CN107353940B - 旋流分料器、气化喷嘴和煤气化系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种旋流分料器、气化喷嘴和煤气化系统,旋流分料器包括壳体(1)、旋流体(2)和多个分流支管(3),壳体内的容腔包括从上至下形成的进料腔(J)、旋流腔和分料腔(C),旋流体设置在旋流腔中,间隔布置的多个分流支管分别连接在分料腔的外壳上,壳体的内壁面与旋流体的外周面之间形成有旋流通道,进入进料腔的料流在旋流通道中形成向下的旋流,该旋流进入分料腔内并分流至多个分流支管。气化喷嘴包括喷嘴顶板(5)和旋流分料器,喷嘴顶板上贯穿形成有相互间隔的多个料流通道(51),以一一对应地连接于多个料流通道。本发明的旋流分料器对气化原料的分散效果好,能够均匀分散至气化喷嘴的各个喷射单元中,气化效果好。

Description

旋流分料器、气化喷嘴和煤气化系统
技术领域
本发明主要涉及一种分料喷嘴结构,特别地,涉及一种用于气化炉的气化喷嘴及分料器。
背景技术
气化技术是煤化工行业的龙头技术,大规模气化技术趋向采用气流床气化炉,包括水煤浆气化炉和干煤粉气化炉,二者目前大多采用顶置的同轴流单喷嘴气化技术。同轴流喷嘴结构为氧通道和煤通道同心相套,其分散原理是依靠氧流速度与煤流之间的速度差,实现错流剪切分散。为了加强分散效果,需要提高二者的流速差,氧流速往往比煤流速大一个数量级,其结果是提高了分散度的同时,也加速了喷嘴磨损,还提高了喷嘴喷射动能,容易使气化炉内形成复杂的返混流,不能保证流场稳定,温度均匀。气化炉需要足够的高度来提高反应物料的停留时间,以保证煤气化过程的碳转化率。
基于同轴流单喷嘴结构带来的上述喷嘴磨损大、返混多、流场不稳定等缺陷,研究人员也针对性地进行了诸多研究改进。例如专利公开文献CN104312633A公开了一种顶置多喷嘴气化炉,包括居中顶置的主喷嘴和环绕主喷嘴相互间隔的多个副喷嘴,副喷嘴的出口的中心延长线与主喷嘴出口的中心延长线在气化室内交于一点。这种多喷嘴方式基本解决了同轴流单喷嘴结构的上述问题,可具有较好的物料混合效果,流场稳定,不易堵塞,物料停留时间长、碳转化率高,但其结构不紧凑,需要多喷嘴及相应的多套煤粉输送系统,大大增加了系统投资和气化炉占地面积。
进一步地,为加强氧煤分散、减少返混,更提高结构紧凑度,减小气化炉体积,研究人员多着眼于具有分料器的主喷嘴结构的研究。例如专利公开文件CN 1903998B中公开了一种典型的具有多级分配器的气化器注射器,参见图1,该气化器注射器采用两级分配器22将主流煤粉分配至多个支管26。两级分配器22包括主腔室38和多个二级腔室46,主腔室内置有锥体形状的一级流体分离器42,二级腔室46内置有二级流体分离器50。在应用于气化炉时,主流煤粉将撞击锥形的一级流体分离器42并进入锥底的六个支管,从而均匀分配至六个二级腔室46内,再从六个二级腔室46的末端通过二级流体分离器50均匀分配至三十六个支管26中。此类多级分配器的结构中,结构体型大,支管的安装和加工十分复杂,而且流体分配的均匀程度也不高,从三十六个支管26中流出的流体流速不均地直接进入炉体内腔的顶部,还容易产生返混流,严重影响反应速率。
