CN102311811B - 煤气化工艺烧嘴 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤气化工艺烧嘴，包括中心氧烧嘴和煤浆烧嘴，所述中心氧烧嘴外圆上均匀设有若干中心氧支撑块装置，所述每个中心氧支撑块装置均包括固定于中心氧烧嘴外圆上的矩形框，所述矩形框内黏结有相变温度为38～40℃的形状记忆合金支撑块；在冷态下该形状记忆合金支撑块呈弧形，其上端与煤浆烧嘴内壁之间有间隙；工作时，形状记忆合金支撑块上端与煤浆烧嘴内壁紧密接触。本发明消除运行时存在的间隙，保证同心度，使煤浆或煤粉能够均匀喷出，延长烧嘴及耐火砖尤其是气化炉拱顶位置的耐火砖的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种煤气化装置设备，尤其是一种煤气化工艺烧嘴。
背景技术
目前所公开的煤气化工艺烧嘴其结构由中心氧烧嘴3、煤浆烧嘴2及外环氧烧嘴1组成，中心氧烧嘴上通过焊接有中心氧支撑块4（如图1、2所示），为了保证安装的需要，设计时中心氧支撑块4与煤浆烧嘴2要进行间隙装配，通常该间隙为改为0.1～0.3mm，在工作状态下，由于中心氧烧嘴3在重力或煤浆压力作用下通常是靠在最下面的支点上，这样使中心氧烧嘴3和煤浆烧嘴2出现不同心的问题，结果导致煤浆出口端上半圆煤浆喷出量大于下半圆的煤浆量喷出量，且随着该间隙的增大而增大。煤浆喷出不均匀将直接影响烧嘴的运行周期，更为严重的是还将导致气化炉拱顶相对过氧，使得耐火砖寿命降低，壁温超标等问题发生，影响企业的经济效益。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种煤气化工艺烧嘴，该烧嘴既保证安装时所需要的间隙，同时还能在运行时消除中心氧烧嘴支撑块与煤浆烧嘴的间隙，保证中心氧烧嘴和煤浆烧嘴同心。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种煤气化工艺烧嘴，包括中心氧烧嘴和煤浆烧嘴，所述中心氧烧嘴外圆上均匀设有若干中心氧支撑块装置，所述每个中心氧支撑块装置均包括固定于中心氧烧嘴外圆上的矩形框，所述矩形框内黏结有相变温度为38～40℃的形状记忆合金支撑块；在冷态下该形状记忆合金支撑块呈弧形，其上端与煤浆烧嘴内壁之间有间隙；工作时，形状记忆合金支撑块上端与煤浆烧嘴内壁紧密接触。
所述矩形框为金属框架。
所述形状记忆合金支撑块下端通过环氧结构胶黏结于矩形框中，且使形状记忆合金支撑块的对称中心线通过中心氧烧嘴的中心。
所述冷态为温度±30℃的环境温度。
所述在冷态下该形状记忆合金支撑块上端与煤浆烧嘴内壁之间的间隙为0.1～0.3mm。
所述均匀设置于中心氧烧嘴外圆上的支撑块装置有四个。
本发明根据安装和运行时支撑块的温度可知，烧嘴装配时可控制在温度小于30℃的环境中，运行时温度为42～52℃（冬季取下限、夏季去上限），将支撑块的材质改为形状记忆合金，且该合金的相变温度为38～40℃。更换后使得记忆合金支撑块为弧形，且在冷态下与原支撑块有着同样的长度，满足安装所需要的装配间隙，运行时由于支撑块的温度高于其相变温度，使得记忆合金支撑块发生相变，支撑块由弧形变为直线形，直至将间隙消除，延长量为中心氧烧嘴支撑块与煤浆烧嘴的间隙，支撑块发生相变后使得中心氧烧嘴和煤浆烧嘴同心。
原有支撑块与中心氧烧嘴为焊接的连接方式，由于形状记忆合金不可焊，因此连接工艺为矩形框定位+灌胶。具体为：使用原有的材料制成截面为矩形的金属框，将该框焊接在中心氧烧嘴原支撑块的位置上，将形状记忆合金放在框内，保持中心线过圆心的状态下灌入高强度环氧结构胶。
