一种粉浆耦合气化燃烧器制造技术

本发明专利技术提供了一种粉浆耦合气化燃烧器，该燃烧器包括：中心烧嘴和至少一对工艺烧嘴；其中，各工艺烧嘴于中心烧嘴的外周呈圆周布置，每对工艺烧嘴中的两个工艺烧嘴均沿中心烧嘴的径向分别设置在中心烧嘴的两侧；各工艺烧嘴中至少一对为水煤浆烧嘴，各工艺烧嘴中除水煤浆烧嘴外的其他烧嘴中至少一对或中心烧嘴为粉煤烧嘴；或，中心烧嘴为水煤浆烧嘴，各工艺烧嘴均为粉煤烧嘴。本发明专利技术通过中心烧嘴和环绕在中心烧嘴四周的工艺烧嘴，将粉煤和水煤浆两种物料单独输送，可避免环套式结构粉煤通道与水煤浆通道距离过近，影响雾化、分散效应，多烧嘴组成的燃烧器还可根据进料、进料量和粉浆配比的不同需求，选择部分烧嘴进料，选择投料烧嘴的数量。

【技术实现步骤摘要】
一种粉浆耦合气化燃烧器
本专利技术涉及气化
，具体而言，涉及一种粉浆耦合气化燃烧器。
技术介绍
浆粉耦合气化技术实质是在气化炉内同时喷入浆态含碳有机物和粉态含碳有机物，减少水量带入间接提高整体含碳有机物浓度，实现浆态含碳有机物和粉态含碳有机物的高效共气化。烧嘴作为浆粉耦合气化炉的关键部件之一。通过它将浆态含碳有机物、粉态含碳有机物和气化剂以一定速度导入气化炉，在高速喷射的气化剂的气动力作用下，将浆态含碳有机物雾化成小液滴，粉态含碳有机物均匀分散，实现浆态含碳有机物、粉态含碳有机物与气化剂的充分混合，并发生化学反应。现有浆粉耦合气化炉，主要包括两大类：顶置多通道浆粉耦合气化烧嘴的单喷嘴粉浆气化炉和炉顶和\或炉身设置多喷嘴的粉浆气化炉。中国公开号为：CN209024468U，公开了一种浆粉耦合气化炉烧嘴，该烧嘴包括：喷嘴本体，其具有多条通道，各通道分别为从内至外依次套设的用于输送中心气化剂的第一通道、用于输送浆态含碳有机物的第二通道、用于输送粉态含碳有机物的第三通道和用于输送外环气化剂的第四通道。上述技术方案提供的浆粉耦合气化炉烧嘴虽然能够解决多烧嘴气化炉需在顶部开多个烧嘴孔、影响气化炉结构强度的问题，但是该浆粉耦合气化炉烧嘴属于环套式烧嘴，水煤浆雾化依赖内外环氧的剪切效应，随着物料量的不断增加，基于进料量考虑烧嘴尺寸需要等比例放大，烧嘴尺寸放大到一定程度后，由于水煤浆与氧气接触面积和接触时间的限制，水煤浆剪切效应会减弱，部分氧气未参与水煤浆剪切直接进入气化炉，造成水煤浆雾化不均匀，严重影响气化效率；同样粉煤物料量增大后，也会存在分散不均匀的技术难题，因此多通道环套式烧嘴存在难以放大的技术难题。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术提出了一种粉浆耦合气化燃烧器，旨在解决现有环套式烧嘴放大过程中雾化分散效果不佳的问题。本专利技术提出了一种粉浆耦合气化燃烧器，该燃烧器包括：中心烧嘴和至少一对工艺烧嘴；其中，各所述工艺烧嘴于所述中心烧嘴的外周呈圆周布置，每对所述工艺烧嘴中的两个工艺烧嘴均沿所述中心烧嘴的径向分别设置在所述中心烧嘴的两侧；各所述工艺烧嘴中至少一对为水煤浆烧嘴，各所述工艺烧嘴中除水煤浆烧嘴外的其他烧嘴中至少一对或所述中心烧嘴为粉煤烧嘴；或，所述中心烧嘴为水煤浆烧嘴，各所述工艺烧嘴均为粉煤烧嘴。进一步地，上述粉浆耦合气化燃烧器，相邻两个所述工艺烧设有冷却机构，用以对所述工艺喷嘴进行冷却。进一步地，上述粉浆耦合气化燃烧器，所述冷却机构包括：冷却水回水通道，沿所述中心烧嘴的外周设置，形成绕设在所述中心烧嘴外周的环形回水通道结构；冷却水上水通道，沿所述冷却水回水通道的外周设置，形成绕设在所述冷却水回水通道外周的环形上水通道结构，并且，各所述工艺喷嘴均设置在所述环形上水通道结构内，所述冷却水上水通道与所述冷却水回水通道相连通，以通过所述冷却水上水通道内通入的冷却水对所述工艺喷嘴进行冷却，并流经所述冷却水回水通道回水；冷却水通道隔板，设置在所述冷却水上水通道和所述冷却水回水通道之间，用以对所述冷却水上水通道和所述冷却水回水通道进行分割。