乾粉氣化爐燒嘴的製作方法
2023-07-20 02:53:21 1
專利名稱：乾粉氣化爐燒嘴的製作方法
技術領域：
乾粉氣化爐燒嘴技術領域[0001]本實用新型涉及煤氣化技術，尤其是涉及一種用於煤氣化的乾粉氣化爐燒嘴。
背景技術：
[0002]煤氣化，例如粉煤加壓氣化，是近年來發展的潔淨的煤燃燒技術，得到了越來越廣泛的應用。[0003]氣化爐是煤氣化中使用的設備，氣化爐的燒嘴是氣化爐的重要核心部件，對氣化爐的操作性能具有重要影響。傳統的氣化爐燒嘴存在噴射通道多，結構複雜，壽命短、安裝複雜，影響氣化爐氣化效果的問題。實用新型內容[0004]本實用新型旨在至少在一定程度上解決上述技術問題之一或至少提供一種有用的商業選擇。為此，本實用新型的一個目的在於提出一種乾粉氣化爐燒嘴，所述乾粉氣化爐燒嘴結構簡單緊湊且使用壽命長，成本低。[0005]根據本實用新型的乾粉氣化爐燒嘴，包括中心管，所述中心管內具有燃料氣/ 二氧化碳通道，所述燃料氣/ 二氧化碳通道的上部具有燃料氣/ 二氧化碳進口，所述燃料氣/ 二氧化碳通道的下端具有燃料氣/ 二氧化碳出口 ；第一冷卻套管，所述第一冷卻套管·套在所述中心管外面以在所述第一冷卻套管與所述中心管之間限定出環形的第一冷卻通道，所述第一冷卻通道具有第一進水口和第一出水口 ；供氧套管，所述供氧套管套在所述第一冷卻套管外面以在所述供氧套管與所述第一冷卻套管之間限定出環形的氧氣通道，所述氧氣通道的上部具有供氧口且所述氧氣通道的下端具有出氧口 ；第二冷卻套管，所述第二冷卻套管套在所述供氧套管外面以在所述第二冷卻套管與所述供氧套管之間限定出環形的第二冷卻通道，所述第二冷卻通道具有第二進水口和第二出水口 ；和粉煤供給套管，所述粉煤供給套管套設在所述第二冷卻套管與所述供氧套管之間，所述粉煤供給套管具有內壁和外壁，所述內壁與所述外壁之間限定出粉煤通道，所述粉煤通道的上部具有粉煤供給口且所述粉煤通道的下端具有粉煤出口。[0006]根據本實用新型的乾粉氣化爐燒嘴採用組合式結構，即集成點火和開工兩種功能，與傳統點火燒嘴和開工燒嘴分開設置的方式相比，大大減小了燒嘴的數量，有效降低了裝配工人的安裝時間和工作量，同時，根據本實用新型實施例的乾粉氣化爐燒嘴還具有體積小、結構緊湊、裝配方便等優點，此外，乾粉氣化爐燒嘴採用兩套獨立的冷卻系統對中心管、供氧套管和粉煤供給套管進行充分冷卻，大大提高了冷卻效果，保證了乾粉氣化爐燒嘴工作的穩定性，可長時間使用不易損壞，延長了乾粉氣化爐燒嘴的使用壽命，進而降低使用成本。[0007]根據本實用新型的乾粉氣化爐燒嘴還具有如下附加技術特徵[0008]所述中心管、第一冷卻套管、供氧套管、第二冷卻套管和粉煤供給套管的下端平齊。由此，方便乾粉氣化爐燒嘴與乾粉氣化爐的裝配。[0009]所述中心管、第一冷卻套管、供氧套管、第二冷卻套管和粉煤供給套管的上端成階梯狀排列。由此，可有效防止中心管、第一冷卻套管、供氧套管、第二冷卻套管和粉煤供給套管在實際工作過程中相互幹涉。[0010]所述第一冷卻通道的上端通過第一端蓋封閉且所述第一冷卻套管的下端與所述中心管的下端相連以封閉所述第一冷卻通道的下端。[0011]所述第一冷卻套管與所述中心管之間設有第一隔離套管，所述第一隔離套管將所述第一冷卻通道分成環形的第一冷卻進水通道和位於第一冷卻進水通道裡面的環形的第一冷卻出水通道。由此可使從第一冷卻進水通道進入的冷卻液更好地吸收中心管的熱量， 充分對中心管進行冷卻，防止工作過程中中心管由於溫度過高而損壞，降低使用成本。[0012]所述供氧套管的上端通過第二端蓋封閉且所述供氧套管的下端敞開，所述中心管的上端通過頂端蓋封閉且所述中心管的下端敞開，所述粉煤供給管的上端通過第三端蓋封閉且所述粉煤供給管的下端敞開，所述第二冷卻套管的上端通過第四端蓋封閉。[0013]所述粉煤供給套管將所述第二冷卻通道分成環形的第二冷卻進水通道和位於第二冷卻進水通道裡面的環形的第二冷卻出水通道。由此可使從第二冷卻進水通道進入的冷卻液更好地吸收噴嘴的噴出端的熱量，充分對噴出端進行冷卻，防止工作過程中噴出端由於溫度過高而損壞，延長了噴出端的使用壽命，從而進一步降低使用成本。