一种适用于水煤浆的超临界水热燃烧装置制造方法及图纸

本申请属于水煤浆的高效清洁利用技术领域，具体涉及一种适用于水煤浆的超临界水热燃烧装置，包括：超临界水热燃烧器，具有第一燃烧室、顶部开口以及底部通气管；超临界水氧化反应器，固定在超临界水热燃烧器底部，具有第二燃烧室、顶部以及底部排料管；进料喷嘴，将混合物料以雾状颗粒形式喷入第一燃烧室中以形成超临界水热燃烧火焰，反应产物会再进入第二燃烧室中进行超临界水氧化反应，最终反应产物从排料管排出。本申请超临界水热燃烧装置，第一燃烧室中的超临界水热燃烧火焰具有更高的温度，可使颗粒状态的煤更充分的发生氧化反应，提高煤的利用率；另外，可通过第二燃烧室将第一燃烧室内的产物进行进一步氧化、分解，以提高物料的处理效率。高物料的处理效率。高物料的处理效率。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于水煤浆的超临界水热燃烧装置


[0001]本申请属于水煤浆的高效清洁利用
，具体涉及一种适用于 水煤浆的超临界水热燃烧装置。

技术介绍

[0002]煤炭资源是我国能源的重要组成部分，在我国工业生产中起着至关 重要的作用。随着煤炭资源越来越多被应用于日常生产中，煤炉燃烧造 成粉尘、硫化物和氮氧化物的排放量增加，对大气造成严重的污染。
[0003]为此，积极探索和发展一种高效清洁、无硫化物、氮氧化物和低碳 排放的先进燃煤系统对于能源的高效利用、环境的可持续发展具有重大 意义。
[0004]
技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中存在的至少一个技术问题，本申请提供了一种 适用于水煤浆的超临界水热燃烧装置。
[0006]本申请公开了一种适用于水煤浆的超临界水热燃烧装置，包括：
[0007]超临界水热燃烧器，其内部具有第一燃烧室，其底部具有与所述第 一燃烧室连通的开口，其顶部贯穿设置有与所述第一燃烧室连通的通气 管；
[0008]超临界水氧化反应器，其内部具有第二燃烧室，其顶部具有与所述 第二燃烧室的开口，其底部贯穿设置有与所述第二燃烧室连通的排料管， 其中，所述超临界水氧化反应器同轴设置在所述超临界水热燃烧器的底 部，并与所述超临界水热燃烧器以开口相对的方式密封固定连接；
[0009]进料口，其贯穿开设在由所述超临界水热燃烧器和超临界水氧化反 应器构成的整体结构上的预定位置处；
[0010]进料喷嘴，用于将输送至其内部的经预热处理的水煤浆和预定氧化 剂进行充分混合，再从所述进料口处将混合后的物料以雾状颗粒形式喷 入所述第一燃烧室中；
[0011]其中，雾状颗粒形式的混合物料能够在所述第一燃烧室形成超临界 水热燃烧火焰，以生成初级反应产物，所述初级反应产物中的一部分混 合热流体能够从所述通气管排出，其余的所述初级反应产物再通过底部 开口进入所述第二燃烧室中进行超临界水氧化反应，以生成包含有超临 界水、超临界二氧化碳和固体渣的最终反应产物，并从所述排料管排出。
[0012]根据本申请的至少一个实施方式，所述进料口设置在所述超临界水 氧化反应器侧壁上靠近其顶部开口的位置处；
[0013]对应的，所述进料喷嘴包括：
[0014]混合管，其入口端位于所述超临界水氧化反应器外侧，其出口端从 所述进料口垂直伸入到所述超临界水氧化反应室的中心位置，再沿轴向 向上延伸至靠近所述超临界水
氧化反应器的顶部开口的位置处；
[0015]喷管，其一端连接至所述混合管的出口端端部，另一端沿轴向向上 延伸至所述第一燃烧室中且不超过第一燃烧室轴向中点的位置处；
[0016]水煤浆进料管，其出口端连接至所述混合管的入口端；
[0017]燃料进管，其出口端贯穿所述水煤浆进料管的侧壁，并与所述水煤 浆进料管的内腔连通。
