[實用新型]氣化劑噴嘴

有效

• 申請號: 201420599232.9
• 申請日: 2014-10-16
• 公開（公告）號: CN204224553U
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 曲思建;徐春霞;王鵬;董衛果;張科達;文芳;楊宗仁;唐楠;郭良元;晁俊楠;張慶偉;鄒震江
• 申請（專利權）人: 煤炭科學技術研究院有限公司
• 主分類號: C10J3/48
• 分類號: C10J3/48
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧

技術領域

本實用新型涉及一種氣化劑噴嘴，特別是關于一種用于熔渣氣化爐且僅輸送氣化劑的單通道氣化劑噴嘴。

背景技術

氣化劑噴嘴是氣化爐的關鍵部件之一，在氣化爐使用過程中需要定期對噴嘴進行維護或更換，然而噴嘴的價格比較昂貴，經常更換噴嘴對氣化爐的使用成本影響較大，因此提高噴嘴的使用壽命，既可以實現氣化爐的穩定、長周期和滿負荷運行，也不需要再另外設置備用爐，大大降低企業的投資成本，提高運營效益。

目前，現有的氣化爐用氣化劑噴嘴分為兩種，一種是同時輸送含碳燃料和氣化劑的噴嘴，另一種是單純輸送氣化劑的噴嘴。同時輸送含碳燃料和氣化劑的噴嘴多用于氣流床氣化爐，其結構十分復雜，不便于加工和維護，而且由于含碳燃料和氣化劑的輸送是同時由同一個噴嘴噴入高溫氣化爐的，含碳燃料和氣化劑在離開噴嘴相遇的瞬間即發生燃燒、氣化等多種化學反應，放出大量的熱量，造成噴嘴的噴頭過熱，嚴重影響噴嘴的壽命。此外，由于這些噴嘴將含碳燃料及氣化劑同時輸送，含碳燃料勢必會對噴嘴產生一定的磨蝕作用，尤其是對噴嘴的噴頭部位磨蝕嚴重，造成噴嘴壽命縮短。

單純輸送氣化劑的噴嘴有等離子體噴槍等，而等離子體噴槍一般在流化床氣化爐的鼓泡氣化段爐墻上呈多層布局，每層環狀設置多只等離子體噴槍，各等離子體噴槍的噴口指向爐內軸心，同時在等離子體噴槍的間隔中還設置有水蒸汽噴槍，水蒸汽噴槍至少為一只。氣化爐在工作時把水蒸汽在等離子體噴槍內加熱到4000℃以上，分解生成H*、O*、H₂*、HO*、O₂*活性化學物后，直接噴射在爐內焦炭上，與焦炭進行化學反應，爐內操作壓力和操作溫度通過調節合成氣的輸出流量以及等離子體噴槍的電功率和水蒸汽的輸入量來控制。雖然等離子體噴槍只輸送了水蒸氣，但由于需要將水蒸汽用電加熱到4000℃，電能消耗巨大，不節能，而且如此高溫下水蒸氣的分解物直接噴射到爐內，容易造成爐內局部溫度過高，對氣化爐的壽命有不利影響。此外，由于等離子體噴槍呈多層布局，且每層環狀設置多只等離子體噴槍，在等離子體噴槍的間隔之間還設置有水蒸汽噴槍，可見在該設備的局部區域即噴嘴數目非常多，嚴重降低了該設備的強度，不利于該設備在高溫高壓下穩定運行。

發明內容

針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種用于熔渣氣化爐且僅輸送氣化劑的單通道氣化劑噴嘴。

為實現上述目的，本實用新型采取以下技術方案：一種氣化劑噴嘴，其特征在于：它包括中心管、進水盤管、出水盤管、冷卻水套和氣化劑噴頭；其中，所述中心管由粗管、變徑接頭和細管組成，所述粗管的一側端部具有一體設置且垂直于粗管的氣化劑進口，所述粗管的另一端通過所述變徑接頭與所述細管連接，所述細管的另一端與所述氣化劑噴頭的內管連接；所述冷卻水套套設在所述中心管的所述細管外部，其一端與所述氣化劑噴頭的外管連接，另一端通過定位支架支撐，并與所述進水盤管、所述細管及所述出水盤管焊接為一體；所述進水盤管安裝在所述中心管的所述粗管外部，其一端通過冷卻水彎管連接一冷卻水進口，另一端貫穿所述定位支架后伸入所述冷卻水套的內部深處；所述出水盤管亦安裝在所述中心管的所述粗管外部，其一端通過另一所述冷卻水彎管連接一冷卻水出口，另一端貫穿所述定位支架后伸入所述冷卻水套的內部淺處。

在所述氣化劑噴頭的外管與所述冷卻水套外圍設置有一保護套，所述保護套的外圍安裝有壓緊帶，所述保護套外側端部具有一環形卡槽，該環形卡槽上安裝有一壓緊帽。

所述中心管靠近所述氣化劑進口的一端通過法蘭連接一球閥，所述球閥的另一端通過另一法蘭連接一視鏡，所述另一法蘭上設置有一氮氣接口。

所述氣化劑噴頭的內管為具有內收縮半角α的錐管，內收縮半角α為0°-90°；所述氣化劑噴頭的外管為具有外擴張半角β的錐管，外擴張半角β為0°-90°；所述氣化劑噴頭的噴口口徑d與內管內徑h的比例d:h滿足1:1.5-1:50。

所述氣化劑進口中注入的氣化劑為空氣、氧氣、二氧化碳、水蒸汽或其混合氣體。

所述氣化劑進口中注入的氣化劑的溫度為150-500℃，氣化劑的壓力為0-7.6MPa。

所述冷卻水進口注入的冷卻水為軟化水，軟化水水質符合軟化水水質標準：懸浮物≤5mg/L、總硬度≤0.03mmol/L、pH(25℃)≥7、溶解氧≤0.1mg/L、含油量≤2mg/L。