[0014]所述第二冷卻進水通道內設有第二隔離套管且所述第二冷卻出水通道內套設有第三隔離套管，且所述粉煤供給套管的外壁的外周面上設有翅片。由此，通過設置第二隔離套管和第三隔離套管，從而可更好地對第二冷卻通道內的冷卻液進行引導，使這部分冷卻液能夠與供氧套管和粉煤供給套管充分接觸，保證供氧套管和粉煤供給套管處在合適的工作溫度範圍內，降低噴出端損壞的頻率。另外，通過設置翅片，即相當於增加了外壁的有效散熱面積，同時由於翅片伸入冷卻液中，由此使冷卻液能夠更加充分地與粉煤供給套管的外壁接觸，帶走外壁的熱量。[0015]所述粉煤通道內設有繞所述粉煤供給套管的軸向延伸的螺旋件，提高了粉煤在氣化爐內混合效果，可提高碳的轉化率。[0016]所述中心管內插設有點火棒，所述點火棒的上端從所述中心管的上端延伸出且所述點火棒的下端朝向所述中心管的下端延伸預定長度。[0017]根據本實用新型的乾粉氣化爐燒嘴具有結構簡單、緊湊，點火開工一體化，冷卻效果好，使用壽命長，適用範圍廣等諸多優點。[0018]本實用新型的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。
[0019]本實用新型的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中[0020]圖1是根據本實用新型實施例的 乾粉氣化爐燒嘴的結構示意圖。
具體實施方式
[0021]下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。[0022]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「長度」、「寬度」、「厚度」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」 「內」、「順時針」、「逆時針」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。[0023]此外，術語「第一」、「第二」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特徵。在本實用新型的描述中，除非另有說明，「多個」的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確的限定。[0024]在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」、「固定」等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。[0025]在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，第一特徵在第二特徵之「上」或之 「下」可以包括第一和第二特徵直接接觸，也可以包括第一和第二特徵不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特徵接觸。而且，第一特徵在第二特徵「之上」、「上方」和「上面」包括第一特徵在第二特徵正上方和斜上方，或僅僅表示第一特徵水平高度高於第二特徵。第一特徵在第二特徵「之下」、「下方」和「下面」包括第 一特徵在第二特徵正上方和斜上方，或僅僅表示第一特徵水平高度小於第二特徵。[0026]下面參考圖1描述根據本實用新型實施例的乾粉氣化爐燒嘴100。[0027]根據本實用新型實施例的乾粉氣化爐燒嘴100可用於乾粉氣化爐中，實現乾粉氣化爐的點火開工操作。[0028]根據本實用新型實施例的乾粉氣化爐燒嘴100，包括中心管1、第一冷卻套管2、供氧套管3、第二冷卻套管4和粉煤供給套管5。[0029]中心管I內具有燃料氣/ 二氧化碳通道11，燃料氣/ 二氧化碳通道11的上部具有燃料氣/ 二氧化碳進口 12，燃料氣/ 二氧化碳通道11的下端具有燃料氣/ 二氧化碳出口 13。