CN104560208A - 一种烧嘴室装置 - Google Patents

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Abstract

一种应用于顶喷式气化反应器及气化炉技术领域中的烧嘴室装置，包括冷却水盘管、平衡气孔、烧嘴室密封腔、套筒、组合烧嘴导向套、烧嘴平台、烧嘴冷却水管、惰性气管、组合烧嘴、煤烧嘴、连接法兰、焊接式密封垫、煤烧嘴导向套，烧嘴平台下部设置套筒，套筒四周设置平衡气孔，套筒与烧嘴平台组合区域内布置烧嘴，各烧嘴头部区域设置冷却水盘管，组合烧嘴通道内设置组合烧嘴导向套，煤烧嘴通道内设置煤烧嘴导向套，煤烧嘴导向套、组合烧嘴导向套两端与烧嘴平台及冷却水盘管焊接。该发明提高水冷壁或耐火砖的使用寿命，优化气化炉内燃烧流场结构，提高物料转化率，能极大节约生产成本，便于检修，延长烧嘴使用寿命。

Description

一种烧嘴室装置
技术领域
本发明涉及顶喷式气化反应器及气化炉技术领域中的一种烧嘴室装置，尤其是反应器顶部烧嘴室。
背景技术
目前，气流床气化技术是目前国际上最先进的气化技术，在气流床气化技术中烧嘴的安装分顶喷和侧喷两种型式。如Shell炉采用气化炉侧喷模式，四喷嘴水煤浆气化炉也同样采用侧喷式，侧喷式烧嘴在发生单管氧化剂或燃料剂波动时易减少对置烧嘴的使用寿命，严重时造成烧嘴烧损或是气化炉停车。而最早进入中国市场的气流床水煤浆气化技术德士古炉采用顶置式单喷嘴气化，源于德国黑水泵厂的GSP气化技术依然采用“顶喷、单喷”型式，再如国内起步的具有自主知识产权的航天气化炉也同样采用“顶喷单喷”结构，顶喷单喷嘴式气化炉不利于气化炉内流场分布，而侧喷式气化炉结构又存在气化炉水冷壁或耐火砖使用寿命低的问题。转化率相对较低。因此，研制一种烧嘴室装置一直是急待解决的新课题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种烧嘴室装置，该发明顶喷多喷结构，提高水冷壁和烧嘴的使用寿命，优化气化炉内燃烧流场分布结构，提高反应转化率，同时中部组合烧嘴可燃烧处理多种物如干煤粉、水煤浆或是其他废水废液，便于检修，延长烧嘴使用寿命。
本发明的目的是这样实现的：一种烧嘴室装置，包括冷却水盘管、平衡气孔、烧嘴室密封腔、套筒、组合烧嘴导向套、烧嘴平台、烧嘴冷却水管、惰性气管、组合烧嘴、煤烧嘴、连接法兰、焊接式密封垫、煤烧嘴导向套，烧嘴平台下部设置套筒，套筒四周设置平衡气孔，套筒与烧嘴平台组合区域内布置烧嘴，各烧嘴头部区域设置冷却水盘管，组合烧嘴通道内设置组合烧嘴导向套，煤烧嘴通道内设置煤烧嘴导向套，煤烧嘴导向套、组合烧嘴导向套两端与烧嘴平台及冷却水盘管焊接，组合烧嘴安装在烧嘴平台中间，煤烧嘴在组合烧嘴周围120°均布，连接法兰将烧嘴室与炉体连接一体；在烧嘴室密封腔周围设置套筒，在烧嘴平台和烧嘴室密封腔内设置向冷却水盘管供水的烧嘴冷却水管，在烧嘴平台上安装通入惰性气保持烧嘴室密封腔微正压防止合成气进入的惰性气管，在烧嘴平台下侧设置焊接式密封垫；所述烧嘴室是气化炉的重要组成部分，与干煤粉、水煤浆或多元料浆气化炉配合使用；烧嘴室包含4个烧嘴，烧嘴室冷却水进回口各两个，1个惰性气吹扫口；所述烧嘴室中央布置1只组合烧嘴，周边以120°角均布其他三只煤烧嘴，煤烧嘴向中心线有一定倾斜角度，倾斜角为0-5°；所述组合烧嘴为多通道结构由内向外依次为惰性气通道、燃料气通道、氧气通道、氧气通道、燃料通道，燃料可以是煤粉、煤浆或废液；煤烧嘴由内向外依次为氧气通道、煤通道，各介质通道可设置冷却水，对烧嘴降温；所述各烧嘴头部设置抓钉，抓钉长度10-30mm，抓钉上均匀敷设耐火料，耐火材料主要成分采用Al2O3和SiO2；所述烧嘴燃料气通道、氧气通道和煤通道均采用旋流结构，便于反应介质间的相互混合，优化炉内流场结构；其工作原理是，通过连接法兰将烧嘴室安装在气化炉上部并用螺栓可靠连接，焊接式密封垫与气化炉燃烧室所带的焊接式密封垫进行焊接，确保密封效果；煤烧嘴导向套、组合烧嘴导向套方便烧嘴安装，同时将烧嘴室于气化室进行隔离；组合烧嘴、煤烧嘴安装就位后连接烧嘴冷却水管、惰性气管，各个连接法兰的连接口气密性试验合格后通入冷却水和惰性气，确保流量指示正常；烧嘴室密封腔内的惰性气经平衡气孔排除进入气化炉内，防止合成气进入到烧嘴室对管道造成腐蚀；气化剂及燃料经组合烧嘴及煤烧嘴进入气化炉进行反应，因多喷嘴结构在气化炉内形成扰动流，气化剂与燃料混合更充分，燃烧更充分。