[0018]根据本申请的至少一个实施方式，所述超临界水氧化反应筒器还包 括：
[0019]沿竖直方向设置在所述第二燃烧室中的遮挡筒，所述遮挡筒的轴向 两端分别具有开口，其顶端开口密封连接至所述超临界水氧化反应器的 顶部开口处，其底端开口延伸至靠近所述排料管的位置处，其中
[0020]所述混合管的出口端从所述进料口伸入后，是先贯穿所述遮挡筒后 再继续延伸。
[0021]根据本申请的至少一个实施方式，所述超临界水热燃烧筒包括：
[0022]底板，其中部位置贯穿设置有一开口；
[0023]第一燃烧筒，其轴向底端具有开口，轴向顶端贯穿有第一通孔，所 述第一通孔处设置所述通气管，另外，所述第一燃烧筒通过其底端固定 设置在所述底板上表面，且所述第一燃烧筒底端的开口与所述底板上的 开口的位置相对应。
[0024]根据本申请的至少一个实施方式，所述超临界水氧化反应器包括：
[0025]顶板，其中部位置贯穿设置有一开口，所述顶板与所述底板之间通 过上下表面相对且开口位置相对应的方式进行密封固定连接；
[0026]第二燃烧筒，其轴向顶端具有开口，轴向底端贯穿有第二通孔，所 述第二通孔处设置所述排料管，另外，所述第二燃烧筒通过其顶端固定 设置在所述顶板下表面，且所述第二燃烧筒顶端的开口与所述顶板上的 开口的位置相对应。
[0027]根据本申请的至少一个实施方式，所述超临界水热燃烧筒还包括：
[0028]第一温控装置，用于从外部对所述第一燃烧筒筒壁的温度进行调控； 和/或
[0029]所述超临界水氧化反应器还包括：
[0030]第二温控装置，用于从外部对所述第二燃烧筒筒壁的温度进行调控。
[0031]根据本申请的至少一个实施方式，所述第一温控装置包括：
[0032]上承压套，所述上承压套与所述第一燃烧筒形状相似，包括底端的 开口以及顶端的第三通孔，所述上承压套同轴套设在所述第一燃烧筒外 侧并固定连接至所述底板上表面，从而在所述上承压套的内壁与所述第 一燃烧筒的外壁之间形成第一环腔；
[0033]第一进液管，其一端端口作为进液口，另一端则固定设置在所述上 承压套外壁上靠近所述底板的位置处，并与所述第一环腔连通；
[0034]呈直角弯管状的第一出液管，其包括首尾相连第一直管和第二直管， 所述第一直管的开口端从外侧固定连接至所述上承压套的第三通孔处， 另外，所述第一直管的内径大于所述通气管的外径，所述通气管的一端 从外侧贯穿伸入所述第一直管中，并沿所述第一直管轴心线方向延伸至 所述第一燃烧筒的第一通孔处进行连接。
[0035]根据本申请的至少一个实施方式，所述第二温控装置包括：
[0036]下承压套，所述下承压套与所述第二燃烧筒形状相似，包括顶端的 开口以及底端的第四通孔，所述下承压套同轴套设在所述第二燃烧筒外 侧并固定连接至所述顶板下表
面，从而在所述下承压套的内壁与所述第 二燃烧筒的外壁之间形成第二环腔；
[0037]第二进液管，其一端端口作为进液口，另一端则固定设置在所述下 承压套外壁上靠近所述顶板的位置处，并与所述第二环腔连通；
[0038]呈直角弯管状的第二出液管，其包括首尾相连第三直管和第四直管， 所述第三直管的开口端从外侧固定连接至所述下承压套的第四通孔处， 另外，所述第三直管的内径大于所述排料管的外径，所述排料管的一端 从外侧贯穿伸入所述第三直管中，并沿所述第三直管轴心线方向延伸至 所述第二燃烧筒的第二通孔处进行连接。
[0039]根据本申请的至少一个实施方式，在所述第一环腔和/或所述第二环 腔中形成有螺旋式流道。
[0040]根据本申请的至少一个实施方式，输送至所述进料喷嘴的经预热处 理的水煤浆以及预定氧化剂的温度均为430～500℃；以及
[0041]所述预定氧化剂为氧气或空气或富氧空气；以及