可见,气化炉的喷嘴/烧嘴结构至关重要,决定了煤粉的进料均匀性、煤粉与氧气的混合均匀性等,进而对于气化反应速率、反应时间以及碳转化率等影响至深。因此有必要朝向使用单套煤粉输送系统且具有多个喷射单元的新型喷嘴方向进行研究,以期在获得较好的结构紧凑度的同时,提高喷嘴内的气化原料分流至各个喷射单元时的均匀分散性,且不产生物料堵塞,使用这种新型喷嘴的气化炉能够获得较好的气化效果。
发明内容
针对现有技术中的上述缺陷或不足,本发明提供了一种旋流分料器以及具有该旋流分料器的气化喷嘴和煤气化系统,该旋流分料器对气化原料的分散效果好,能够均匀分散至气化喷嘴的各个喷射单元中,安装有该紧凑型气化喷嘴的气化炉内的气固混合效果好,可获得稳定流场,气化效果好。
为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种旋流分料器,该旋流分料器包括壳体、旋流体和多个分流支管,壳体内的容腔包括从上至下形成的进料腔、旋流腔和分料腔,旋流体设置在旋流腔中,间隔布置的多个分流支管分别连接在分料腔的外壳上,壳体的内壁面与旋流体的外周面之间形成有旋流通道,进入进料腔的料流在旋流通道中形成向下的旋流,该旋流进入分料腔内并分流至多个分流支管。
优选地,旋流腔为圆柱形,旋流体包括圆柱段,圆柱段的外周面与圆柱形旋流腔的内周壁贴合,或者圆柱段的外周面与圆柱形旋流腔的内周壁之间的最小径向间距不大于1mm。
优选地,旋流通道的深度不小于10mm,宽度不小于10mm。
优选地,旋流通道为并行设置的1~5道。
优选地,旋流通道形成为从旋流体的外周面呈螺旋状向下延伸的螺旋凹槽,螺旋升角为15°~60°。
优选地,旋流体包括中心柱体和设在中心柱体上的旋流叶片,旋流叶片与圆柱形旋流腔的内周壁共同形成旋流通道。
优选地,旋流体包括向下伸入分料腔的底部圆锥段,旋流通道向下延伸至底部圆锥段的外周面上。
优选地,分料腔呈圆台状,分流支管包括连接于分料腔的底壳上的底部分流支管和沿周向均布于分料腔外的壳体上的多个周向分流支管。
优选地,进料腔呈圆台状,该圆台状进料腔的顶部连接有用于与进料管相连的进料接头。
优选地,旋流体包括顶部圆锥段,顶部圆锥段的圆锥顶点向上伸入进料腔中,进入进料腔的料流在顶部圆锥段的圆锥面上分散开。
优选地,旋流通道向上地延伸至顶部圆锥段的外周面上。
根据本发明的另一方面,提供了一种气化喷嘴,包括喷嘴顶板和本发明上述的旋流分料器,喷嘴顶板上贯穿形成有相互间隔的多个料流通道,旋流分料器的多个分流支管一一对应地连接于多个料流通道。
优选地,气化喷嘴还包括圆形封头,该圆形封头固定罩盖在喷嘴顶板的顶面上,多个料流通道容纳于圆形封头的罩盖区域内,并且圆形封头上连接有气化剂接口,喷嘴顶板上贯穿形成有相互间隔的多个气化剂通道;
其中,喷嘴顶板的底面上形成有多个喷射单元,每个喷射单元包括一个料流通道出口和毗邻设置的至少一个气化剂通道出口,该气化剂通道出口流出的气化剂流体与料流通道出口流出的料流能够在出口外相互撞击分散。
优选地,喷嘴顶板水平布置,料流通道竖直向下延伸,且气化剂通道呈直线状朝向料流通道出口倾斜向下设置。
优选地,气化剂通道与料流通道之间的倾斜夹角不小于20°。
优选地,气化剂接口沿切向连接于圆形封头上,以在圆形封头内形成气化剂旋流。
优选地,喷嘴顶板内形成冷却液通道。
此外,本发明还提供了一种煤气化系统,包括煤粉输送系统、气化炉和上述的气化喷嘴,该气化喷嘴的喷嘴顶板水平安装在气化炉的炉体的顶盖部上,煤粉输送系统将煤粉输送至气化喷嘴的旋流分料器,以分流至多个料流通道并喷入气化炉内。
