CN104745234B - 一种新型的点火开工烧嘴 - Google Patents

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本发明涉及一种新型的点火开工烧嘴，烧嘴内部自内向外依次设有LPG通道、内层冷却水入口连接的通道、内层氧气入口通道、内层冷却水出口连接的通道、外层氧气通道和外层冷水循环通道，烧嘴中心轴线上对称设有可见光火检装置和电子点火装置，本发明就是在综合其他多种点火开工烧嘴的基础上设计出的全新烧嘴，他将点火和开工烧嘴融为一体，通过自身结构设计来实现气化炉点火和升温升压过程，利用燃气作为燃料，将点火和开工用的燃料合为一体，通过燃气流量的变化来实现点火和升温升压两个过程，为了增大火焰辐射面积，更好的控制火焰形状，烧嘴氧气由内外两路喷出，使混合更加充分，燃烧更加稳定，并且配备火检和电打火装置，使操作方便安全。

Description

一种新型的点火开工烧嘴
技术领域
本发明涉及一种新型的点火开工烧嘴。
背景技术
在煤化工领域中干粉加压煤气化工艺以其煤种适应广、碳转化率高、氧耗低、热效率高、低污染等突出优点被广泛应用。该工艺在装置开车阶段由专门的点火开工系统进行升温、升压，待炉膛参数满足设计要求后装置开始投煤运行。开工烧嘴作为点火开工系统的核心设备，也样式多样，目的都是为了能够安全稳定的为气化装置提供升温升压的能量。
发明内容
本发明提供一种新型的点火开工烧嘴。
本发明的技术解决方案是：一种新型的点火开工烧嘴，包括可见光火检装置（S1）、电子点火装置（S2）、LPG通道（1）、内层冷却水循环通道（2、4）、内层氧气入口通道（3）、外层氧气通道（5）和外层冷却水循环通道（6、7），烧嘴内部自内向外依次设有LPG通道（1）、内层冷却水入口连接的的通道（2）、内层氧气入口通道（3）、内层冷却水出口连接的通道（4）、外层氧气通道（5）和外层冷水循环通道（6、7），烧嘴中心轴线上对称设有可见光火检装置（S1）和电子点火装置（S2），燃料气入口（P1）与LPG通道（1）连通，内层氧气入口（P2）与内层氧气入口通道（3）连通，外层氧气入口（P3）与外层氧气通道（5）连通，内层冷却水进口（q1.1）与内层冷却水入口通道（2）连通，内层冷却水出口（q1.2）与内层冷却水出口通道（4）连通，外层冷却水进口（q2.1）与外层冷却水进口通道（6）连通，外层冷却水入口（q2.2）与外层冷却水出口通道（7）连通。
内、外层氧气喷口（P2、P3）与烧嘴中心轴线夹角为0°～60°，且每层氧气喷口（P2、P3）至少为两个。
LPG通道（1）上设有波纹管（8），内层氧气通道（3）上设有波纹管（8），外层氧气通道（5）上设有波纹管（8）。
外层冷却水循环通道（6、7）中设有隔流挡板（9），隔流挡板（9）设置在外层冷却水入口（q2.1）与外层冷却水出口（q2.2）之间,挡板（9）与烧嘴轴线夹角为30°～45°。
本发明就是在综合其他多种点火开工烧嘴的基础上设计出的全新烧嘴，他将点火和开工烧嘴融为一体，通过自身结构设计来实现气化炉点火和升温升压过程，利用燃气作为燃料，将点火和开工用的燃料合为一体，通过燃气流量的变化来实现点火和升温升压两个过程，为了增大火焰辐射面积，更好的控制火焰形状，烧嘴氧气由内外两路喷出，使混合更加充分，燃烧更加稳定，并且配备火检和电打火装置，使操作方便安全。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为图1的A向视图。
图3为图1的B向视图。
图4为图1中烧嘴头部放大结构示意图。
图5为图4的C向示意图。
具体实施方式
一种新型的点火开工烧嘴，它通过LPG和氧气点火，点火后实现炉膛的升温升压工作。新型开工烧嘴包括可见光火检装置S1、电子点火装置S2、LPG通道1、内层冷却水循环通道2、4、内层氧气入口通道3、外层氧气通道5和外层冷却水循环通道6、7，烧嘴内部自内向外依次为：电子点火装置S2和可见光火检装置S1，二者沿烧嘴中心轴线对称分布；烧嘴内部第1层管子为LPG通道1，接有波纹管8，LPG通道1外面一层是内层冷却水入口连接的的通道2，第3层管子是内层氧气入口通道3，通过波纹管8释放烧嘴运行中产生的热应力，第4层管子连通的是内层冷却水出口连接的通道4；为了烧嘴头部燃料混合充分，第5层为外层环氧通道5；第6层管子和第7层管子构成外层冷水循环通道6、7，在这两层管子中间设有隔流挡板9，挡板9与烧嘴轴线大约成45°焊接在外层冷却水入口q2.1和出口q2.2法兰之间，构成循环系统。新型开工烧嘴集电子点火装置S2和可见光火检装置S1为一体，带有应力调节装置和双层冷却水系统。它结构完整，安全可靠，方便易实现点火、开工一体化，从而实现高负荷下的炉体升温升压功能。新型开工烧嘴每层管路功能作用具体如下：
P1：燃料气入口P1与LPG通道1连通。
燃料气由该入口P1进入烧嘴，并且由头部喷出参与燃烧。
P2：内层氧气入口P2与内层氧气入口通道3连通
为了更好的保障气化炉的安全，开工烧嘴分为两级供氧，第一级从烧嘴内部通道喷入头部，与点火时喷出的少量燃料气进行混合，并开始燃烧。
P3：外层氧气入口P3与外层氧气通道5连通。
外层氧气由外层管道喷向头部，在中心燃气点燃之后，将会调大中心燃气量，外层氧气将与未完全燃烧的燃气进行混合，目的是提高烧嘴的热负荷，起到为炉膛升温升压的作用。
为了确保开工烧嘴的运行安全，在氧气通道的内外层都设置有冷却水层：
q1.1和q1.2：分别为内层冷却水进、出口，内层冷却水进口q1.1与内层冷却水入口通道2连通，内层冷却水出口q1.2与内层冷却水出口通道（4）连通。
内层冷却水从入口q1.1进入烧嘴，到达烧嘴头部，给头部冷却降温后从出口q1.2流出。
q2.1和q2.2：分别为外层冷却水进、出口，外层冷却水进口q2.1与外层冷却水进口通道6连通，外层冷却水入口q2.2与外层冷却水出口通道7连通。
外层冷却水由入口q2.1进入烧嘴，到达烧嘴头部，给烧嘴头部冷却降温之后由出口q2.2流出。
该烧嘴克服了市场现存烧嘴的一些缺点，优越性主要有以下：
1、烧嘴头部采用外混式设计：LPG从中心LPG通道1喷出，而氧气分为内环氧和外环氧，内外层氧气喷口P2、P3与烧嘴中心轴线夹角在0°和60°之间，且每一层氧气喷口P2、P3至少两个以上喷口，这样内外层氧气与LPG在烧嘴头部形成外混式，即燃料和氧化剂喷出烧嘴后才能混合燃烧，这能从根本上杜绝现在烧嘴发生回火的情况，它分内外两级供氧燃烧，能够很好的调节火焰的长度，同时保障燃烧器和气化炉的安全运行；
2、新型开工烧嘴自带了电子打火装置S2，通过半导体高压放电原理产生电火花，实现可靠的SUB自启动点火，成功率高，稳定性好，方便容易；
3、新型开工烧嘴配备了可见光火检装置S1，为了保证火检的安全还为其配备了氮气保护装置，通过高压氮气的吹入保证点火杆头部不被炉子中产生的颗粒物堵塞。火检装置S1是在烧嘴尾部装一片抗高温高压玻璃，再利用光谱分析仪对炉子内火焰状态进行分析，但是现在市场上的烧嘴是通过观火孔来检测火焰状况的，观火孔是人透过设备上的一小块玻璃观测火焰，不方便，也不准确，信息不全面，更是存在安全隐患；
4、新型开工烧嘴冷却效果更佳，它具有双层冷却水系统，充分保护了烧嘴头部；对于外层冷却水系统，利用隔板9装置，方便简洁，减少了焊缝应力，同时有效的对外层氧气管子与烧嘴外壁起到冷却效果；
5、新型开工烧嘴使用波纹管8来释放烧嘴加工制造中产生的应力，同时释放烧嘴运行中受热膨胀产生的热应力。

