[發明專利]一種水煤漿氣化燒嘴系統

在審

• 申請號: 201911303914.4
• 申請日: 2019-12-17
• 公開（公告）號: CN111057586A
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 馬利錦;唐強;楊海軍;顏超;辛爭秋;郭瑩;李鈺陽;王岳;趙頂;靳寶雨;吳輝霞
• 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: 李晶堯

本發明涉及一種水煤漿氣化燒嘴系統，屬于水煤漿氣化的煤化工領域；包括燒嘴、氧氣供應系統、燃料氣供應系統和水煤漿供應系統；燒嘴的內部從內至外依次設置有中心氧管道、燃料氣管道、水煤漿管道和主氧管道；氧氣供應系統分別與中心氧管道和主氧管道連通，向燒嘴內部供氧；燃料氣供應系統與燃料氣管道管道連通，向燒嘴內部供燃料氣；水煤漿供應系統與水煤漿管道連通，向燒嘴內部供水煤漿；燒嘴的頂部設置有外部點火器；燒嘴的底部伸入外部氣化爐中；本發明氣化爐點火、烘爐、投料、運行等過程可只由一個燒嘴獨立連續完成而避免更換燒嘴；簡化了氣化爐開車流程，并減小了開車過程安全隱患。

技術領域

本發明屬于水煤漿氣化的煤化工領域，涉及一種水煤漿氣化燒嘴系統。

背景技術

傳統的水煤漿加壓氣化爐，均帶有耐火磚內襯，以GE(德士古)氣化工藝最為典型，其所使用的燒嘴設備包括預熱燒嘴和工藝燒嘴兩個獨立的裝置。預熱燒嘴用于將氣化爐爐膛加熱到指定溫度并完成烘爐過程，典型的預熱燒嘴系統如圖1所示，其由箱體、點火棒、電點火器、長明燈、燃料氣槍及燃料氣供應系統組成，助燃空氣采用爐內負壓引風由箱體側面進入。其中燃料氣供應系統包含一條主燃氣管路及一條長明燈支管路，分別送入燃料氣槍及長明燈。工藝燒嘴用于將水煤漿及氧氣送入氣化爐并完成投料及正常運行過程，現有工藝燒嘴系統如圖2所示，其由工藝燒嘴本體、氧氣供應系統及水煤漿供應系統組成。其中工藝燒嘴本體包含主氧通道、水煤漿通道及中心通道三個通道；氧氣供應系統又包含一條主氧氣管路及一條中心氧支管路，分別送入工藝燒嘴主氧通道及中心通道；水煤漿供應系統送入工藝燒嘴水煤漿通道。

氣化爐的點火方式為耐火磚蓄熱式點火：預熱燒嘴首先工作，由開工抽引器使氣化爐內形成負壓將空氣引入氣化爐，然后點火棒發火引燃長明燈，長明燈火焰進一步引燃燃料氣槍，并通過燃料氣供應系統主燃氣管路的燃料氣調節閥來控制預熱燒嘴負荷，最終將爐膛加熱到一定溫度(800℃～1000℃)，對耐火磚進行蓄熱；然后及時將預熱燒嘴卸下，快速更換為工藝燒嘴，并對氣化爐系統進行氮氣置換；最后依次打開水煤漿供應系統煤漿切斷閥、氧氣供應系統主氧路氧氣切斷閥，將水煤漿及氧氣送入工藝燒嘴，水煤漿和氧氣的混合物被氣化爐耐火磚蓄熱直接點燃，完成投料。氣化爐開工過程極其繁瑣，并且更換燒嘴期間及氮氣置換過程中會損失部分熱量，如果氣化爐內溫度降低到700℃以下，增加了氣化爐投料成功的風險。同時在熱狀態下更換燒嘴，工作條件惡劣，也存在安全隱患。并且負壓引風的烘爐形式，當開工抽引器工作不穩定爐膛壓力波動時，預熱燒嘴還容易回火傷人。

發明內容

本發明解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提出一種水煤漿氣化燒嘴系統，氣化爐點火、烘爐、投料、運行等過程可只由一個燒嘴獨立連續完成而避免更換燒嘴；簡化了氣化爐開車流程，并減小了開車過程安全隱患。

本發明解決技術的方案是：

一種水煤漿氣化燒嘴系統，包括燒嘴、氧氣供應系統、燃料氣供應系統和水煤漿供應系統；其中，燒嘴為軸向豎直放置的中空管狀結構；燒嘴的內部從內至外依次設置有中心氧管道、燃料氣管道、水煤漿管道和主氧管道；氧氣供應系統分別與中心氧管道和主氧管道連通，實現向燒嘴內部供氧；燃料氣供應系統與燃料氣管道管道連通，實現向燒嘴內部供燃料氣；水煤漿供應系統與水煤漿管道連通，實現向燒嘴內部供水煤漿；燒嘴的頂部設置有外部點火器；燒嘴的底部伸入外部氣化爐中；且中心氧管道、燃料氣管道、水煤漿管道、主氧管道和燒嘴的底部均設置有通孔；實現將氧、燃料氣和水煤漿輸入至外部氣化爐中。

在上述的一種水煤漿氣化燒嘴系統，所述氧氣供應系統包括第一調節閥、第一切斷閥、第二調節閥、第三調節閥、第二切斷閥、第四調節閥和第三切斷閥；其中，第一調節閥的一端與外部氧源連通；第一調節閥的另一端與第一切斷閥的一端連通；第一切斷閥的一端分別與第四調節閥的一端和主氧管道連通；第四調節閥的另一端與第三切斷閥串聯后，與中心氧管道連通；第二調節閥的一端與氧源連通；第二調節閥的另一端與第二切斷閥串聯后與主氧管道連通；第三調節閥與第二調節閥并聯。