本发明的有益效果是：
消除运行时存在的间隙，保证同心度，使煤浆或煤粉能够均匀喷出，延长烧嘴及耐火砖尤其是气化炉拱顶位置的耐火砖的使用寿命。
附图说明
图1为现有技术剖面图；
图2为图1的中心氧烧嘴A—A剖面图；
图3为本发明的剖面图；
图4为图3中B—B剖面图；
图5为图4中I的放大图，该状态为安装状态；
图6为形状记忆合金支撑块运行状态示意图；
在图中：1.外环氧烧嘴，2.煤浆烧嘴，3.中心氧烧嘴，4.中心氧支撑块，5.煤浆烧嘴支撑块，6.形状记忆合金支撑块，7.矩形框，8.环氧结构胶。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图3-6所示，一种煤气化工艺烧嘴，包括中心氧烧嘴3、煤浆烧嘴2和外环氧烧嘴1，所述中心氧烧嘴3外圆上原中心氧支撑块4的位置上均匀焊接有四个中心氧支撑块装置，所述每个中心氧支撑块装置均包括固定于中心氧烧嘴外圆上的矩形框7，所述矩形框7内黏结有相变温度为38～40℃的形状记忆合金支撑块6；在冷态下，该形状记忆合金支撑块6呈弧形，其上端与煤浆烧嘴内壁之间有0.1～0.3mm的间隙；工作时，形状记忆合金支撑块上端与煤浆烧嘴内壁紧密接触。在煤浆烧嘴2和外环氧烧嘴1之间设置煤浆烧嘴支撑块5。
所述矩形框7为金属框架。
所述形状记忆合金支撑块下端通过环氧结构胶8黏结于矩形框7中，且使形状记忆合金支撑块6的对称中心线通过中心氧烧嘴3的中心。
所述冷态为温度±30℃的环境温度。
本发明根据安装和运行时支撑块的温度可知，烧嘴装配时可控制在温度小于30℃的环境中，运行时温度为42～52℃（冬季取下限、夏季去上限），将支撑块的材质改为形状记忆合金，且该合金的相变温度为38～40℃。更换后使得记忆合金支撑块为弧形，且在冷态下其直线长度与原支撑块有着同样的长度，满足安装所需要的装配间隙，弧长等于原有支撑块的高度加原有支撑块与煤浆烧嘴之间的间隙；运行时由于支撑块的温度高于其相变温度，使得记忆合金支撑块发生相变，支撑块由弧形变为直线形，直至将间隙消除，延长量为中心氧烧嘴支撑块与煤浆烧嘴的间隙，支撑块发生相变后使得中心氧烧嘴和煤浆烧嘴同心。
原有支撑块与中心氧烧嘴为焊接的连接方式，由于形状记忆合金不可焊，因此连接工艺为矩形框定位+灌胶。具体为：使用原有的材料制成截面为矩形的金属框，将该框焊接在中心氧烧嘴原支撑块的位置上，将形状记忆合金支撑块6放在框内，保持中心线过圆心的状态下，在由矩形框与中心氧烧嘴围成的矩形槽中灌入高强度环氧结构胶8；保持状记忆合金支撑块6中心线通过中心氧烧嘴中心、直至胶干为止。
Claims (3)
1.一种煤气化工艺烧嘴，包括中心氧烧嘴和煤浆烧嘴，其特征是，所述中心氧烧嘴外圆上均匀设有若干中心氧支撑块装置，所述每个中心氧支撑块装置均包括固定于中心氧烧嘴外圆上的矩形框，所述矩形框内黏结有相变温度为38～40℃的形状记忆合金支撑块；在冷态下该形状记忆合金支撑块呈弧形，其上端与煤浆烧嘴内壁之间有间隙；工作时，形状记忆合金支撑块上端与煤浆烧嘴内壁紧密接触；
所述矩形框为金属框架；所述冷态-30℃至+30℃的环境温度。
2.如权利要求1所述的煤气化工艺烧嘴，其特征是，所述形状记忆合金支撑块下端通过环氧结构胶黏结于矩形框中，且使形状记忆合金支撑块的对称中心线通过中心氧烧嘴的中心。
3.如权利要求1所述的煤气化工艺烧嘴，其特征是，所述在冷态下该形状记忆合金支撑块上端与煤浆烧嘴内壁之间的间隙为0.1～0.3mm。
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