燃料氣/ 二氧化碳通道11中可通入燃料氣或二氧化碳，具體而言，當乾粉氣化爐燒嘴100點火時，燃料氣/ 二氧化碳通道11中只通入燃料氣以完成乾粉氣化爐的點火操作， 其中燃料氣沒有特殊要求，只要能完成點火操作即可，例如燃料氣可以是天然氣，當然也可以是其它可燃氣體；在乾粉氣化爐開工後，燃料氣/二氧化碳通道11內只通入二氧化碳，通入二氧化碳的目的是為了與乾粉氣化爐中的粉煤反應，以提高粉煤中碳元素的轉化率。[0030]第一冷卻套管2套設在中心管I外面以在第一冷卻套管2與中心管I之間限定出環形的第一冷卻通道21,第一冷卻通道21具有第一進水口 22和第一出水口 23。第一冷卻通道21中可通入冷卻液以對中心管I進行冷卻，防止中心管I溫度過高損壞,其中冷卻液可以為水，即採用水冷的方式對中心管I進行充分冷卻。[0031]供氧套管3套設在第一冷卻套管2外面以在供氧套管3與第一冷卻套管3之間限定出環形的氧氣通道31，氧氣通道31的上部具有供氧口 32且氧氣通道31的下端具有出氧口 33。優選地，氧氣通道31中可通入純氧氣以提高粉煤中炭元素的轉化率，同時通入純氧氣還可避免氣體中含有的雜質對碳轉化率的影響。可選地，氧氣通道31中也可通入富氧或空氣，這樣在保證一定的碳轉化率的前提下，可有效降低生產成本。[0032]第二冷卻套管4套設在供氧套管3外面以在第二冷卻套管4與供氧套管3之間限定出環形的第二冷卻通道41,第二冷卻通道41具有第二進水口 42和第二出水口 43。第二冷卻通道41中可通入冷卻液以對供氧套管3和粉煤供給套管5進行冷卻，防止供氧套管3 和粉煤供給套管5由於長期處在高溫環境下損壞，其中冷卻液可以為水，即採用水冷的方式對供氧套管3和粉煤供給套管5進行充分冷卻。[0033]由於乾粉氣化爐燒嘴100所處工作環境的溫度極高，因此通過設置第一冷卻套管 2和第二冷卻套管4，從而使乾粉氣化爐燒嘴100具有兩套獨立的冷卻系統分別對乾粉氣化爐燒嘴100各部件進行冷卻，即分別對中心管1、供氧套管3和粉煤供給套管5進行充分冷卻，降低中心管1、供氧套管3和粉煤供給套管5損壞頻率，從而降低生產成本，同時上述兩套冷卻系統可獨立工作，互不幹涉，實用性好且冷卻效果穩定。[0034]粉煤供給套管5套設在第二冷卻套管4與供氧套管3之間，粉煤供給套管5具有內壁52和外壁53，內壁52與外壁53之間限定出粉煤通道51，粉煤通道51的上部具有粉煤供給口 54且粉煤通道51的下端具有粉煤出口 55。[0035]換言之，如圖1所示，根據本實用新型實施例的乾粉氣化爐燒嘴100從內向外依次為同軸設置的中心管1、第一冷卻套管2、供氧套管3、粉煤供氧套管5和第二冷卻套管4，即從內向外依次為燃料氣/ 二氧化碳通道11、第一冷卻通道21、氧氣通道31、粉煤通道51以及沿徑向分別位於粉煤通道51內側和外側的第二冷卻通道41。因此，乾粉氣化爐燒嘴100 具有體積小、結構緊湊、冷卻效果好等優點。根據本實用新型實施例的乾粉氣化爐燒嘴100採用組合式結構，即集成點火和開工兩種功能，與傳統點火燒嘴和開工燒嘴分開設置的方式相比，大大減小了燒嘴的數量， 有效降低了裝配工人的安裝時間和工作量，同時，根據本實用新型實施例的乾粉氣化爐燒嘴100還具有體積小、結構緊湊、裝配方便等優點，此外，乾粉氣化爐燒嘴100採用兩套獨立的冷卻系統對中心管1、供氧套管3和粉煤供給套管5進行充分冷卻，大大提高了冷卻效果，保證了乾粉氣化爐燒嘴100工作的穩定性，可長時間使用不易損壞，延長了乾粉氣化爐燒嘴100的使用壽命，進而降低使用成本。[0037]在本實用新型的一個示例中，中心管1、第一冷卻套管2、供氧套管3、第二冷卻套管4和粉煤供給套管5的下端平齊，由此方便乾粉氣化爐燒嘴100與乾粉氣化爐裝配，降低裝配難度。其中為防止中心管1、第一冷卻套管2、供氧套管3、第二冷卻套管4和粉煤供給套管5在實際工作過程中相互幹涉，中心管1、第一冷卻套管2、供氧套管3、第二冷卻套管4 和粉煤供給套管5的上端可成階梯狀排列，如圖1所示。