[發(fā)明專利]一種用于高壓在線點火的氣化燒嘴及其控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011312076.X
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112457887A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬釗;張鎵鑠;夏支文;匡建平;羅春桃;張亞寧;莊忠華;白云波;杜常宗;馬丹丹;陳毅烈;袁繼宇;白海;院建森
• 申請（專利權(quán)）人: 寧夏神耀科技有限責任公司
• 主分類號: C10J3/50
• 分類號: C10J3/50;C10J3/72
• 代理公司: 北京弘權(quán)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請?zhí)峁┝艘环N用于高壓在線點火的氣化燒嘴及其控制方法，包括燒嘴中心管、燒嘴內(nèi)管、燒嘴中間管、燒嘴外管以及點火器；本申請通過向所述燒嘴中心管通入燃料氣，向所述燒嘴內(nèi)管中通入氧氣，當煤粉系統(tǒng)發(fā)生故障或儀表誤波動或操作人員誤操作等，導致燒嘴中間管和燒嘴外管介質(zhì)退出同時，向燒嘴中心管通入燃料氣，并通過點火器對位于燒嘴中心管中的燃料氣和燒嘴內(nèi)管中的氧氣進行點燃，獲取氣化爐內(nèi)部環(huán)境參數(shù)，若所述環(huán)境參數(shù)大于預設(shè)值時，控制所述燒嘴內(nèi)管和燒嘴中間管中的氣體種類，實現(xiàn)了當氣化爐內(nèi)部異常停車時，通過在線高壓在線點火，避免生產(chǎn)中斷，以解決現(xiàn)有燒嘴使用壽命較短，無法在線高溫高壓條件下立即點火的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及煤化工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于高壓在線點火的氣化燒嘴及其控制方法。

背景技術(shù)

目前，煤氣化技術(shù)是煤炭清潔與高效利用的主要途徑之一，而氣流床干煤粉氣化技術(shù)以其單位體積處理量大、碳轉(zhuǎn)化率高、氣化強度高、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點而得到廣泛推廣應(yīng)用。干煤粉氣化技術(shù)的核心設(shè)備是氣化爐，而煤粉燒嘴又是氣化爐的核心組成部分，該設(shè)備性能和壽命，直接影響著氣化爐內(nèi)正常反應(yīng)的有效進行、氣化工藝產(chǎn)品品質(zhì)及其長周期穩(wěn)定運行。

雖然國內(nèi)外對氣化爐燒嘴進行了大量的研究，但是還存在需要解決的問題。比如，當氣化爐正常運行時，點火燒嘴(開工燒嘴)在工藝燒嘴投用后就停止使用，當裝置發(fā)生儀表波動誤、操作人員誤操作或煤粉系統(tǒng)波動等情況下，導致生產(chǎn)緊急停車、泄壓，故障排除后，再點火、升溫、升壓，系統(tǒng)預熱后，才能具備向下游送氣的條件，上述除故障排除時間外，需要消耗大量的時間，并且，此時間內(nèi)的所有合成氣全部排放火炬燃燒，同時在氣化爐降壓、升壓期間，系統(tǒng)內(nèi)的溫度隨之發(fā)生變化，導致設(shè)備、管線內(nèi)壁垢片易脫落，嚴重影響氣化爐長周期運行；若持續(xù)使用點火燒嘴，點火燒嘴頭部又因在高溫下燒蝕，使用壽命較短，點火燒嘴壽命成為制約氣化爐長周期重要因素之一。同持續(xù)使用點火燒嘴，將點火燃料氣中部分氣又轉(zhuǎn)化為無效的CO₂，增加裝置運行的能耗，影響生產(chǎn)效率。

因此需要設(shè)計一種燒嘴，在具有較長的使用壽命的同時，能夠在生產(chǎn)過程出現(xiàn)問題時，在高壓高溫環(huán)境下，立即點火，保證生產(chǎn)周期，進一步提高生產(chǎn)效率。

發(fā)明內(nèi)容

本申請?zhí)峁┝艘环N用于高壓在線點火的氣化燒嘴及其控制方法，以解決現(xiàn)有燒嘴使用壽命較短，無法在高溫高壓條件下立即點火的問題。

一方面，本申請?zhí)峁┮环N用于高壓在線點火的氣化燒嘴，包括：燒嘴中心管、燒嘴內(nèi)管、燒嘴中間管、燒嘴外管以及點火器；

所述燒嘴內(nèi)管和所述燒嘴外管外部均設(shè)置有水冷卻夾套；

其中，所述燒嘴中心管、燒嘴內(nèi)管、燒嘴中間管以及燒嘴外管之間至內(nèi)向外，通過同軸嵌套依次連接；

所述燒嘴內(nèi)管的出口端的管徑略小于所述燒嘴內(nèi)管的進口端的管徑，所述燒嘴外管的出口端的管徑略小于所述燒嘴外管的進口端的管徑；

所述點火器設(shè)置于所述燒嘴中心管的出口端；

所述燒嘴中心管的進口端分別連接有燃氣輸入管和保護氣輸入管；

所述燒嘴中心管的出口端位于所述燒嘴內(nèi)管內(nèi)部；

所述燒嘴內(nèi)管的進口端連接第一氧氣輸入管；

所述燒嘴中間管的進口端連接第二氧氣輸入管；

所述燒嘴外管的進口端連接煤粉輸入管；

可選的，所述燒嘴內(nèi)管的出口端的管徑略小于所述燒嘴內(nèi)管的進口端的管徑，所述燒嘴外管的出口端的管徑略小于所述燒嘴外管的進口端的管徑。

可選的，所述燒嘴中間管的出口端設(shè)置有強旋流罩。

另一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N用于高壓在線點火的氣化燒嘴的控制方法，包括以下步驟：