[實用新型]一種三通道交叉射流氣化燒嘴裝置

有效

• 申請號: 201520020267.7
• 申請日: 2015-01-12
• 公開（公告）號: CN204417438U
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 樸桂林;張百強;張居兵;謝浩
• 申請（專利權）人: 南京師范大學
• 主分類號: C10J3/50
• 分類號: C10J3/50
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 李媛媛

技術領域

本實用新型涉及一種用于干煤粉氣化爐燒嘴裝置，具體涉及一種三通道交叉射流氣化燒嘴裝置，屬于煤化工領域。

背景技術

煤氣化技術是現代煤化工的基礎，是指在一定溫度及壓力下，使煤中有機質與氣化劑(如蒸汽/空氣或氧氣等)通過燒嘴進入氣化爐中發生一系列化學反應，將固體煤轉化為含有CO、H₂、CH₄等可燃氣體和含有CO₂、N₂等非可燃氣體的過程。煤氣化技術是清潔利用煤炭資源的重要途徑和手段。

燒嘴作為氣化爐中的重要設備，直接影響到了氣化爐運行的穩定性。由于氣化爐膛內燃燒火焰溫度較高，高熱通量和潛在的富氧腐蝕性環境會引起燒嘴的損壞。氣化爐運行過程中需要定期維護和更換燒嘴，燒嘴的結構設計決定著燒嘴的使用壽命，燒嘴對氣化爐運行的經濟性影響較大。因此，優化燒嘴的結構設計以延長燒嘴壽命成為研究重點。

針對現有專利中設計的氣化燒嘴而言，多數燒嘴前端針對冷卻效果進行改進，防止由于燒嘴噴頭散熱不良而導致的高溫燒損，如公開號CN201787568U、CN102492479B、CN202022898U等專利。對于干煤粉燒嘴而言，通過近年來的實際應用分析，干煤粉燒嘴更易由于磨損造成損壞；針對干煤粉氣化爐的燒嘴霧化效果的提高方面，現有研究并不成熟。

綜上所述，解決干煤粉燒嘴易磨損、冷卻效果弱等的問題，是提高目前燒嘴使用性能的重點。為此，研究一種高效燒嘴是解決我國氣化爐燒嘴技術可靠性的關鍵所在。

發明內容

為了克服現有燒嘴的缺點和不足，本實用新型提供了一種三通道交叉射流氣化燒嘴裝置，本實用新型獨特的氧化劑入射孔設計使氧化劑交叉射流的方式進入氣化爐內，達到氧化劑與燃料充分混合的效果；通過外環冷卻劑雙層通道降低燒嘴前端溫度，冷卻效果顯著。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種三通道交叉射流氣化燒嘴裝置，其特征在于：所述裝置包括中心燃料通道、中環氧化劑通道和外環冷卻劑雙層通道，中心燃料通道的外側同軸設置中環氧化劑通道，中環氧化劑通道外側同軸設置外環冷卻劑雙層通道；所述中環氧化劑通道前端設置可拆卸噴頭，可拆卸噴頭上設置多個氧化劑入射孔。

所述外環冷卻劑雙層通道包括相互連通的內通道和外通道，其中，內通道冷卻劑流入，外通道冷卻劑流出。

所述氧化劑入射孔中心對稱，與中心軸線成夾角。

進一步地，所述夾角為14°～30°。

所述外環冷卻劑雙層通道前端設置前端端蓋，外環冷卻雙通道的外側安裝有固定法蘭。

所述前端端蓋為環狀卡扣式，內外側均有焊點，焊接固定在外環冷卻劑雙層通道前端。

所述可拆卸噴頭與前端端蓋螺紋連接。

所述可拆卸噴頭和所述前端端蓋為耐磨耐高溫材料。

所述可拆卸噴頭與中心燃料通道螺紋連接。

本實用新型相比于現有技術的顯著優點在于：

1.中環氧化劑通道前端安裝的可拆卸噴頭上設置了氧化劑入射孔，氧化劑采用交叉射流的方法進入氣化爐內，燃料和氧化劑接觸充分，減少損失；

2.中環氧化劑通道前端安裝的可拆卸噴頭可根據煤種的不同，選擇不同氧化劑入射孔角度的可拆卸噴頭，以滿足不同煤種的射程需求；

3.外環冷卻劑雙層通道采用內通道冷卻劑流入外通道冷卻劑流出的結構設置，冷卻效果顯著；

4.外環冷卻劑雙層通道前端設置的前端端蓋和可拆卸噴頭均采用耐磨耐高溫材料制成，損壞后可直接更換前端端蓋或可拆卸噴頭，減少由于更換整體燒嘴帶來的高成本；

5.燒嘴適用溫度在20℃～1800℃之間，溫度使用范圍廣，最高可耐40MPa的壓力；

6.單只氣化燒嘴日處理量大，可達20千克/小時～42噸/小時；

7.氣化燒嘴可適用于生物質粉體、塑料粉體和干煤粉等燃料的燃燒。

附圖說明

圖1是本實用新型的橫向布置結構示意圖；

圖2是圖1的左視圖；

圖3是圖1的右視圖；

其中，1-中心燃料通道、2-中環氧化劑通道、3-可拆卸噴頭、4-氧化劑入射孔、5-前段端蓋、6-外環冷卻劑雙層通道(內)、7-外環冷卻劑雙層通道(外)、8-氧化劑入口、9-冷卻劑入口、10-冷卻劑出口、11-固定法蘭。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明，但不局限于以下的實施例。