一种粉煤、氧化剂组合式烧嘴制造技术

本发明专利技术提供一种粉煤、氧化剂组合式烧嘴，属于煤化工技术领域，包括：本体和保护壳；通过所述本体内部的氧化剂流道输送氧化剂，通过粉煤流道输送粉煤，所述本体内部设置有氧化剂出口管和粉煤出口管，所述保护壳套设在所述本体的头部后，所述氧化剂出口管和所述粉煤出口管分别从所述保护壳的头部伸出，本发明专利技术提供的粉煤、氧化剂组合式烧嘴，氧化剂和粉煤在所述保护壳的外部进行混合，可有效预防近烧嘴的回流氧化反应，延长烧嘴无故障运行周期。延长烧嘴无故障运行周期。延长烧嘴无故障运行周期。

【技术实现步骤摘要】
一种粉煤、氧化剂组合式烧嘴


[0001]本专利技术涉及煤化工
，具体涉及一种粉煤、氧化剂组合式烧嘴。

技术介绍

[0002]煤气化是指把经过适当处理的煤(例如煤粉、焦炭颗粒、可燃物粉末等)送入反应器如气化炉内,在一定的煤气化技术工艺流程的温度和压力下,通过氧化剂(空气或氧气和蒸汽)以一定的方式转化成气体，得到合成气(如CO、H2、H2O、CO2等)的过程，通过煤气化生成的合成气可广泛用于各种化工行业中。在煤气化过程中，烧嘴是一种不可或缺的重要组成部分。
[0003]现有的烧嘴，如中国专利文献CN110003957A公开的一种用于气流床气化炉的工艺烧嘴，其氧化剂喷射口为缩设在壳体的内部，粉煤喷射口为围绕所述氧化剂喷射口的环形，氧化剂和粉煤在壳体内部进行接触后被一起喷出。上述方案，易形成近喷口回流氧化反应，造成烧嘴烧损破环，导致烧嘴无故障运行周期较短。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中烧嘴的喷射口易形成回流氧化反应而造成烧嘴易烧损破坏的问题，从而提供一种粉煤、氧化剂组合式烧嘴。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种粉煤、氧化剂组合式烧嘴，包括：
[0006]本体，所述本体内设置有氧化剂流道和粉煤流道，所述本体的头部具有向外延伸的氧化剂出口管和粉煤出口管，所述氧化剂出口管与所述氧化剂流道连通，所述粉煤出口管与所述粉煤流道连通；
[0007]保护壳，套设在所述本体的头部，所述氧化剂出口管和所述粉煤出口管分别伸入所述保护壳，并至少具有部分从所述保护壳的头部伸出。
[0008]可选地，所述本体包括：内壳和外壳，所述外壳同心套设在所述内壳的外部，所述氧化剂流道设置在所述内壳中，所述粉煤流道设置在所述外壳中，所述粉煤出口管围绕所述氧化剂出口管的周向设置。
[0009]可选地，所述氧化剂出口管位于所述本体的中心处，所述粉煤出口管具有至少三个，多个所述粉煤出口管围绕所述氧化剂出口管均匀设置。
[0010]可选地，所述保护壳的内部设置有冷却通道，所述冷却通道包括：
[0011]进入流道，所述进入流道从所述保护壳的尾部延伸至所述保护壳的头部；
[0012]盘绕流道，与所述进入流道连通，所述盘绕流道从所述保护壳的头部朝向所述保护壳的尾部盘绕延伸，冷却介质从所述进入流道进入所述保护壳的头部，然后沿着所述盘绕流道从所述保护壳的头部朝向尾部进行螺旋流动。
[0013]可选地，还包括：第一安装法兰，连接在所述本体上，所述第一安装法兰与所述保护壳之间具有间隔；
[0014]冷却管道，连接在所述第一安装法兰上，所述冷却管道与所述保护壳的冷却通道
连通，所述冷却管道在所述第一安装法兰与所述保护壳之间的间隔处设置有膨胀补偿结构。
[0015]可选地，所述膨胀补偿结构包括：盘绕弯管。
[0016]可选地，还包括：外保护气通道，设置在所述第一安装法兰上，所述外保护气通道具有朝向所述保护壳方向的出口。
[0017]可选地，所述氧化剂流道和所述粉煤流道内具有渐缩段；所述氧化剂出口管和所述粉煤出口管的出口为扩口结构。
[0018]可选地，所述本体的末端连接有氧化剂入口管，所述内壳的末端设置有与所述氧化剂入口管相配合的热补偿装置。
[0019]可选地，所述本体的末端外壁上设置有第二安装法兰，所述氧化剂入口管上设有与所述第二安装法兰配合安装的第三安装法兰，所述第二安装法兰与所述第三安装法兰之间设置有密封件。
[0020]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0021]1.本专利技术提供的粉煤、氧化剂组合式烧嘴，通过本体内部的氧化剂流道输送氧化剂，通过粉煤流道输送粉煤，在本体的头部设置有氧化剂出口管和粉煤出口管，在本体的头部套设有保护壳，将保护壳套设在本体的头部后，氧化剂出口管和粉煤出口管分别从保护壳的头部伸出，氧化剂和粉煤在保护壳的外部进行混合，可有效预防近烧嘴的回流氧化反应，延长烧嘴无故障运行周期。
[0022]2.本专利技术提供的粉煤、氧化剂组合式烧嘴，外壳同心套设在内壳的外部，内壳内部的空腔形成氧化剂流道，外壳与内壳之间的空腔形成粉煤流道，粉煤出口管围绕氧化剂出口管的周向设置，使喷出的粉煤与氧化剂接触混合。
