CN104525395A - 耐高温进料喷嘴 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种耐高温进料喷嘴。目前的喷嘴一般采用外冷式结构，即采用外夹套或冷却盘管的方式对喷嘴进行冷却降温，会造成喷嘴内部温度较高。一种耐高温进料喷嘴，其组成包括：喷嘴（ 1 ），喷嘴与连接法兰（ 2 ）连接，连接法兰分别与外夹套冷却水入口管道（ 3 ）、外层氧气入口管道（ 4 ）、喷嘴头部冷却水入口管道（ 5 ）、喷嘴头部冷却水出口管道（ 19 ）、外夹套冷却水出口管道（ 10 ）连接，外夹套冷却水出口管道通过连接法兰与物料入口管道（ 9 ）连接，物料入口管道通过连接法兰分别与内层冷却水入口管道（ 8 ）、内层冷却水出口管道（ 6 ）连接，内层冷却水出口管道与中心氧入口管道（ 7 ）连接。本发明应用于提供一种冷却散热性能良好的耐高温喷嘴。

Description

耐高温进料喷嘴

技术领域：

本发明涉及一种耐高温进料喷嘴，适用于各种类型的氧气与物料同时通过喷嘴供给的化工能源领域。

背景技术：

喷嘴是化工和能源领域中使用非常普遍的部件，它用来将物料和助燃剂喷射至气化炉或炉膛内部进行燃烧。虽然喷嘴在化工或能源系统中属于比较小的部件，但它对系统的稳定、长周期和满负荷运行却起到了关键作用。

目前的喷嘴一般采用外冷式结构，即采用外夹套或冷却盘管的方式对喷嘴进行冷却降温，而在喷嘴内部没有冷却水通道。这样的结构相对简单，但由于只在喷嘴外侧有冷却水散热，造成喷嘴内部的温度较高，喷嘴整体的温度梯度大，热应力大，容易造成喷嘴破损。此外，在操作时，气化炉或炉膛内部的火焰有时会窜入喷嘴头部内侧，如果喷嘴内部没有冷却水降温保护，很容易引起喷嘴头部超温，烧坏喷嘴。

从目前各煤气化工厂的使用情况来看，一般的煤化工用高温进料喷嘴的使用寿命在二至三个月，破坏的主要形式为喷嘴头部烧坏，基本都是由于冷却和散热较差引起。可见，喷嘴的冷却散热性能决定了喷嘴的使用寿命。而由于喷嘴损坏需要经常停车更换，因此为了维持正常生产，目前各工厂通用的解决方案是采用备用设备，导致增加了巨额的设备投资。

发明内容：

本发明的目的是提供一种耐高温进料喷嘴。

一种耐高温进料喷嘴，其组成包括：喷嘴，所述的喷嘴与连接法兰连接，所述的连接法兰分别与外夹套冷却水入口管道、外层氧气入口管道、喷嘴头部冷却水入口管道、喷嘴头部冷却水出口管道、外夹套冷却水出口管道连接，所述的外夹套冷却水出口管道通过连接法兰与物料入口连接，所述的物料入口管道通过连接法兰分别与内层冷却水入口管道、内层冷却水出口管道连接，所述的内层冷却水出口管道与中心氧入口管道连接。

所述的耐高温进料喷嘴，所述的喷嘴外部分别由外层喷嘴头部、外层喷嘴筒体组成。

所述的耐高温进料喷嘴，所述的外层喷嘴头部内部分别安装有次外层喷嘴头部、中间层喷嘴头部、内层喷嘴头部、次内层喷嘴头部。

所述的耐高温进料喷嘴，所述的外层喷嘴筒体内部分别安装有半管、次外层喷嘴筒体、中间层喷嘴筒体、次内层喷嘴筒体、内层喷嘴筒体。

所述的耐高温进料喷嘴，所述的次外层喷嘴筒体与所述的次外层喷嘴头部连接，所述的中间层喷嘴筒体与所述的中间层喷嘴头部连接，所述的次内层喷嘴筒体与所述的次内层喷嘴头部连接，所述的内层喷嘴筒体与所述的内层喷嘴头部连接。

