CN104763400B - 一种地下气化喷嘴 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地下气化喷嘴，该地下气化喷嘴包括外管体，外管体内设置有主水管；主水管连接有用于向外管体的外表面喷水的出水组件；本发明实施例通过直接对外管体进行喷水冷却，同时水还能进入气化区，提高煤气品质；在气化过程中即使有炽热燃烧的煤粒掉落到外管表面也能够被出水组件喷出的水流迅速冷却，防止喷嘴被明火或燃烧煤粒烧毁，提高喷嘴使用寿命，适应工业化要求。

Description

一种地下气化喷嘴

技术领域

本发明涉及煤炭气化领域，特别涉及一种地下气化喷嘴。

背景技术

在地下气化过程中，会遇到注入气化剂装置的喷头及喷头口附近油管管壁出现较为严重的腐蚀及回火烧损的现象。其中，在高富氧浓度气化过程中反应较为剧烈，炽热燃烧的煤粒会掉落在喷嘴附近及喷嘴表面，这是造成喷嘴表面点蚀的主要原因，也是造成喷嘴整体强度降低的主要原因。出现喷嘴烧毁的情况需要将喷嘴提升至地面进行维修，也就意味着停止产气，后部合成系统也会随之停止，在工业化生产过程中这会造成几十万或者上班百万元的损失。

为提高喷头的使用寿命，并保证连续油管气化运行的安全性，地下气化常使用水夹套或散热盘管结构注水喷嘴进行控温，但是难以避免明火和燃烧煤粒对喷嘴外壁的点蚀，在外壁受到损坏后，原有水夹套或散热盘管的冷却功能也会失去作用，进而造成整个喷嘴的烧毁。

发明内容

为了解决目前现有的喷嘴外壁容易被明火和燃烧煤粒点蚀，影响工业化需求的技术问题，本发明提供一种地下气化喷嘴。

本发明提供了一种地下气化喷嘴，包括外管体，

所述外管体内设置有主水管；

所述主水管连接有用于向所述外管体的外表面喷水的出水组件。

进一步地，所述出水组件包括：

与所述主水管连接的分流管，所述分流管设置有一个或多个；

所述分流管设置有安装在所述外管体上的出水部；

所述出水部的出水方向偏向所述外管体的轴向并成预定角度。

进一步地，所述出水部为管状结构；

所述出水部顶端封闭，所述出水部顶端侧壁上设置有一个或多个第一出水孔；

所述第一出水孔的出水方向偏向所述外管体的轴向并成预定角度。

进一步地，所述出水部为管状结构；

所述外管体上设置有用于对所述出水部的顶端进行支护的支护装置；

所述出水部的顶端与所述支护装置间隔构成一个或多个第二出水孔；

所述第二出水孔的出水方向偏向所述外管体的轴向并成预定角度。

进一步地，所述出水部为扇形结构；

所述出水部顶部设置有扇形分布的多个第三出水孔；

所述第三出水孔的出水方向偏向所述外管体的轴向并成预定角度。

进一步地，所述出水组件包括：

与所述主水管连接的分流管，所述分流管设置有一个或多个；

所述分流管连接有设置在所述外管体上的辅助管；

所述辅助管沿所述外管体的轴向固定在所述外管体的外表面；

所述辅助管设置有向所述外管体的外表面喷水的多个第四出水口。

进一步地，所述外管体的外表面上还开设有一个或多个集水槽；和/或，

所述预定角度为45°至90°之间任一值。

进一步地，所述集水槽为曲线走向结构。

进一步地，所述外管体的喷嘴口周边区域设置有用于对温度进行测量与反馈的热电偶。

进一步地，所述外管体上设置有水夹套；和/或，

所述外管体上设置有散热管盘。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明提供的一种地下气化喷嘴，包括外管体，外管体内设置有主水管；主水管连接有用于向外管体的外表面喷水的出水组件；本发明通过直接对外管体进行喷水冷却，同时水还能进入气化区，提高煤气品质；在气化过程中即使有炽热燃烧的煤粒掉落到外管表面也能够被出水组件喷出的水流迅速冷却，防止喷嘴外壁被明火或燃烧煤粒点蚀，提高喷嘴使用寿命，适应工业化要求。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例一的正视剖面示意图；

图2为本发明实施例一的右视剖面示意图；

图3为本发明实施例二中出水部的结构示意图；

图4为本发明实施例三的右视剖面示意图；

图5为本发明实施例四的正视剖面示意图；

图6为本发明实施例五的正视剖面示意图；

图7为本发明实施例五的右视剖面示意图；

图8为本发明实施例六的外管体结构示意图。

附图标记说明：

1、外管体；11、喷嘴口；2、主水管；3、分流管；4、出水部；5、第一出水孔；51、第二出水孔；52、第四出水孔；6、支护装置；7、辅助管；8、集水槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图，对本发明的各优选实施例作进一步说明：