通过上述技术方案,在本发明的旋流分料器中,通过设置外周面带螺旋凹槽的旋流体,使得旋流分料器顶部的进料腔中的料流在经由旋流体的顶部圆锥段的料流分散后,经由螺旋凹槽形成旋流,旋流进入旋流分料器底部的圆锥形分料腔内,在分料腔的内壁上可均匀分流至多个分流支管。这种外周面的旋流分料方式可获得更好的一分多的分料效果,且旋流不易产生堵塞或料流的居中堆积。在包括此旋流分料器的气化喷嘴中可自然获得多个喷射单元,各喷射单元的料流均匀,在气化炉内可通过相互碰撞获得很好的混合效果并形成稳定流场,减少返混,最优化气化效果。采用单个此气化喷嘴的煤气化系统可采用单煤粉输送系统,旋流分料器能将煤粉均匀分流至喷嘴的多喷射单元以均匀喷射至气化炉内,整个气化系统的投资小、结构紧凑。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1为根据现有技术中的一种多级分配器的结构示意图;
图2为根据本发明的优选实施方式的气化喷嘴的立体装配示意图;
图3为根据本发明的优选实施方式的气化喷嘴的结构示意图,其中采用了透明壳体,以展示壳体内的旋流分料器等;
图4为图3的D-D剖视图;
图5为图3的A-A剖视图;
图6为图3的B-B剖视图。
本发明的附图标记说明
1 壳体 2 旋流体
3 分流支管 4 圆形封头
5 喷嘴顶板 6 冷却液进口
7 冷却液出口 11 进料接头
21 圆柱段 22 顶部圆锥段
23 底部圆锥段 24 螺旋凹槽
41 气化剂接口 51 料流通道
52 气化剂通道 53 冷却液通道
511 料流通道出口 521 气化剂通道出口
C 分料腔 J 进料腔
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
在发明中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词;“内、外”通常指的是相对于内腔室而言的腔室内外或相对于圆心而言的径向内外。
如图2和图4所示,在一种优选实施方式中,本发明提供了一种新型的旋流分料器,该旋流分料器包括壳体1、旋流体2和多个分流支管3,壳体1内的容腔包括从上至下形成的进料腔J、旋流腔和分料腔C,旋流体2设置在旋流腔中,间隔布置的多个分流支管3分别连接在分料腔C的外壳上,壳体1的内壁面与旋流体2的外周面之间形成有旋流通道,进入进料腔J的料流在旋流通道中形成向下的旋流,该旋流进入分料腔C内并分流至多个分流支管3。
其中,本发明的发明主旨在于通过旋流体2外周面的旋流通道(图中为螺旋凹槽24)形成旋流,料流以旋流方式直接进入圆锥形分料腔C的内壁面,从而达到更优化的料流分散效果,能够更均匀地分流至各个分流支管3,达到均匀一分多的分流目的。相较于图1中料流仅通过外锥面的分散后进入各个分流支管,旋流方式显然可获得更优的均匀分流效果,而且也不易产生堵塞。
在本实施方式中,旋流体2优选为包括圆柱段21和顶部圆锥段22,该圆柱段21和顶部圆锥段22的外周面形成有呈螺旋状向下延伸的螺旋凹槽24,圆柱段21容纳安装于圆柱形旋流腔内,顶部圆锥段22的圆锥顶点向上伸入进料腔J,间隔布置的多个分流支管3分别连接在圆锥形分料腔C外的壳体1上。其中,进入进料腔J的料流(如煤粉流或煤浆流等)在顶部圆锥段22的圆锥面上分散并沿螺旋凹槽24形成旋流,该旋流进入圆锥形分料腔C内并分流至多个分流支管3。