所述的耐高温进料喷嘴，所述的喷嘴头部冷却水入口管道穿过上花板和下花板直接深入外层喷嘴头部与次外层喷嘴头部形成的喷嘴头部进行冷却。

所述的耐高温进料喷嘴，所述的外层喷嘴头部、所述的次外层喷嘴头部、所述的次内层喷嘴头部与所述的中间层喷嘴头部均为碗式结构且所述的中间层喷嘴头部由顶至底厚度渐增，所述的内层喷嘴头部为缩颈式结构，所述的次外层喷嘴头部底部直段与所述的外层喷嘴头部底部通过全焊透焊缝焊接，所述的次外层喷嘴筒体、所述的中间层喷嘴筒体、所述的次内层喷嘴筒体与所述的内层喷嘴筒体之间每隔一定高度设置一圈挡块。

有益效果：

1.本发明采用全封闭结构，外侧无冷却盘管，在喷嘴部分外层和内层均采用冷却水对喷嘴进行冷却，其中，外层冷却采用双路冷却的方式，对喷嘴头部进行集中散热，内层冷却水从内侧对喷嘴进行散热降温，有效防止炉膛火焰进入喷嘴内部时烧坏喷嘴，采用此喷嘴有利于实现稳定、长周期和满负荷运行，减少停车检修的次数，从而取消备用设备，极大地提高经济效益。

本发明通过外冷与内冷相结合的方法，对喷嘴进行冷却散热，实现较好的冷却效果。外层冷却采用双路冷却的方式，其中专门一个回路对喷嘴头部进行集中散热，内层冷却水可以从内侧对喷嘴散热降温，同时喷嘴头部采用特殊的结构形式，加强喷嘴头部冷却效果。

本发明解决了实际使用中喷嘴在出现严重磨损前先被烧坏的问题，采用此方案后，喷嘴的设计使用寿命可以达到一年左右，即设备正常运行的维修期，可以有效减少停车检修的次数，同时可以取消备用设备，大大降低了工厂的整体投资，有利于实现稳定、长周期和满负荷运行。

本发明喷嘴头部冷却水入口穿过上花板和下花板直接深入外层喷嘴头部与次外层喷嘴头部形成的喷嘴头部进行冷却，半管与次外层喷嘴筒体焊接形成冷却水排出通道，冷却水通过半管向上排出时还可以对次外层筒体进行冷却降温，在喷嘴顶部设有备用法兰口，可以用于放入点火装置。

本发明次内层喷嘴筒体、内层喷嘴筒体、次内层喷嘴头部、内层喷嘴头部、内层冷却水出口、内层冷却水入口形成封闭的内层冷却水循环系统，实现从内部对喷嘴进行冷却散热，在次外层喷嘴筒体、中间层喷嘴筒体、次内层喷嘴筒体，内层喷嘴筒体之间通过每隔一定高度设置一圈挡块起到定位和防震的效果。

附图说明：

附图1是本发明的结构示意图。

附图2是本发明的喷嘴头部前面剖视图。

附图3是附图2的侧面剖视图。

附图4是附图1的截面图。

具体实施方式：

实施例1：

一种耐高温进料喷嘴，其组成包括：喷嘴1，所述的喷嘴与连接法兰2连接，所述的连接法兰分别与外夹套冷却水入口管道3、外层氧气入口管道4、喷嘴头部冷却水入口管道5、喷嘴头部冷却水出口管道19、外夹套冷却水出口管道10连接，所述的外层夹冷却水出口管道通过连接法兰与物料入口管道9连接，所述的物料入口管道通过连接法兰分别与内层冷却水入口管道8、内层冷却水出口管道6连接，所述的内层冷却水出口管道与中心氧入口管道7连接。

实施例2：

根据实施例1所述的耐高温进料喷嘴，所述的喷嘴外部分别由外层喷嘴头部21、外层喷嘴筒体11组成。

实施例3：

根据实施例1或2所述的耐高温进料喷嘴，所述的外层喷嘴头部内部分别安装有次外层喷嘴头部22、中间层喷嘴头部23、内层喷嘴头部24、次内层喷嘴头部25。

实施例4：

根据实施例1或2或3所述的耐高温进料喷嘴，所述的外层喷嘴筒体内部分别安装有半管20、次外层喷嘴筒体12、中间层喷嘴筒体13、次内层喷嘴筒体16、内层喷嘴筒体17。