[0038]換言之，中心管I的上端與第一冷卻套管2的上端、第一冷卻套管2的上端與供氧套管3的上端、供氧套管3的上端與第二冷卻套管4的上端和第二冷卻套管4的上端與粉煤供給套管5的上端在上下方向上(當乾粉氣化爐燒嘴100沿豎向設置且中心管I位於上方時)分別具有一定的高度差值。由此，在向中心管I內通入燃料氣/ 二氧化碳、向第一冷卻套管2和第二冷卻套管4中通入冷卻液、向供氧套管3中通入氧氣以及向粉煤供給套管 5內供給粉煤時，不會相互幹涉影響，從而可提高幹粉氣化爐的工作效率，利於提高碳轉化率。[0039]如圖1所示，第一冷卻通道21的上端通過第一端蓋24封閉且第一冷卻套管2的下端與中心管I的下端相連以封閉第一冷卻通道21的下端。供氧套管3的上端通過第二端蓋34封閉且供氧套管3的下端敞開以使氧氣通道31內的氧氣可直接通入乾粉氣化爐中。 中心管I的上端通過頂端蓋14封閉且中心管I的下端敞開以方便向開工後的乾粉氣化爐中通入二氧化碳。粉煤供給套管5的上端通過第三端蓋56封閉且粉煤供給管5的下端敞開以方便直接向乾粉氣化爐中通入粉煤，第二冷卻套管4的上端通過第四端蓋44封閉。[0040]在本實用新型的一個實施例中，為提高中心管I的冷卻效果，第一冷卻套管2與中心管I之間可設有第一隔離套管25，第一隔離套管25將第一冷卻通道21分成環形的第一冷卻進水通道211和位於第一冷卻進水通道211裡面的環形的第一冷卻出水通道212。由此可使從第一冷卻進水通道211進入的冷卻液更好地吸收中心管I的熱量,充分對中心管 I進行冷卻，防止工作過程中中心管I由於溫度過高而損壞，降低使用成本。[0041]如圖1所示，粉煤供給套管5將第二冷卻通道41分成環形的第二冷卻進水通道 411和位於第二冷卻進水通道411裡面的環形的第二冷卻出水通道412。由此可使從第二冷卻進水通道411進入的冷卻液更好地吸收粉煤供給套管5和供氧套管3的的熱量，充分對粉煤供給套管5和供氧套管3進行冷卻，防止工作過程中粉煤供給套管5和供氧套管3 由於溫度過高而損壞，延長了粉煤供給套管5和供氧套管3的使用壽命，從而進一步降低使用成本。[0042]有利地,第二冷卻進水通道411內設有第二隔離套管45且第二冷卻出水通道412 內套設有第三隔離套管46。由此，通過設置第二隔離套管45和第三隔離套管46，從而可更好地對第二冷卻通道41內的冷卻液進行引導，使這部分冷卻液能夠與供氧套管3和粉煤供給套管5 充分接觸，保證供氧套管3和粉煤供給套管5處在合適的工作溫度範圍內，降低供氧套管3和粉煤供給套管5損壞的頻率。[0043]為進一步提高第二冷卻通道41對粉煤供給套管5的冷卻效果，粉煤供給套管5的外壁53的外周面上可設有翅片531，其中翅片531可為多個且均勻分布在外壁53的外周面上。通過設置翅片531，相對於增加了粉煤供給套管5的外壁53的表面積，即增加了外壁53的有效散熱面積，同時由於翅片531伸入冷卻液中，由此使冷卻液能夠更加充分地與粉煤供給套管5的外壁53接觸，帶走外壁53的熱量。其中翅片531應選用熱的良導體，例如翅片531可選用金屬材料製成，如銀、銅或鋁，為降低成體，提高翅片531的散熱性能，翅片531可與外壁53焊接成一體。[0044]在本實用新型的一個示例中，粉煤通道51內設有繞粉煤供給套管5的軸向延伸的螺旋件57。螺旋件57用於對進入粉煤通道51內的粉煤優化處理，增加混合效果，使粉煤氣化更加充分，從而提高炭的轉化率。[0045]如圖1所示，中心管I內插設有點火棒15,點火棒15的上端從中心管I的上端延伸出且點火棒15的下端朝向中心管I的下端延伸預定長度。[0046]根據本實用新型實施例的乾粉氣化爐燒嘴100具有結構簡單、緊湊，點火開工一體化，冷卻效果好，使用壽命長，適用範圍廣等諸多優點。[0047]在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。[0048]儘管上面已經示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領域的普通技術人員在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下在本實用新型的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。·
