CN101691924A - 自带点火装置的水煤浆加压气化工艺烧嘴装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水煤浆加压气化的煤化工艺领域，具体涉及一种自带点火装置的水煤浆加压气化工艺烧嘴装置。它包括法兰盖、水煤浆供应管、外氧供应管、水煤浆管、安装法兰、外氧管、中部法兰，它还包括高压电点火器、执行机构、电点火棒、中心氧系统、组合密封，端面法兰、中心氧管，法兰盖上部设有执行机构；自带点火装置的水煤浆加压气化工艺烧嘴装置，使水冷壁盘管的内壁方式的水煤浆气化炉得以使用。

Description

自带点火装置的水煤浆加压气化工艺烧嘴装置

技术领域

本发明涉及水煤浆加压气化的煤化工艺领域，具体涉及一种自带点火装置的水煤浆加压气化工艺烧嘴装置。

背景技术

现有的水煤浆加压气化炉，均带有耐火砖内衬，一方面，为了对压力钢壳进行热保护；另一方面，为了在启动时，利用耐火砖进行蓄热，完成对水煤浆的点火过程。

一般情况下，水煤浆加压气化炉的启动方式是：首先，采用预热烧嘴进行预热的方式，在炉膛下游抽引器开启时，保证气化炉膛内为负压的条件下，利用燃烧轻质燃料(柴油、天然气、液化石油气等)，对气化炉进行加热，在气化炉膛内，安装有足够厚度的耐火砖进行蓄热，当炉膛温度达到800℃以上时，将预热烧嘴卸下，快速将水煤浆气化工艺烧嘴安装就位，然后通过中心氧系统、水煤浆系统和外氧系统将气化炉所需的氧气和水煤浆按比例供应到气化炉内，由于耐火砖有一定的蓄热能力，炉膛内的高温环境可以使水煤浆和氧气的混合物直接着火，与此同时，关掉气化炉的抽引器，逐渐使炉膛升压，达到额定的工作压力。

由于耐火砖的工作寿命有限，一般在运行一年左右就需要更换，造成了运行成本的增加。因此在煤粉加压气化炉内，取消了耐火砖，利用水冷壁盘管挂渣进行热保护，利用开工烧嘴对供应煤粉和氧气的工艺烧嘴进行点火，这样可以使气化炉直接带压启动。但水煤浆含水量一般为40％左右，利用点火烧嘴实现起来就比较困难，同时水煤浆气化炉的结构上实现起来就更不容易。因此，水煤浆气化炉必须用耐火砖内衬结构，这造成了运行成本的提高。

发明内容

本发明的目的在于提供能消除水煤浆气化炉对耐火砖内衬的依赖的一种自带点火装置的水煤浆加压气化工艺烧嘴装置，可以实现水冷壁盘管形式的水煤浆加压气化炉装置。

实现本发明目的的技术方案是：一种自带点火装置的水煤浆加压气化工艺烧嘴装置，它包括法兰盖、端面法兰、中心氧管、中部法兰、水煤浆管、安装法兰、外氧管、中心氧系统、水煤浆供应管和外氧供应管；所述的中心氧管的下部穿在水煤浆管内，所述的水煤浆管的下部穿在外氧管内，所述的中心氧管、水煤浆管和外氧管的顶端分别焊接有端面法兰、中部法兰和安装法兰，端面法兰的上部连接有法兰盖；在中心氧管、水煤浆管和外氧管的管壁上分别连接中心氧系统、水煤浆供应管和外氧供应管；它还包括高压电点火器、伸缩执行器、电点火棒和支撑环；所述的伸缩执行器连接在法兰盖上，伸缩执行器的下部连接有电点火棒，所述的法兰盖和端面法兰中心部开有中心孔，所述的电点火棒依次穿过法兰盖和端面法兰的中心孔，插在中心氧管的内部，在所述的中心氧管内的上部、中部和下部分别设置有1个支撑环，电点火棒依次穿过这3个支撑环，所述的电点火棒的上部连接有高压电点火器。

所述的法兰盖的中心孔和电点火棒的上部接触面上套有组合密封环。

所述的中心氧系统由燃气供应系统、置换气供应系统和氧气供应系统组成。

本发明的效果是：该水煤浆加压气化工艺烧嘴装置自带点火装置，可以免去炉内耐火砖的蓄热过程，同时烧嘴装置的整体结构变化有限，不需要改造水煤浆气化炉。由于取消了预热烧嘴，自带点火的水煤浆加压气化工艺烧嘴装置可以实现点火、预热使水煤浆气化炉直接带压启动，不需要在炉膛形成高温条件后人工更换烧嘴，提高了现场操作的安全性。自带点火装置的水煤浆加压气化工艺烧嘴装置，使水冷壁盘管的内壁方式的水煤浆气化炉得以使用。

附图说明

图1为本发明所述的一种自带点火装置的水煤浆加压气化工艺烧嘴装置示意图。

图中：1、高压电点火器；2、执行机构；3、法兰盖；4、电点火棒；5、中心氧系统；6、燃气供应系统；7、置换气供应系统；8、氧供应系统；9、水煤浆供应管、10、外氧供应管；11、组合密封；12、中心孔；13、端面法兰；14、中心氧管；15、中部法兰；16、水煤浆管；17、安装法兰；18、外氧管；19、支撑环。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明所述的一种自带点火装置的水煤浆加压气化工艺烧嘴装置作进一步详细说明。