实施例5：

根据实施例1或2或3或4所述的耐高温进料喷嘴，所述的次外层喷嘴筒体与所述的次外层喷嘴头部连接，所述的中间层喷嘴筒体与所述的中间层喷嘴头部连接，所述的次内层喷嘴筒体与所述的次内层喷嘴头部连接，所述的内层喷嘴筒体与所述的内层喷嘴头部连接。

实施例6：

根据实施例1或2或3后4或5所述的耐高温进料喷嘴，所述的喷嘴头部冷却水入口管道穿过上花板15和下花板18直接深入外层喷嘴头部与次外层喷嘴头部形成的喷嘴头部进行冷却。

实施例7：

根据实施例1或2或3或4或5或6所述的耐高温进料喷嘴，所述的外层喷嘴头部、所述的次外层喷嘴头部、所述的次内层喷嘴头部与所述的中间层喷嘴头部均为碗式结构且所述的中间层喷嘴头部由顶至底厚度渐增，所述的内层喷嘴头部为缩颈式结构，所述的次外层喷嘴头部底部直段与所述的外层喷嘴头部底部通过全焊透焊缝焊接，所述的次外层喷嘴筒体、所述的中间层喷嘴筒体、所述的次内层喷嘴筒体与所述的内层喷嘴筒体之间每隔一定高度设置一圈挡块14。

实施例8：

根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的耐高温进料喷嘴，其特征是：内层喷嘴头部底部直段与次内层喷嘴头部底部通过全焊透焊缝焊接，在中间形成较大空间，利于冷却水对内部喷嘴头部降温，中间层喷嘴头部为碗式结构且由顶至底厚度渐增，以保证有足够裕量防止其被物料磨损破坏。

Claims (7)

1.一种耐高温进料喷嘴，其组成包括：喷嘴，其特征是：所述的喷嘴与连接法兰连接，所述的连接法兰分别与外夹套冷却水入口管道、外层氧气入口管道、喷嘴头部冷却水入口管道、喷嘴头部冷却水出口管道、外夹套冷却水出口管道连接，所述的外夹套冷却水出口管道通过连接法兰与物料入口管道连接，所述的物料入口管道通过连接法兰分别与内层冷却水入口管道、内层冷却水出口管道连接，所述的内层冷却水出口管道与中心氧入口管道连接。

2.根据权利要求1所述的耐高温进料喷嘴，其特征是：所述的喷嘴外部分别由外层喷嘴头部、外层喷嘴筒体组成。

3.根据权利要求1或2所述的耐高温进料喷嘴，其特征是：所述的外层喷嘴头部内部分别安装有次外层喷嘴头部、中间层喷嘴头部、内层喷嘴头部、次内层喷嘴头部。

4.根据权利要求1或2或3所述的耐高温进料喷嘴，其特征是：所述的外层喷嘴筒体内部分别安装有半管、次外层喷嘴筒体、中间层喷嘴筒体、次内层喷嘴筒体、内层喷嘴筒体。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的耐高温进料喷嘴，其特征是：所述的次外层喷嘴筒体与所述的次外层喷嘴头部连接，所述的中间层喷嘴筒体与所述的中间层喷嘴头部连接，所述的次内层喷嘴筒体与所述的次内层喷嘴头部连接，所述的内层喷嘴筒体与所述的内层喷嘴头部连接。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的耐高温进料喷嘴，其特征是：所述的喷嘴头部冷却水入口管道穿过上花板和下花板直接深入外层喷嘴头部与次外层喷嘴头部形成的喷嘴头部进行冷却。

7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的耐高温进料喷嘴，其特征是：所述的外层喷嘴头部、所述的次外层喷嘴头部、所述的次内层喷嘴头部与所述的中间层喷嘴头部均为碗式结构且所述的中间层喷嘴头部由顶至底厚度渐增，所述的内层喷嘴头部为缩颈式结构，所述的次外层喷嘴头部底部直段与所述的外层喷嘴头部底部通过全焊透焊缝焊接，所述的次外层喷嘴筒体、所述的中间层喷嘴筒体、所述的次内层喷嘴筒体与所述的内层喷嘴筒体之间每隔一定高度设置一圈挡块。