本发明的要点在于它的结构及工作原理。其工作原理是，通过连接法兰将烧嘴室安装在气化炉上部并用螺栓可靠连接，焊接式密封垫与气化炉燃烧室所带的焊接式密封垫进行焊接，确保密封效果；煤烧嘴导向套、组合烧嘴导向套方便烧嘴安装，同时将烧嘴室于气化室进行隔离；组合烧嘴、煤烧嘴安装就位后连接烧嘴冷却水管、惰性气管，各个连接法兰的连接口气密性试验合格后通入冷却水和惰性气，确保流量指示正常；烧嘴室密封腔内的惰性气经平衡气孔排除进入气化炉内，防止合成气进入到烧嘴室对管道造成腐蚀；气化剂及燃料经组合烧嘴及煤烧嘴进入气化炉进行反应，因多喷嘴结构在气化炉内形成扰动流，气化剂与燃料混合更充分，燃烧更充分。
一种烧嘴室装置与现有技术相比，具有提高水冷壁或耐火砖的使用寿命，优化气化炉内燃烧流场结构，提高物料转化率，能极大节约生产成本，便于检修，延长烧嘴使用寿命等优点，将广泛的应用于顶喷式气化反应器及气化炉技术领域中。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
参照附图，一种烧嘴室装置，包括冷却水盘管1、平衡气孔2、烧嘴室密封腔3、套筒4、组合烧嘴导向套5、烧嘴平台6、烧嘴冷却水管7、惰性气管8、组合烧嘴9、煤烧嘴10、连接法兰11、焊接式密封垫12、煤烧嘴导向套13，烧嘴平台6下部设置套筒4，套筒4四周设置平衡气孔2，套筒4与烧嘴平台6组合区域内布置烧嘴，各烧嘴头部区域设置冷却水盘管1，组合烧嘴9通道内设置组合烧嘴导向套5，煤烧嘴10通道内设置煤烧嘴导向套13，煤烧嘴导向套13、组合烧嘴导向套5两端与烧嘴平台6及冷却水盘管1焊接，组合烧嘴9安装在烧嘴平台6中间，煤烧嘴10在组合烧嘴9周围120°均布，连接法兰11将烧嘴室与炉体连接一体；在烧嘴室密封腔3周围设置套筒4，在烧嘴平台6和烧嘴室密封腔3内设置向冷却水盘管1供水的烧嘴冷却水管7，在烧嘴平台6上安装通入惰性气保持烧嘴室密封腔3微正压防止合成气进入的惰性气管8，在烧嘴平台6下侧设置焊接式密封垫12。
所述烧嘴室是气化炉的重要组成部分，与干煤粉、水煤浆或多元料浆气化炉配合使用；烧嘴室包含4个烧嘴，烧嘴室冷却水进回口各两个，1个惰性气吹扫口。
所述烧嘴室中央布置1只组合烧嘴，周边以120°角均布其他三只煤烧嘴，煤烧嘴向中心线有一定倾斜角度，倾斜角为0-5°。
所述组合烧嘴9为多通道结构由内向外依次为惰性气通道、燃料气通道、氧气通道、氧气通道、燃料通道，燃料可以是煤粉、煤浆或废液；煤烧嘴由内向外依次为氧气通道、煤通道，各介质通道可设置冷却水，对烧嘴降温。
所述各烧嘴头部设置抓钉，抓钉长度10-30mm，抓钉上均匀敷设耐火料，耐火材料主要成分采用Al2O3和SiO2。
所述烧嘴燃料气通道、氧气通道和煤通道均采用旋流结构，便于反应介质间的相互混合，优化炉内流场结构。
其工作原理是，通过连接法兰11将烧嘴室安装在气化炉上部并用螺栓可靠连接，焊接式密封垫12与气化炉燃烧室所带的焊接式密封垫12进行焊接，确保密封效果；煤烧嘴导向套13、组合烧嘴导向套5方便烧嘴安装，同时将烧嘴室于气化室进行隔离；组合烧嘴9、煤烧嘴10安装就位后连接烧嘴冷却水管7、惰性气管8，各个连接法兰的连接口气密性试验合格后通入冷却水和惰性气，确保流量指示正常；烧嘴室密封腔3内的惰性气经平衡气孔2排除进入气化炉内，防止合成气进入到烧嘴室对管道造成腐蚀；气化剂及燃料经组合烧嘴9及煤烧嘴10进入气化炉进行反应，因多喷嘴结构在气化炉内形成扰动流，气化剂与燃料混合更充分，燃烧更充分。