其中,螺旋凹槽24可以是1道,也可以是并行设置的多道,具体道数可根据螺旋凹槽24的宽度尺寸和旋流体2的外周面面积大小而具体确定,以使得进料腔J中的料流能够更完全充分且无堵塞地以1道或多道旋流方式平顺过渡至圆锥形分料腔C的内周壁上。在本实施方式中,旋流体2的直径为200mm,螺旋凹槽24的横截面面积不小于1cm2,或者凹槽深度不小于10mm,凹槽宽度不小于10mm,在此基础上,经过反复试验,旋流体2外周面上的螺旋凹槽24优选为设置1~5道,且螺旋凹槽24的螺旋升角优选为15°~60°,以获得最优的旋流流动效果。
在本实施方式中,旋流体2的圆柱段21的外周面与圆柱形旋流腔的内周壁贴合或近似贴合,以使得进料腔J中的料流几乎全部地以旋流方式流动至圆锥形分料腔C的内周壁上。当然,在料流的流量较大时,圆柱段21的外周面与圆柱形旋流腔的内周壁之间也可具有一定的径向间距。但为有效形成旋流,二者之间的最小径向间距通常不应大于1mm。
本领域技术人员能够理解的是,旋流通道不限于图示的螺旋凹槽24,也可通过螺旋叶片形式而形成。例如,旋流体包括中心柱体(即圆柱段21)和设在中心柱体上的旋流叶片,旋流叶片与圆柱形旋流腔的内周壁共同形成旋流通道。同样地,在设有旋流叶片时,圆柱段21的外周面指的是旋流叶片的外边缘构成的外周面,螺旋叶片的外周面与圆柱形旋流腔的内周壁之间的最小径向间距通常也不应大于1mm。
为了使螺旋凹槽24引流出的旋流能够平顺过渡至圆锥形分料腔C的内周壁上,旋流体2还优选地包括向下伸入圆锥形分料腔C的底部圆锥段23,即旋流体2呈双头陀螺状。这样,螺旋凹槽24可延伸至底部圆锥段23的外周面上,尤其在具有多道螺旋凹槽24时,多道旋流可轴向间隔地平顺流动至圆锥形分料腔C的内周壁上,而不产生旋流之间的相互干扰。优选地,顶部圆锥段22的圆锥角相对小,高度更高,其尖端更尖锐,有利于料流分散和设置多个旋流通道,底部圆锥段23的圆锥角相对大,高度更小,主要用于对旋流形成向内收缩,其下留出更大空间进行物料分流。
另外,进料腔J优选为呈圆台状,该圆台状进料腔J的顶部连接有用于与进料管相连的进料接头11。通过直管形式的进料接头11进入进料腔J的料流与正下方的顶部圆锥段22的圆锥顶点及周边圆锥面发生碰撞接触,从而使料流分散至圆台状进料腔J的内锥面与顶部圆锥段22的外锥面之间的狭窄的环向间隔空间内,进而有利于更集中地进入顶部圆锥段22的外锥面上的1道或多道螺旋凹槽24中,以形成旋流。
在本实施方式中,圆锥形分料腔C也优选为呈圆台状,分流支管3包括连接于圆锥形分料腔C的底壳的底部分流支管和沿周向均布于圆锥形分料腔C外的壳体1上的多个周向分流支管。尽管通过螺旋凹槽24形成的旋流能够平顺均匀地过渡至圆锥形分料腔C的内锥面,进一步以旋流方式在圆锥形分料腔C的内锥面上向下流动,进而均匀分流至各个周向分流支管,但在与圆锥形分料腔C的内锥面接触过程中,难免有部分颗粒料流产生碰撞、反弹等,进而下落至圆锥形分料腔C的底部,此部分下落料流和部分的最终旋流至圆锥形分料腔C的底部的料流可通过底部分流支管集中收集。这样不仅分流均匀,还能使得料流在圆锥形分料腔C内不产生任何料流堆积或堵塞。
其中,通过控制圆锥形分料腔C的圆锥角,可控制旋流能够平顺均匀地过渡至圆锥形分料腔C的内锥面且进一步以旋流方式向下流动,减少颗粒碰撞反弹,控制圆锥形分料腔C的内锥面上的旋流流速,尤其是旋流的向下分速度。经反复试验,本实施方式中的圆锥形分料腔C的圆锥角优选地为30°~90°范围内,具体地根据气化原料种类、进料速度、密度等因素进行优化确定。