權利要求1.一種乾粉氣化爐燒嘴，其特徵在於，包括中心管，所述中心管內具有燃料氣/ 二氧化碳通道，所述燃料氣/ 二氧化碳通道的上部具有燃料氣/ 二氧化碳進口，所述燃料氣/ 二氧化碳通道的下端具有燃料氣/ 二氧化碳出Π ；第一冷卻套管，所述第一冷卻套管套在所述中心管外面以在所述第一冷卻套管與所述中心管之間限定出環形的第一冷卻通道，所述第一冷卻通道具有第一進水口和第一出水Π ；供氧套管，所述供氧套管套在所述第一冷卻套管外面以在所述供氧套管與所述第一冷卻套管之間限定出環形的氧氣通道，所述氧氣通道的上部具有供氧口且所述氧氣通道的下端具有出氧口；第二冷卻套管，所述第二冷卻套管套在所述供氧套管外面以在所述第二冷卻套管與所述供氧套管之間限定出環形的第二冷卻通道，所述第二冷卻通道具有第二進水口和第二出水口 ；和粉煤供給套管，所述粉煤供給套管套設在所述第二冷卻套管與所述供氧套管之間，所述粉煤供給套管具有內壁和外壁，所述內壁與所述外壁之間限定出粉煤通道，所述粉煤通道的上部具有粉煤供給口且所述粉煤通道的下端具有粉煤出口。
2.根據權利要求1所述的乾粉氣化爐燒嘴，其特徵在於，所述中心管、第一冷卻套管、供氧套管、第二冷卻套管和粉煤供給套管的下端平齊。
3.根據權利要求2所述的乾粉氣化爐燒嘴，其特徵在於，所述中心管、第一冷卻套管、供氧套管、第二冷卻套管和粉煤供給套管的上端成階梯狀排列。
4.根據權利要求1所述的乾粉氣化爐燒嘴，其特徵在於，所述第一冷卻通道的上端通過第一端蓋封閉且所述第一冷卻套管的下端與所述中心管的下端相連以封閉所述第一冷卻通道的下端。
5.根據權利要求4所述的乾粉氣化爐燒嘴，其特徵在於，所述第一冷卻套管與所述中心管之間設有第一隔離套管，所述第一隔離套管將所述第一冷卻通道分成環形的第一冷卻進水通道和位於第一冷卻進水通道裡面的環形的第一冷卻出水通道。
6.根據權利要求1所述的乾粉氣化爐燒嘴，其特徵在於，所述供氧套管的上端通過第二端蓋封閉且所述供氧套管的下端敞開，所述中心管的上端通過頂端蓋封閉且所述中心管的下端敞開，所述粉煤供給管的上端通過第三端蓋封閉且所述粉煤供給管的下端敞開，所述第二冷卻套管的上端通過第四端蓋封閉。
7.根據權利要求1所述的乾粉氣化爐燒嘴，其特徵在於，所述粉煤供給套管將所述第二冷卻通道分成環形的第二冷卻進水通道和位於第二冷卻進水通道裡面的環形的第二冷卻出水通道。
8.根據權利要求7所述的乾粉氣化爐燒嘴，其特徵在於，所述第二冷卻進水通道內設有第二隔離套管且所述第二冷卻出水通道內套設有第三隔離套管，且所述粉煤供給套管的外壁的外周面上設有翅片。
9.根據權利要求1所述的乾粉氣化爐燒嘴，其特徵在於，所述粉煤通道內設有繞所述粉煤供給套管的軸向延伸的螺旋件。
10.根據權利要求1-9中任一項所述的乾粉氣化爐燒嘴，其特徵在於，所述中心管內插設有點火棒，所述點火棒的上端從所述中心管的上端延伸出且所述點火棒的下端朝向所述 中心管的下端延伸預定長度。
專利摘要本實用新型公開了一種乾粉氣化爐燒嘴，包括中心管，所述中心管內具有燃料氣/二氧化碳通道；第一冷卻套管，所述第一冷卻套管套在所述中心管外面以在所述第一冷卻套管與所述中心管之間限定出第一冷卻通道；供氧套管，所述供氧套管套在所述第一冷卻套管外面以在所述供氧套管與所述第一冷卻套管之間限定出氧氣通道；第二冷卻套管，所述第二冷卻套管套在所述供氧套管外面以在所述第二冷卻套管與所述供氧套管之間限定出第二冷卻通道；和粉煤供給套管，所述粉煤供給套管套設在所述第二冷卻套管與所述供氧套管之間，粉煤供給套管具有內壁和外壁，所述內壁與所述外壁之間限定出粉煤通道。根據本實用新型的乾粉氣化爐燒嘴結構簡單，使用壽命長且成本低。
文檔編號C10J3/50GK202829971SQ20122021771
公開日2013年3月27日 申請日期2012年5月7日 優先權日2012年5月7日
發明者孫永才, 張建勝, 張滋生, 馬宏波, 周懷祖 申請人:北京盈德清大科技有限責任公司