Claims (7)

1.一种烧嘴室装置，包括冷却水盘管、平衡气孔、烧嘴室密封腔、套筒、组合烧嘴导向套、烧嘴平台、烧嘴冷却水管、惰性气管、组合烧嘴、煤烧嘴、连接法兰、焊接式密封垫、煤烧嘴导向套，其特征在于：烧嘴平台下部设置套筒，套筒四周设置平衡气孔，套筒与烧嘴平台组合区域内布置烧嘴，各烧嘴头部区域设置冷却水盘管，组合烧嘴通道内设置组合烧嘴导向套，煤烧嘴通道内设置煤烧嘴导向套，煤烧嘴导向套、组合烧嘴导向套两端与烧嘴平台及冷却水盘管焊接，组合烧嘴安装在烧嘴平台中间，煤烧嘴在组合烧嘴周围120°均布，连接法兰将烧嘴室与炉体连接一体；在烧嘴室密封腔周围设置套筒，在烧嘴平台和烧嘴室密封腔内设置向冷却水盘管供水的烧嘴冷却水管，在烧嘴平台上安装通入惰性气保持烧嘴室密封腔微正压防止合成气进入的惰性气管，在烧嘴平台下侧设置焊接式密封垫。
2.根据权利要求1所述的一种烧嘴室装置，其特征在于：所述烧嘴室是气化炉的重要组成部分，与干煤粉、水煤浆或多元料浆气化炉配合使用；烧嘴室包含4个烧嘴，烧嘴室冷却水进回口各两个，1个惰性气吹扫口。
3.根据权利要求1所述的一种烧嘴室装置，其特征在于：所述烧嘴室中央布置1只组合烧嘴，周边以120°角均布其他三只煤烧嘴，煤烧嘴向中心线有一定倾斜角度，倾斜角为0-5°。
4.根据权利要求1所述的一种烧嘴室装置，其特征在于：所述组合烧嘴为多通道结构由内向外依次为惰性气通道、燃料气通道、氧气通道、氧气通道、燃料通道，燃料可以是煤粉、煤浆或废液；煤烧嘴由内向外依次为氧气通道、煤通道，各介质通道可设置冷却水，对烧嘴降温。
5.根据权利要求1所述的一种烧嘴室装置，其特征在于：所述各烧嘴头部设置抓钉，抓钉长度10-30mm，抓钉上均匀敷设耐火料，耐火材料主要成分采用Al2O3和SiO2。
6.根据权利要求1所述的一种烧嘴室装置，其特征在于：所述烧嘴燃料气通道、氧气通道和煤通道均采用旋流结构，便于反应介质间的相互混合，优化炉内流场结构。
7.根据权利要求1所述的一种烧嘴室装置，其特征在于：其工作原理是，通过连接法兰将烧嘴室安装在气化炉上部并用螺栓可靠连接，焊接式密封垫与气化炉燃烧室所带的焊接式密封垫进行焊接，确保密封效果；煤烧嘴导向套、组合烧嘴导向套方便烧嘴安装，同时将烧嘴室于气化室进行隔离；组合烧嘴、煤烧嘴安装就位后连接烧嘴冷却水管、惰性气管，各个连接法兰的连接口气密性试验合格后通入冷却水和惰性气，确保流量指示正常；烧嘴室密封腔内的惰性气经平衡气孔排除进入气化炉内，防止合成气进入到烧嘴室对管道造成腐蚀；气化剂及燃料经组合烧嘴及煤烧嘴进入气化炉进行反应，因多喷嘴结构在气化炉内形成扰动流，气化剂与燃料混合更充分，燃烧更充分。
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