在以上旋流分料器的基础上,本发明还提供了一种气化喷嘴,其包括喷嘴顶板5,喷嘴顶板5上贯穿形成有相互间隔的多个料流通道51,旋流分料器中的多个分流支管3则一一对应地连通多个料流通道51,从而将通过进料接头11进入的单股气化原料料流能够均匀分散地进入气化炉内。
此外,为了方便导入气化剂,本实施方式中的气化喷嘴还优选地包括能够承受内部高压的圆形封头4,该圆形封头4固定罩盖在喷嘴顶板5的顶面上,多个料流通道51容纳于圆形封头4的罩盖区域内,圆形封头4上连接有气化剂接口41,喷嘴顶板5上贯穿形成有相互间隔的多个气化剂通道52。如图6所示,气化剂接口41优选地沿切向连接于圆形封头4上,以在圆形封头4内形成气化剂旋流。在圆形封头4内,气化剂旋流可经由分布板(未显示)的导向作用,均匀分散进入各个气化剂通道52。通过此种气化剂布气方式,气化剂在圆形封头4内获得均匀分布,进而可通过控制圆形封头4的容腔大小等方式控制气化剂流速,以期获得气化剂流体与料流之间的合理流速差,使得二者在气化炉内的合理位置发生碰撞,且碰撞混合时获得最优的混合效果。
可见,此单个气化喷嘴中集成了多个喷射单元,即多个料流通道51,达到进料结构紧凑的目的。具体参见图4,喷嘴顶板5的底面上的每个喷射单元包括一个料流通道出口511和毗邻设置的至少一个气化剂通道出口521,在图5中,在每个喷射单元中,料流通道出口511的周围毗邻设置有优选地4个气化剂通道出口521,当然本发明不限于此。由此,该气化剂通道出口521流出的气化剂流体与料流通道出口511流出的料流能够在出口外相互撞击分散。
在本实施方式中,喷嘴顶板5水平布置,即喷嘴顶板5通常水平安装在炉体顶盖上,这样料流通道51形成为竖直向下延伸,气化剂通道52则优选为呈直线状朝向料流通道出口511倾斜向下,即气化剂通道52优选为倾斜直线通道。这样,气化剂流体与料流能够在料流通道出口511的一定轴向间距外以锐角倾斜夹角(即气化剂流体的撞击角)相互撞击混合。在本实施方式中,气化剂通道52与料流通道51之间的倾斜夹角不小于20°,以使得碰撞区域远离喷嘴出口,靠近炉体中部,在不小于20°的碰撞角的情况下,碰撞混合效果也更好,更能避免返混。
以煤粉气化为例,某个喷射单元喷出的氧气流与煤粉流(或煤浆流等)可在距离喷嘴顶板5的底面的一定竖直间距处相互撞击,实现氧煤初步分散,该喷射单元喷嘴分散后的流体可进一步与其它周边喷射单元的流体发生撞击。这样经过氧气-煤粉撞击、各喷射单元之间的流体撞击等多功能分散作用,可实现氧煤快速反应,反应温度高且均匀,缩短了反应时间,提高了碳转化率。
为了避免高温烧损喷嘴壁,可优化设计气化剂流体的撞击角,控制碰撞位置与喷嘴壁之间的轴向间距。为降低喷嘴顶板5的温度,可在喷嘴顶板5内形成冷却液通道53,其围绕冷却料流通道51设置或设置在冷却料流通道51周边。在图5中,冷却液通道53由相互连通的圆环状通道和多个径向通道构成,圆环状通道围绕中心喷射单元设置,径向通道设置在相邻的两个周向喷射单元之间。喷嘴顶板5的制作材料也可以是耐高温多孔材料,例如多孔陶瓷板或多孔金属板等。当氧气穿过多孔板时,在预热氧气同时可对喷嘴顶板5进行冷却。多孔板结构中也可复合设计冷却液通道53,以实现喷嘴顶板5的更佳冷却效果。另外,为了灵活调节气化炉温度,在氧气流中可配入一定比例的蒸汽。另外氧气流过喷嘴顶板5与之接触过程中也会发生传热冷却作用,延长了喷嘴使用寿命,同时氧气得到一定程度的预热,对加快反应速度有积极地作用。
