉通道是直流通道，噴出的煤粉和氧氣混合性差，燃燒穩(wěn)定性差。煤粉流速快，對(duì)燒嘴頭部磨損大，燒嘴壽命短。另外，現(xiàn)有的燒嘴的冷卻套部分采用的是折流板式結(jié)構(gòu)，冷卻水在流經(jīng)端頭部位時(shí)，無(wú)法進(jìn)入到燒嘴的各個(gè)部位，造成冷卻不均勻，局部超溫現(xiàn)象嚴(yán)重。同時(shí)由于冷卻水流速低，容易獲取足夠的熱量而被汽化，產(chǎn)生大量蒸汽對(duì)燒嘴的壽命造成顯著損害。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)上述存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種適用于干煤粉的高效型煤粉燒嘴，該燒嘴能夠依靠其自身結(jié)構(gòu)使噴出的干煤粉集結(jié)成束，同時(shí)對(duì)干煤粉的燃燒性進(jìn)行優(yōu)化，以克服干煤粉不易點(diǎn)燃的問(wèn)題，而且提高干煤粉的燃燒性的同時(shí)能確保干煤粉充分燃燒，減少黑煙的生成。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是：一種干煤粉流化床氣化爐高效型煤粉燒嘴，包括同軸設(shè)置的外圓環(huán)體和內(nèi)圓環(huán)體；所述外圓環(huán)體的前端為開口端，且外圓環(huán)體的前端頭部分為錐形頭，該錐形頭部分的型腔為縮口的錐形腔；在外圓環(huán)體的壁體內(nèi)設(shè)有外層冷卻套；所述內(nèi)圓環(huán)體的前端也為開口端，且與外圓環(huán)體的前端相對(duì)應(yīng)，所述內(nèi)圓環(huán)體的前端頭部分也為錐形頭，其錐形頭部分的型腔也為縮口的錐形腔。所述內(nèi)圓環(huán)體包括一中心通道，所述中心通道與所述內(nèi)圓環(huán)體前端的錐形腔相通。在內(nèi)圓環(huán)體的壁體內(nèi)設(shè)有內(nèi)層冷卻套；所述外圓環(huán)體的內(nèi)壁與所述內(nèi)圓環(huán)體的內(nèi)環(huán)體外壁圍成煤粉環(huán)狀通道，且所述外圓環(huán)體的錐形頭的錐形角大于所述內(nèi)圓環(huán)體的錐形頭的錐形角，這樣，所述外圓環(huán)體的錐形頭部分的內(nèi)錐形腔面與所述內(nèi)圓環(huán)體的錐形頭部分的外錐形面之間構(gòu)成漸縮口的錐形環(huán)腔；在所述煤粉環(huán)狀通道的后端直段周向均布設(shè)有多個(gè)煤粉旋流器；在所述內(nèi)圓環(huán)體的錐形腔的后端端口處設(shè)有氧氣旋流器。

作為對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，由所述煤粉環(huán)狀通道的錐形環(huán)腔噴射出煤粉射流在煤粉燒嘴的軸線處的交叉點(diǎn)相對(duì)所述外圓環(huán)體的前端面的軸向距離為100mm至500mm。對(duì)煤粉射流在煤粉燒嘴的軸線處的交叉點(diǎn)相對(duì)所述外圓環(huán)體的前端面的軸向距離進(jìn)行限定，原因是：一方面防止煤粉射流因噴射的軸向距離過(guò)長(zhǎng)而過(guò)于分散，使生成的火焰失去剛性，變得過(guò)于柔和，同時(shí)又確保噴射出的煤粉射流能夠有足夠長(zhǎng)的發(fā)散空間，充分霧化，增加其與氧氣的接觸面積，保證充分、穩(wěn)定的燃燒，減少黑煙，同時(shí)拉長(zhǎng)燃燒火焰，使燃燒火焰的外焰遠(yuǎn)離煤粉燒嘴端頭部，增加煤粉燒嘴的使用壽命。

作為對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述煤粉旋流器包括旋流器柱和多于一片的旋流片，所述旋流片的螺旋方向與所述旋流器柱軸向之間的夾角為α，所述α的取值范圍為15°至45°；進(jìn)一步優(yōu)選α為20°。

作為對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，在所述煤粉旋流器的旋流器柱上布置的旋流片的片數(shù)為兩片或者三片。

作為對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述氧氣旋流器包括中心軸樞和多片旋流葉片，所述旋流葉片的外緣接觸所述中心通道的內(nèi)壁，所述旋流葉片的螺旋反方向與所述中心軸樞之間夾角的范圍是15°至75°。

作為對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述外層冷卻套包括軸向延伸的外層環(huán)狀通道和內(nèi)層環(huán)狀通道；所述的外層環(huán)狀通道和內(nèi)層環(huán)狀通道由環(huán)狀的中間隔層分割而成；所述外層環(huán)狀通道的前端與所述內(nèi)層環(huán)狀通道的前端連通；所述中間隔層的前端與所述外圓環(huán)體的錐形頭相對(duì)應(yīng)，呈錐形；所述中間隔層的錐形頭為軸向漸擴(kuò)的膨大端頭，膨大端頭的漸擴(kuò)結(jié)構(gòu)，使得所述內(nèi)層環(huán)狀通道的前端沿其流向呈漸縮口腔道，使得所述外層環(huán)狀通道的前端沿其流向呈漸擴(kuò)口腔道。所述外層冷卻套包括軸向延伸的內(nèi)層冷卻水進(jìn)水環(huán)狀通道和內(nèi)層冷卻水出水環(huán)狀通道；所述的內(nèi)層冷卻水進(jìn)水環(huán)狀通道和內(nèi)層冷卻水出水環(huán)狀通道由環(huán)狀的中間隔板分割而成；所述內(nèi)層冷卻水進(jìn)水環(huán)狀通道的前端與所述內(nèi)層冷卻水出水環(huán)狀通道的前端連通；所述中間隔板的前端與所述內(nèi)圓環(huán)體的錐形頭相對(duì)應(yīng)，呈錐形；所述中間隔板的錐形頭為軸向漸擴(kuò)的膨大端頭，膨大端頭的漸擴(kuò)結(jié)構(gòu)，使得所述內(nèi)層冷卻水進(jìn)水環(huán)狀通道的前端沿其流向呈漸縮口腔道，使得所述內(nèi)層冷卻水出水環(huán)狀通道的前端沿其流向呈漸擴(kuò)口腔道。