本发明提供了一种地下气化喷嘴，包括外管体1，外管体1内设置有主水管2；主水管2连接有用于向外管体1的外表面喷水的出水组件。通过设置直接向外管体1的外表面喷水的出水组件，可以防止外管体1的外表面被明火或燃烧煤粒烧坏，提高喷嘴使用寿命，满足工业化需求。

出水组件只要能够满足将主水管2内的水喷洒到外管体1的外表面上即可，下面通过实施例一、实施例二、实施例三、实施例四、实施例五和实施例六来详细说明。

实施例一

如图1和图2所示，本发明实施例一提供的一种地下气化喷嘴，包括外管体1，外管体1内设置有主水管2；主水管2连接的一个分流管3，分流管3设置有伸出外管体1外壁的出水部4；其中，出水部4为管状结构；出水部4顶端封闭，出水部4顶端侧壁上设置有一个第一出水孔5；第一出水孔5的出水方向偏向外管体1的轴向并与外管体1的轴向成45°至90°之间的任一角度。

该结构设置可以使第一出水孔5喷出去的水流尽快接触外管体1的外壁外表面，保证对外表面的水冷降温，并对掉落到外表面上的煤粒迅速降温冷却；防止喷嘴被高温烧坏；而且第一出水孔5喷出去水流还可以对喷嘴和外部环境起到隔离的作用，降低废水等化学液的腐蚀。

实施例二

本发明实施例二与本发明实施例一的主要区别的在于，在出水部4顶端侧壁上设置有多个第一出水孔5；如图3所示，每个第一出水孔5的出水方向偏向外管体1的轴向并与外管体1的轴向成45°至90°之间的任一角度。本实施例二的其他结构与实施例一的结构基本相同，具体可以参照上述实施例一的陈述，在此不再赘述。

实施例三

本发明实施例三与本发明实施例一的主要区别的在于，主水管2连接的三个分流管3，如图4所示，每个分流管3均设置有伸出外管体1外壁的出水部4；其中，出水部4为管状结构；出水部4顶端封闭，出水部4顶端侧壁上设置有一个第一出水孔5；第一出水孔5的出水方向偏向外管体1的轴向并与外管体1的轴向成45°至90°之间的任一角度。

作为其他选择，主水管2也可以连接两个或四个或五个分流管3，出水部4顶端侧壁上也可以设置多个第一出水孔5。

实施例三其他结构与实施例一的结构基本相同，具体可以参照上述实施例一的陈述，在此不再赘述。

实施例四

如图5所示，本发明实施例四提供的一种地下气化喷嘴，包括外管体1，外管体1内设置有主水管2；主水管2连接的多个分流管3，每个分流管3均设置有伸出外管体1外壁的出水部4。

其中，出水部4为管状结构，外管体1上设置有用于对每个出水部4的顶端进行支护的支护装置6，出水部4的顶端与支护装置6间隔构成第二出水孔51；第二出水孔51的出水方向偏向外管体1的轴向并与外管体1的轴向成45°至90°之间的任一角度。

该结构设置可以使第二出水孔51喷出去的水流尽快接触外管体1的外壁外表面，保证对外表面的水冷降温，并对掉落到外表面上的煤粒迅速降温冷却；防止喷嘴被高温烧坏；而且第二出水孔51喷出去水流还可以对喷嘴和外部环境起到隔离的作用，降低废水等化学液的腐蚀。

另外，在出水部4顶端设置支护装置6，可以防止第二出水孔51在地下通道中不被遮蔽，该实施例四优选支护装置6为支护罩，当然也可以选用其他支护结构，只要能够防止第二出水孔51在地下通道中被遮蔽即可。

实施例五

如图6和图7所示，本发明实施例五提供的一种地下气化喷嘴，包括外管体1，外管体1内设置有主水管2；主水管2连接一个或多个分流管3，分流管3连接有设置在外管体1上的辅助管7；辅助管7沿外管体1的轴向固定在外管体1的外表面；辅助管7设置有向外管体1的外表面喷水的多个第四出水口52。

优选将辅助管7设置在外管体1的外表面顶部，也可以设置在外管体1的外表面的其他位置，并沿外管体1轴向布置，该结构设置可以使多个第四出水孔52喷出去的水流尽快接触外管体1的外壁外表面，保证对外表面的水冷降温，并对掉落到外表面上的煤粒迅速降温冷却；防止喷嘴被高温烧坏；而且第四出水孔52喷出去水流还可以对喷嘴和外部环境起到隔离的作用，降低废水等化学液的腐蚀。