此外,本发明还提供了一种煤气化系统,包括煤粉输送系统、气化炉和上述的气化喷嘴,该气化喷嘴的喷嘴顶板5水平安装在气化炉的炉体的顶盖上,煤粉输送系统将煤粉输送至气化喷嘴的旋流分料器,以分流至多个料流通道51并喷入气化炉内。在此煤气化系统中,可采用单煤粉输送系统,气化炉的顶盖部上安装单个喷嘴,单喷嘴内集成有多个喷射单元,使得煤气化系统的组成部分少,投资成本小、系统结构紧凑,同时可通过旋流分料器和气化喷嘴获得最优化的料流分散效果,料流与气化剂流体的碰撞混合效果,在气化炉内碰撞混合后形成的流场稳定、返混量少。
具体地,作为示例,煤粉输送系统可采用已有的高压密相煤粉输送系统(即三仓泵),煤气净化系统可采用现有的文丘里洗涤、洗涤塔等技术。本发明的气化喷嘴的出口处可采用平焰喷嘴。气化炉的炉体可分为两段:燃烧段和激冷段。燃烧段采用垂直直管式水冷屏膜式水冷壁,有效实现高导热率,均匀传热。激冷段采用已有的激冷环和激冷筒煤气冷却技术。气化后,流出气化炉的煤气经由文丘里洗涤器、水洗塔水洗净化后,可送达后续煤气利用工段进行进一步的净化、转化。
相较当前的常规同轴流单喷嘴气化炉,采用了本发明气化喷嘴的气化炉可降低氧气流速,减少喷嘴磨损;气化炉内的流场更加稳定,温度更加均匀,有利于水冷壁均匀挂渣和传热均匀,避免传热恶化,烧损水冷壁;提高了氧煤分散效果,加快反应速率,提高反应温度,减少停留时间,减小气化炉体积,降低一次性投资。
此外,为了调节气化炉温度,降低喷嘴材料条件要求,或灵活调节合成气组成,提高合成气H2/CO比,可将蒸汽与氧气按一定比例混合送入喷嘴氧气通道与煤粉反应。煤粉输送载气可以是N2或CO2气体。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,例如分料腔C不限于圆锥形,旋流腔不限于圆柱形,气化剂通道52也不限于倾斜直线通道,在忽略气速或能量损失的情况下,气化剂通道52也可以是弯曲或非线性的通道,这些简单变型均未超出本发明的构思,因而均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (18)

1.旋流分料器,该旋流分料器包括壳体(1)、旋流体(2)和多个分流支管(3),所述壳体(1)内的容腔包括从上至下形成的进料腔(J)、旋流腔和分料腔(C),所述旋流体(2)设置在所述旋流腔中,间隔布置的多个分流支管(3)分别连接在所述分料腔(C)的外壳上,所述壳体(1)的内壁面与所述旋流体(2)的外周面之间形成有旋流通道,进入所述进料腔(J)的料流在所述旋流通道中形成向下的旋流,该旋流进入所述分料腔(C)内并分流至多个所述分流支管(3)。
2.根据权利要求1所述的旋流分料器,其中,所述旋流腔为圆柱形,所述旋流体(2)包括圆柱段(21),所述圆柱段(21)的外周面与圆柱形旋流腔的内周壁贴合,或者所述圆柱段(21)的外周面与所述圆柱形旋流腔的内周壁之间的最小径向间距不大于1mm。
3.根据权利要求2所述的旋流分料器,其中,所述旋流通道的深度不小于10mm,宽度不小于10mm。