进一步地，上述粉浆耦合气化燃烧器，所述工艺烧嘴通过连接件限位至所述中心烧嘴和所述工艺烧嘴外周设置的燃烧器外壳之间，并且，所述连接件包括：连接柄和设置在所述连接柄端部的连接托。进一步地，上述粉浆耦合气化燃烧器，至少一对所述工艺烧嘴为粉煤烧嘴，其出口端设有外斜式结构；所述外斜式结构的外斜面与所述粉煤烧嘴的轴向之间的外斜角α满足5°≤α≤35。进一步地，上述粉浆耦合气化燃烧器，所述粉煤烧嘴为单通道结构，所述单通道结构的外斜式结构的外斜拐点与所述粉煤烧嘴2的烧嘴出口处之间的第一距离L1满足10mm≤L1≤200mm；或，所述粉煤烧嘴为双通道结构，内通道为粉煤通道，套设在内通道外部的外通道为氧气通道，并且，所述双通道结构的外斜式结构的外斜拐点与所述粉煤烧嘴的烧嘴出口之间的第二距离L2满足5mm≤L2≤50mm。进一步地，上述粉浆耦合气化燃烧器，至少一对所述工艺烧嘴为水煤浆烧嘴，所述水煤浆烧嘴呈内斜式设置，并且，所述水煤浆烧嘴的中心线与所述燃烧器的横截面之间的夹角为内斜角β，其满足75°≤β＜90；所述水煤浆烧嘴为三通道预膜式结构，从内到外依次为中心氧通道、水煤浆通道、外环氧通道，所述中心氧通道的出口至所述工艺烧嘴中的水煤浆烧嘴的烧嘴出口之间的氧出口距离X和所述水煤浆通道的出口至所述工艺烧嘴中的水煤浆烧嘴的烧嘴出口之间的煤浆出口距离Y之间的关系满足1mm≤2Y≤X≤5mm。进一步地，上述粉浆耦合气化燃烧器，所述中心烧嘴为点火预热烧嘴，其为内外套设的两通道结构，内侧通道为燃料气通道，外侧通道为氧气通道，所述燃料气通道内部设有移动式点火棒；所述工艺烧嘴包括：至少一对水煤浆烧嘴和至少一对粉煤烧嘴；其中，所述水煤浆烧嘴和所述粉煤烧嘴间隔布置，并且，所述水煤浆烧嘴呈内斜式设置部分；所述粉煤烧嘴的内侧外壁的底端与所述粉煤烧嘴的烧嘴出口之间的距离为第三距离利用L3=D×COSβ计算；其中，D为水煤浆烧嘴的出口直径；β为水煤浆烧嘴的中心线与所述燃烧器的横截面之间的夹角。进一步地，上述粉浆耦合气化燃烧器，所述中心烧嘴为粉煤烧嘴，其四周设置的工艺烧嘴均为呈内斜式设置的水煤浆烧嘴；所述粉煤烧嘴为双通道结构，从内到外依次为中心氧气通道和粉煤通道，并且，所述粉煤通道的出口部呈外八型结构，其外夹角γ呈锐角且满足15°≤γ≤90°。进一步地，上述粉浆耦合气化燃烧器，所述中心烧嘴为水煤浆烧嘴，所述水煤浆烧嘴为三通道预膜式结构，从内到外依次为中心氧通道、水煤浆通道、外环氧通道；所述中心烧嘴四周设置的工艺烧嘴均为粉煤烧烧嘴。本专利技术提供的粉浆耦合气化燃烧器，通过中心烧嘴和环绕在中心烧嘴四周的多个工艺烧嘴，将粉煤和水煤浆两种物料单独输送，可避免环套式结构粉煤通道与水煤浆通道距离过近，在出口处粉煤与水煤浆粘为一体，影响雾化、分散效应，多烧嘴组成的燃烧器还可以根据进料需求，选择部分烧嘴进料，负荷调节更为灵活，可以根据进料量和粉浆配比的不同需求，选择投料烧嘴的数量，可适用于大型气化炉。同时，该粉浆耦合气化燃烧器与环套式结构烧嘴相比，不会出现环套式结构烧嘴尺寸放大后物料雾化、分散不均匀的现象发生，且环套式多通道组合烧嘴通道尺寸固定，负荷调节的幅度较小，过低或过高负荷运行会严重影响物料的雾化、分散效果。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本专利技术第一实施例提供的粉浆耦合气化燃烧器的俯视图；图2为图1中A-A处的剖视图；图3为图1中B-B处的剖视图；图4为本专利技术第一实施例提供的点火预热烧嘴的结构示意图；图5为本专利技术第一实施例提供的粉煤烧嘴的结构示意图；图6为本专利技术第一实施例提供的粉煤烧嘴的又一结构示意图；...