实施例六

该实施例六可以在实施例一至实施例五的的基础上增加集水槽8，如图8所示，以使出水部4喷出去的水能够在外管体1的外表面停流时间更长，集水槽8设置在外管体1的外表面上，可以设置一个或多个集水槽8，集水槽8深度不大于1mm。在保证外管体强度的情况下，集水槽8的存在能够增加水的停留时间，还能够对水进行分散导流，使出水部4喷出去的水更加全面的对喷嘴进行保护。

本实施例优选集水槽8的走向为曲线走向结构，该结构可大大增加集水槽8的覆盖面积以及水的停留时间。

在其他实施例中，也可以将出水部4设置为扇形结构；出水部4顶部设置有扇形分布的多个第三出水孔；第三出水孔的出水方向偏向外管体1的轴向并成预定角度。

该结构设置可以使第三出水孔喷出去的水流尽快接触外管体1的外壁外表面，保证对外表面的水冷降温，并对掉落到外表面上的煤粒迅速降温冷却；防止喷嘴被高温烧坏；而且第三出水孔喷出去水流还可以对喷嘴和外部环境起到隔离的作用，降低废水等化学液的腐蚀。

另外，在上述实施例中优选将出水部4设置在外管体1的外表面的顶部。

另外，在上述实施例中外管体1的喷嘴口11周边区域还可以设置有用于对温度进行测量与反馈的热电偶，具体结构可以参照上述陈述及现有技术，在此不再赘述。

另外，在上述实施例中外管体1上还可以设置有水夹套和/或散热管盘，具体结构可以参照上述陈述及现有技术，在此不再赘述。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种地下气化喷嘴，包括外管体(1)，其特征在于，

所述外管体(1)内设置有主水管(2)；

所述主水管(2)连接有用于向所述外管体(1)的外表面喷水的出水组件；

所述出水组件包括：与所述主水管(2)连接的分流管(3)，所述分流管(3)设置有一个或多个；

所述分流管(3)设置有安装在所述外管体(1)上的出水部(4)；

所述出水部(4)的出水方向偏向所述外管体(1)的轴向并成预定角度。

2.根据权利要求1所述的地下气化喷嘴，其特征在于，所述出水部(4)为管状结构；

所述出水部(4)顶端封闭，所述出水部(4)顶端侧壁上设置有一个或多个第一出水孔(5)；

所述第一出水孔(5)的出水方向偏向所述外管体(1)的轴向并成预定角度。

3.根据权利要求1所述的地下气化喷嘴，其特征在于，所述出水部(4)为管状结构；

所述外管体(1)上设置有用于对所述出水部(4)的顶端进行支护的支护装置(6)；

所述出水部(4)的顶端与所述支护装置(6)间隔构成一个或多个第二出水孔(51)；

所述第二出水孔(51)的出水方向偏向所述外管体(1)的轴向并成预定角度。

4.根据权利要求1所述的地下气化喷嘴，其特征在于，所述出水部(4)为扇形结构；

所述出水部(4)顶部设置有扇形分布的多个第三出水孔；

所述第三出水孔的出水方向偏向所述外管体(1)的轴向并成预定角度。

5.根据权利要求1-4任一项所述的地下气化喷嘴，其特征在于，所述外管体(1)的外表面上还开设有一个或多个集水槽(8)；和/或，

所述预定角度为45°至90°之间任一值。

6.根据权利要求5所述的地下气化喷嘴，其特征在于，所述集水槽(8)为曲线走向结构。

7.一种地下气化喷嘴，包括外管体(1)，其特征在于，

所述外管体(1)内设置有主水管(2)；

所述主水管(2)连接有用于向所述外管体(1)的外表面喷水的出水组件；

所述出水组件包括：

与所述主水管(2)连接的分流管(3)，所述分流管(3)设置有一个或多个；

所述分流管(3)连接有设置在所述外管体(1)上的辅助管(7)；

所述辅助管(7)沿所述外管体(1)的轴向固定在所述外管体(1)的外表面；

所述辅助管(7)设置有向所述外管体(1)的外表面喷水的多个第四出水口(52)。

8.根据权利要求1或7所述的地下气化喷嘴，其特征在于，所述外管体(1)的喷嘴口(11)周边区域设置有用于对温度进行测量与反馈的热电偶。

9.根据权利要求1或7所述的地下气化喷嘴，其特征在于，所述外管体(1)上设置有水夹套；和/或，

所述外管体(1)上设置有散热管盘。