4.根据权利要求2所述的旋流分料器,其中,所述旋流通道为并行设置的1~5道。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的旋流分料器,其中,所述旋流通道形成为从所述旋流体(2)的外周面呈螺旋状向下延伸的螺旋凹槽(24),螺旋升角为15°~60°。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的旋流分料器,其中,所述旋流体包括中心柱体和设在中心柱体上的旋流叶片,所述旋流叶片与圆柱形旋流腔的内周壁共同形成所述旋流通道。
7.根据权利要求1所述的旋流分料器,其中,所述旋流体(2)包括向下伸入所述分料腔(C)的底部圆锥段(23),所述旋流通道向下延伸至所述底部圆锥段(23)的外周面上。
8.根据权利要求7所述的旋流分料器,其中,所述分料腔(C)呈圆台状,所述分流支管(3)包括连接于所述分料腔(C)的底壳上的底部分流支管和沿周向均布于所述分料腔(C)外的所述壳体(1)上的多个周向分流支管。
9.根据权利要求1所述的旋流分料器,其中,所述进料腔(J)呈圆台状,该圆台状进料腔(J)的顶部连接有用于与进料管相连的进料接头(11)。
10.根据权利要求1所述的旋流分料器,其中,所述旋流体(2)包括顶部圆锥段(22),所述顶部圆锥段(22)的圆锥顶点向上伸入所述进料腔(J)中,进入所述进料腔(J)的料流在所述顶部圆锥段(22)的圆锥面上分散开。
11.根据权利要求10所述的旋流分料器,其中,所述旋流通道向上地延伸至所述顶部圆锥段(22)的外周面上。
12.气化喷嘴,包括喷嘴顶板(5)和根据权利要求1~11中任意一项所述的旋流分料器,所述喷嘴顶板(5)上贯穿形成有相互间隔的多个料流通道(51),所述旋流分料器的多个所述分流支管(3)一一对应地连接于多个所述料流通道(51)。
13.根据权利要求12所述的气化喷嘴,其中,所述气化喷嘴还包括圆形封头(4),该圆形封头(4)固定罩盖在所述喷嘴顶板(5)的顶面上,多个所述料流通道(51)容纳于所述圆形封头(4)的罩盖区域内,并且所述圆形封头(4)上连接有气化剂接口(41),所述喷嘴顶板(5)上贯穿形成有相互间隔的多个气化剂通道(52);
其中,所述喷嘴顶板(5)的底面上形成有多个喷射单元,每个所述喷射单元包括一个料流通道出口(511)和毗邻设置的至少一个气化剂通道出口(521),该气化剂通道出口(521)流出的气化剂流体与所述料流通道出口(511)流出的料流能够在出口外相互撞击分散。
14.根据权利要求13所述的气化喷嘴,其中,所述喷嘴顶板(5)水平布置,所述料流通道(51)竖直向下延伸,且所述气化剂通道(52)呈直线状朝向所述料流通道出口(511)倾斜向下设置。
15.根据权利要求14所述的气化喷嘴,其中,所述气化剂通道(52)与所述料流通道(51)之间的倾斜夹角不小于20°。
16.根据权利要求13所述的气化喷嘴,其中,所述气化剂接口(41)沿切向连接于所述圆形封头(4)上,以在所述圆形封头(4)内形成气化剂旋流。
17.根据权利要求13所述的气化喷嘴,其中,所述喷嘴顶板(5)内形成冷却液通道(53)。
18.煤气化系统,包括煤粉输送系统、气化炉和根据权利要求12~17中任意一项所述的气化喷嘴,该气化喷嘴的所述喷嘴顶板(5)水平安装在所述气化炉的炉体的顶盖部上,所述煤粉输送系统将煤粉输送至所述气化喷嘴的所述旋流分料器,以分流至多个所述料流通道(51)并喷入所述气化炉内。
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