[發明專利]一種帶中心氧調節功能的工藝燒嘴裝置

在審

• 申請號: 201910149608.3
• 申請日: 2019-02-28
• 公開（公告）號: CN109825333A
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 唐強;馬利錦;辛爭秋;楊海軍;郭瑩;吳輝霞;李鈺陽
• 申請（專利權）人: 北京航化節能環保技術有限公司
• 主分類號: C10J3/48
• 分類號: C10J3/48;C10J3/50
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 馬全亮

一種帶中心氧調節功能的工藝燒嘴裝置，包括調節裝置、中心氧管、水煤漿管、外氧管、調節桿、導向定位環、中心氧噴頭、水煤漿噴頭以及外氧噴頭；中心氧管裝設在水煤漿管內，水煤漿管下端設有水煤漿噴頭；水煤漿管裝設在外氧管內；外氧管下端設有外氧噴頭；調節桿裝設在中心氧管內，通過設置在中心氧管內部的導向定位環對調節桿導向定位；中心氧管的下端連接有中心氧噴頭，中心氧管的上端設置有調節裝置，通過調整調節桿與中心氧噴頭端面的相對距離從而調節中心氧的流通截面積。本發明通過在線調整調節桿與中心氧噴頭之間的匹配關系，從而調整中心氧的流通截面積，來實現對中心氧量的調節，無需使用氧氣調節閥，調節更靈活，調節范圍更廣。

技術領域

本發明涉及水煤漿氣化的煤化工領域，具體涉及一種帶中心氧調節功能的工藝燒嘴裝置。

背景技術

工藝燒嘴是水煤漿加壓氣化工藝的核心設備，其性能直接影響氣化工藝的運行效果。公知的水煤漿工藝燒嘴結構由同軸套置的3層通道構成，外流道和內流道輸送氧氣，分別稱為外環氧和中心氧；中流道輸送水煤漿。水煤漿與中心氧在燒嘴內預混后，再與外環氧在燒嘴外混合進行霧化燃燒氣化，為三流式內外混合霧化形式。

中心氧的比例一般為總氧量的5％～25％(體積分數)。中心氧量不能太小，不然達不到與煤漿的預混效果，影響霧化；中心氧量也不能太大，否則會造成煤漿噴頭的劇烈磨損，降低燒嘴的使用壽命。并且中心氧量的大小會直接影響燒嘴出口火焰的長度，中心氧量太小，爐內火焰中心靠上，會造成氣化爐頂超溫，渣口壓差升高；中心氧量太大，爐內火焰變得細長，煤粉顆粒在爐內停留時間縮短，氣化效率降低，甚至火焰直沖爐底，會影響激冷環的運行。因此在操作過程中，需要根據氣化爐運行情況對中心氧比例進行調整。

實際操作過程中，由于燒嘴結構尺寸固定而無法調整，中心氧量都是通過中心氧管線上的氧氣調節閥來調節的。鑒于工作介質純氧的特殊性，目前國內氧氣調節閥大都依賴進口，成本居高不下。并且由于調節閥會引入流阻，實際過程中往往會造成中心氧量偏小而達不到設計值，影響運行過程中心氧的調節范圍。

發明內容

本發明的目的在于：克服現有技術的不足，提出一種無需使用氧氣調節閥而實現中心氧量調節的工藝燒嘴裝置。本發明提出的帶中心氧調節功能的水煤漿工藝燒嘴裝置，通過自身結構的在線調整來實現對中心氧量的調節功能。

本發明采用的技術方案是：

一種帶中心氧調節功能的工藝燒嘴裝置，包括：調節裝置、中心氧管、水煤漿管、外氧管、調節桿、導向定位環、中心氧噴頭、水煤漿噴頭以及外氧噴頭；

所述中心氧管裝設在水煤漿管內，中心氧管的側壁上設有中心氧進口，水煤漿管下端設有水煤漿噴頭；所述水煤漿管裝設在外氧管內，水煤漿管側壁設有水煤漿進口；所述外氧管下端設有外氧噴頭，外氧管側壁設有外氧進口；

調節桿裝設在中心氧管內，通過設置在中心氧管內部的導向定位環對調節桿導向定位；中心氧管的下端連接有中心氧噴頭，中心氧管的上端設置有調節裝置，調節調節桿沿軸向運動，通過調整調節桿與中心氧噴頭端面的相對距離從而調節中心氧的流通截面積。

還包括第一連接法蘭、第二連接法蘭以及燒嘴安裝法蘭；水煤漿管頂端焊接有第一連接法蘭，將水煤漿管頂端封閉；外氧管的頂端焊接有第二連接法蘭，將外氧管頂端封閉；該外氧管外壁焊接有燒嘴安裝法蘭。

還包括冷卻水保護裝置，設置在外氧管的外側給外氧管降溫。

調節裝置包括調節執行機構、密封件和執行機構安裝法蘭；調節執行機構通過執行機構安裝法蘭安裝在中心氧管的上端，調節桿穿過執行機構安裝法蘭，與調節執行機構相連，在調節執行機構的驅動下實現調節桿的軸向運動，密封件實現執行機構安裝法蘭和調節桿之間的動密封。

中心氧管、水煤漿管、外氧管、調節桿、中心氧噴頭、水煤漿噴頭以及外氧噴頭同軸。

中心氧噴頭、水煤漿噴頭以及外氧噴頭均為收縮圓錐結構。