Claims (1)

1.一种新型的点火开工烧嘴，包括可见光火检装置(S1)、电子点火装置(S2)、LPG通道(1)、内层冷却水循环通道(2、4)、内层氧气入口通道(3)、外层氧气通道(5)和外层冷却水循环通道(6、7)，其特征在于：烧嘴内部自内向外依次设有LPG通道(1)、内层冷却水入口连接的的通道(2)、内层氧气入口通道(3)、内层冷却水出口连接的通道(4)、外层氧气通道(5)和外层冷水循环通道(6、7)，烧嘴中心轴线上对称设有可见光火检装置(S1)和电子点火装置(S2)，燃料气入口(P1)与LPG通道(1)连通，内层氧气入口(P2)与内层氧气入口通道(3)连通，外层氧气入口(P3)与外层氧气通道(5)连通，内层冷却水进口(q1.1)与内层冷却水入口通道(2)连通，内层冷却水出口(q1.2)与内层冷却水出口通道(4)连通，外层冷却水进口(q2.1)与外层冷却水进口通道(6)连通，外层冷却水入口(q2.2)与外层冷却水出口通道(7)连通；内、外层氧气喷口(P2、P3)与烧嘴中心轴线夹角为0°～60°，且每层氧气喷口(P2、P3)至少为两个；LPG通道(1)上设有波纹管(8)，内层氧气通道(3)上设有波纹管(8)，外层氧气通道(5)上设有波纹管(8)；外层冷却水循环通道(6、7)中设有隔流挡板(9)，隔流挡板(9)设置在外层冷却水入口(q2.1)与外层冷却水出口(q2.2)之间,挡板(9)与烧嘴轴线夹角为30°～45°。
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