[0042]所述第一燃烧室内反应压力为23～30MPa，反应温度为800～1000℃； 以及
[0043]所述第二燃烧室内反应压力为23～3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于水煤浆的超临界水热燃烧装置，其特征在于，包括：超临界水热燃烧器(1)，其内部具有第一燃烧室(11)，其底部具有与所述第一燃烧室(11)连通的开口，其顶部贯穿设置有与所述第一燃烧室(11)连通的通气管(12)；超临界水氧化反应器(2)，其内部具有第二燃烧室(21)，其顶部具有与所述第二燃烧室(21)的开口，其底部贯穿设置有与所述第二燃烧室(21)连通的排料管(22)，其中，所述超临界水氧化反应器(2)同轴设置在所述超临界水热燃烧器(1)的底部，并与所述超临界水热燃烧器(1)以开口相对的方式密封固定连接；进料口(3)，其贯穿开设在由所述超临界水热燃烧器(1)和超临界水氧化反应器(2)构成的整体结构上的预定位置处；进料喷嘴(4)，用于将输送至其内部的经预热处理的水煤浆和预定氧化剂进行充分混合，再从所述进料口(3)处将混合后的物料以雾状颗粒形式喷入所述第一燃烧室(11)中；其中，雾状颗粒形式的混合物料能够在所述第一燃烧室(11)形成超临界水热燃烧火焰，以生成初级反应产物，所述初级反应产物中的一部分混合热流体能够从所述通气管(12)排出，其余的所述初级反应产物再通过底部开口进入所述第二燃烧室(21)中进行超临界水氧化反应，以生成包含有超临界水、超临界二氧化碳和固体渣的最终反应产物，并从所述排料管(22)排出。2.根据权利要求1所述的超临界水热燃烧装置，其特征在于，所述进料口(3)设置在所述超临界水氧化反应器(2)侧壁上靠近其顶部开口的位置处；对应的，所述进料喷嘴(4)包括：混合管(41)，其入口端位于所述超临界水氧化反应器(2)外侧，其出口端从所述进料口(3)垂直伸入到所述超临界水氧化反应室(21)的中心位置，再沿轴向向上延伸至靠近所述超临界水氧化反应器(2)的顶部开口的位置处；喷管(42)，其一端连接至所述混合管(41)的出口端端部，另一端沿轴向向上延伸至所述第一燃烧室(11)中且不超过第一燃烧室(11)轴向中点的位置处；水煤浆进料管(43)，其出口端连接至所述混合管(41)的入口端；燃料进管(44)，其出口端贯穿所述水煤浆进料管(43)的侧壁，并与所述水煤浆进料管(43)的内腔连通。3.根据权利要求2所述的超临界水热燃烧装置，其特征在于，所述超临界水氧化反应筒器(2)还包括：沿竖直方向设置在所述第二燃烧室(21)中的遮挡筒(23)，所述遮挡筒(23)的轴向两端分别具有开口，其顶端开口密封连接至所述超临界水氧化反应器(2)的顶部开口处，其底端开口延伸至靠近所述排料管(22)的位置处，其中所述混合管(41)的出口端从所述进料口(3)伸入后，是先贯穿所述遮挡筒(23)后再继续延伸。4.根据权利要求1所述的超临界水热燃烧装置，其特征在于，所述超临界水热燃烧筒(1)包括：底板(13)，其中部位置贯穿设置有一开口；第一燃烧筒(14)，其轴向底端具有开口，轴向顶端贯穿有第一通孔，所述第一通孔处设置所述通气管(12)，另外，所述第一燃烧筒(14)通过其底端固定设置在所述底板(13)上表
面，且所述第一燃烧筒(14)底端的开口与所述底板(13)上的开口的位置相对应。5.根据权利要求4所述的超临界水热燃烧装置，其特征在于，所述超临界水氧化反应器(2)包括：顶板(24)，其中部位置贯穿设置有一开口，所述顶板(24)与所述底板(13)之间通过上下表面相对且开口位置相对应的方式进行密封固定连接；第...

【专利技术属性】
技术研发人员：张克江，吴骏，吴蘅，
申请(专利权)人：成都科衡环保技术有限公司，
类型：发明
国别省市：