如图1所示：一种自带点火装置的水煤浆加压气化工艺烧嘴装置，它包括法兰盖3、端面法兰13、中心氧管14、中部法兰15、水煤浆管16、安装法兰17、外氧管18、中心氧系统5、水煤浆供应管9和外氧供应管10；中心氧管14的下部穿在水煤浆管16内，水煤浆管16的下部穿在外氧管18内，中心氧管14、水煤浆管16和外氧管18的顶端分别焊接有端面法兰13、中部法兰15和安装法兰17，端面法兰13的上部连接有法兰盖3；中心氧管14、水煤浆管16和外氧管18的下端为收缩喷嘴状；在中心氧管14、水煤浆管16和外氧管18的管壁上分别连接中心氧系统5、水煤浆供应管9和外氧供应管10。中心氧系统5由燃气供应系统6、置换气供应系统7和氧气供应系统8组成。

它还包括高压电点火器1、伸缩执行器2、电点火棒4、组合密封环11、支撑环19、燃气供应系统6、置换气供应系统7；伸缩执行器2连接在法兰盖3上，伸缩执行器2的下部连接有电点火棒4，伸缩执行器2可以是气动的气缸伸缩机构，或者是其他控制的伸缩装置。伸缩执行器2可以使电点火棒4在轴向进行伸缩运动。

在电点火棒4的上部连接有高压电点火器1。法兰盖3和端面法兰13中心部开有中心孔12，电点火棒4依次穿过法兰盖3和端面法兰13的中心孔12，插在中心氧管14的内部，同时在法兰盖3的中心孔12和电点火棒4的上部接触面上套有组合密封环11。在中心氧管14内的上部、中部和下部分别焊接有1个支撑环19，电点火棒4依次穿过这3个支撑环19。支撑环19对电点火棒4的轴向运动其支撑约束作用，防止出现摆动。

燃气供应系统6的燃气可以是天然气或液化石油气等易燃气体；置换气供应系统7的置换气可以是氮气或二氧化碳等不可燃气体。

伸缩执行器2使电点火棒4在中心氧管14中沿着轴向运动，伸缩执行器2推动电点火棒4移动到中心氧管14喷嘴前端点燃燃料气。点燃后伸缩执行器2拖动电点火棒4退回到中心氧管14内。

中心氧系统5在点火过程中首先由燃气供应系统6供应燃气，同时外氧供应管10供应适量氧气。

点火后电点火棒4退到初始位置，燃气供应系统6和外氧供应管10加大供气量达到预定流量，给炉子加热到预定温度和压力。

炉子加热到预定温度和压力后按比例由水煤浆供应管9供应水煤浆，水煤浆点燃后逐渐调到工艺参数需要值。

气化炉正常工作后关闭燃气供应系统6，打开置换气供应系统7供应置换气，吹除燃料气。然后由氧供应系统8按工艺参数供应氧气，使工艺烧嘴达到正常的工作状态。

Claims (3)

1.一种自带点火装置的水煤浆加压气化工艺烧嘴装置，它包括法兰盖(3)、端面法兰(13)、中心氧管(14)、中部法兰(15)、水煤浆管(16)、安装法兰(17)、外氧管(18)、中心氧系统(5)、水煤浆供应管(9)和外氧供应管(10)；所述的中心氧管(14)的下部穿在水煤浆管(16)内，所述的水煤浆管(16)的下部穿在外氧管(18)内，所述的中心氧管(14)、水煤浆管(16)和外氧管(18)的顶端分别焊接有端面法兰(13)、中部法兰(15)和安装法兰(17)，端面法兰(13)的上部连接有法兰盖(3)；在中心氧管(14)、水煤浆管(16)和外氧管(18)的管壁上分别连接中心氧系统(5)、水煤浆供应管(9)和外氧供应管(10)；其特征在于：它还包括高压电点火器(1)、伸缩执行器(2)、电点火棒(4)和支撑环(19)；所述的伸缩执行器(2)连接在法兰盖(3)上，伸缩执行器(2)的下部连接有电点火棒(4)，所述的法兰盖(3)和端面法兰(13)中心部开有中心孔(12)，所述的电点火棒(4)依次穿过法兰盖(3)和端面法兰(13)的中心孔(12)，穿在中心氧管(14)的内部，在所述的中心氧管(14)内的上部、中部和下部分别设置有1个支撑环(19)，电点火棒(4)依次穿过这3个支撑环(19)，所述的电点火棒(4)的上部连接有高压电点火器(1)。

2.根据权利要求1所述的一种自带点火装置的水煤浆加压气化工艺烧嘴装置，其特征在于：所述的法兰盖(3)的中心孔(12)和电点火棒(4)的上部接触面上套有组合密封环(11)。

3.根据权利要求1所述的一种自带点火装置的水煤浆加压气化工艺烧嘴装置，其特征在于：所述的中心氧系统(5)由燃气供应系统(6)、置换气供应系统(7)和氧气供应系统(8)组成。

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