[0023]3.本专利技术提供的粉煤、氧化剂组合式烧嘴，多个粉煤出口管围绕氧化剂出口管均匀设置，使粉煤与氧化剂按同轴平行喷射，有效控制煤粉与氧化剂的混合燃烧区域，保证充分混合进行氧化反应的同时防止与炉墙近距离氧化反应而“沿壁”、“烧壁”；高流速的粉煤对粉煤出口管造成严重磨损时，可以只对粉煤出口管进行更换，降低成本。
[0024]4.本专利技术提供的粉煤、氧化剂组合式烧嘴，保护壳的内部设置有冷却通道，冷却介质通过进入流道从保护壳的尾部优先输送至保护壳的头部，再经过盘绕流道从保护壳的头部朝向尾部螺旋流动，以使工况最恶劣部位的温升优先得到限制，延长烧嘴无故障运行周期。
[0025]5.本专利技术提供的粉煤、氧化剂组合式烧嘴，通过本体上的第一安装法兰将本体安装在反应器上，第一安装法兰与保护壳之间间隔设置，预防受热后本体与保护壳的膨胀差造成设备损伤，能够延长烧嘴无故障运行周期；保护壳内的冷却通道与连接在第一安装法兰上的冷却管道连通，通过冷却管道从反应器外部输入冷却介质，冷却管道在第一安装法兰与保护壳之间设置有膨胀补偿结构，能够对外壳与冷却通道的膨胀差进行补偿，能够延长烧嘴无故障运行周期。
[0026]6.本专利技术提供的粉煤、氧化剂组合式烧嘴，膨胀补偿结构设置有盘绕弯管，通过盘绕弯管的可拉伸压缩性进行膨胀补偿。
[0027]7.本专利技术提供的粉煤、氧化剂组合式烧嘴，第一安装法兰上还设置有外保护气通道，通过朝向保护壳方向的出口对伸入反应器内部的烧嘴表面进行吹扫，能够预防表面附
着粉煤或其燃烧产物，且能够通过气流对烧嘴表面进行降温，从而形成对伸入反应器内部的烧嘴表面进行保护，延长烧嘴无故障运行周期。
[0028]8.本专利技术提供的粉煤、氧化剂组合式烧嘴，氧化剂流道和粉煤流道内具有渐缩段，实现氧化剂和粉煤气流加速，氧化剂出口管和粉煤出口管的出口的扩口结构实现气流组织分散射出，有利于氧化剂和粉煤的混合；渐缩段与扩口结构配合，使氧化剂和粉煤的出射速度控制在所需范围内，在使烧嘴出口端的气流回旋区远离烧嘴前端的同时，又不会太远而导致烧壁。
[0029]9.本专利技术提供的粉煤、氧化剂组合式烧嘴，本体的末端连接有氧化剂入口管，氧化剂入口管用于连接氧化剂输入设备，内壳的末端设置有与氧化剂入口管相配合的热补偿装置，能够对内壳与外壳的膨胀差进行补偿，能够延长烧嘴无故障运行周期。
[0030]10.本专利技术提供的粉煤、氧化剂组合式烧嘴，本体的末端外壁上设置有第二安装法兰，氧化剂入口管通过第三安装法兰与第二安装法兰配合安装在本体上，方便拆装、检修维护，通过第二安装法兰与第三安装法兰之间设置的密封件，对第二安装法兰与第三安装法兰之间的缝隙进行密封，避免氧化剂泄露。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种粉煤、氧化剂组合式烧嘴，其特征在于，包括：本体(1)，所述本体(1)内设置有氧化剂流道(2)和粉煤流道(3)，所述本体(1)的头部具有向外延伸的氧化剂出口管(4)和粉煤出口管(5)，所述氧化剂出口管(4)与所述氧化剂流道(2)连通，所述粉煤出口管(5)与所述粉煤流道(3)连通；保护壳(6)，套设在所述本体(1)的头部，所述氧化剂出口管(4)和所述粉煤出口管(5)分别伸入所述保护壳(6)，并具有至少部分从所述保护壳(6)的头部伸出。2.根据权利要求1所述的粉煤、氧化剂组合式烧嘴，其特征在于，所述本体(1)包括：内壳(7)和外壳(8)，所述外壳(8)同心套设在所述内壳(7)的外部，所述氧化剂流道(2)设置在所述内壳(7)中，所述粉煤流道(3)设置在所述外壳(8)中，所述粉煤出口管(5)围绕所述氧化剂出口管(4)的周向设置。3.根据权利要求2所述的粉煤、氧化剂组合式烧嘴，其特征在于，所述氧化剂出口管(4)位于所述本体(1)的中心处，所述粉煤出口管(5)具有至少三个，多个所述粉煤出口管(5)围绕所述氧化剂出口管(4)均匀设置。4.根据权利要求2所述的粉煤、氧化剂组合式烧嘴，其特征在于，所述保护壳(6)的内部设置有冷却通道(9)，所述冷却通道(9)包括：进入流道(10)，所述进入流道(10)从所述保护壳(6)的尾部延伸至所述保护壳(6)的头部；盘绕流道(11)，与所述进入流道(10)连通，所述盘绕流道(11)从所述保护壳(6)的头部朝向所述保护壳(6)的尾部盘绕延伸，冷却介质从所述进入流道(10)进入所述保护壳(6)的头部，然后沿着所述盘绕流道(11)从所述保护壳(6)的头部朝向尾部进行螺旋流动...

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，
申请(专利权)人：北京盈诚博远科技中心有限合伙，
类型：发明
国别省市：