【技术保护点】
1.一种粉浆耦合气化燃烧器，其特征在于，包括：中心烧嘴和至少一对工艺烧嘴；其中，/n各所述工艺烧嘴于所述中心烧嘴的外周呈圆周布置，并且，每对所述工艺烧嘴中的两个工艺烧嘴均沿所述中心烧嘴的径向分别设置在所述中心烧嘴的两侧；/n各所述工艺烧嘴中至少一对为水煤浆烧嘴，各所述工艺烧嘴中除水煤浆烧嘴外的其他烧嘴中至少一对或所述中心烧嘴为粉煤烧嘴；或，所述中心烧嘴为水煤浆烧嘴，各所述工艺烧嘴中均为粉煤烧嘴。/n

【技术特征摘要】
1.一种粉浆耦合气化燃烧器，其特征在于，包括：中心烧嘴和至少一对工艺烧嘴；其中，
各所述工艺烧嘴于所述中心烧嘴的外周呈圆周布置，并且，每对所述工艺烧嘴中的两个工艺烧嘴均沿所述中心烧嘴的径向分别设置在所述中心烧嘴的两侧；
各所述工艺烧嘴中至少一对为水煤浆烧嘴，各所述工艺烧嘴中除水煤浆烧嘴外的其他烧嘴中至少一对或所述中心烧嘴为粉煤烧嘴；或，所述中心烧嘴为水煤浆烧嘴，各所述工艺烧嘴中均为粉煤烧嘴。


2.根据权利要求1所述的粉浆耦合气化燃烧器，其特征在于，
相邻两个所述工艺烧嘴之间设有冷却机构，用以对所述工艺喷嘴进行冷却。


3.根据权利要求2所述的粉浆耦合气化燃烧器，其特征在于，所述冷却机构包括：
冷却水回水通道，沿所述中心烧嘴的外周设置，形成绕设在所述中心烧嘴外周的环形回水通道结构；
冷却水上水通道，沿所述冷却水回水通道的外周设置，形成绕设在所述冷却水回水通道外周的环形上水通道结构，并且，各所述工艺喷嘴均设置在所述环形上水通道结构内，所述冷却水上水通道与所述冷却水回水通道相连通，以通过所述冷却水上水通道内通入的冷却水对所述工艺喷嘴进行冷却，并流经所述冷却水回水通道回水；
冷却水通道隔板，设置在所述冷却水上水通道和所述冷却水回水通道之间，用以对所述冷却水上水通道和所述冷却水回水通道进行分割。


4.根据权利要求1所述的粉浆耦合气化燃烧器，其特征在于，
所述工艺烧嘴通过连接件限位至所述中心烧嘴和所述工艺烧嘴外周设置的燃烧器外壳之间，并且，所述连接件包括：连接柄和设置在所述连接柄端部的连接托。


5.根据权利要求1至4任一项所述的粉浆耦合气化燃烧器，其特征在于，
至少一对所述工艺烧嘴为粉煤烧嘴，其出口端设有外斜式结构；
所述外斜式结构的外斜面与所述粉煤烧嘴的轴向之间的外斜角α满足5°≤α≤35。


6.根据权利要求6所述的粉浆耦合气化燃烧器，其特征在于，
所述粉煤烧嘴为单通道结构，所述单通道结构的外斜式结构的外斜拐点与所述粉煤烧嘴2的烧嘴出口处之间的第一距离L1满足10mm≤L1≤200mm；或，
所述粉煤...

【专利技术属性】
技术研发人员：付伟贤，李晓丽，
申请(专利权)人：新奥科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13