CN110205163A - 一种蓄热式水煤浆气化炉烧嘴及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种蓄热式水煤浆气化炉烧嘴及其使用方法,所述蓄热式水煤浆气化炉烧嘴包括基础装置，所述基础装置包括内环氧通道、中环水煤浆通道和外环氧通道，所述内环氧通道的外部依次套设有所述中环水煤浆通道和所述外环氧通道，还包括预热装置，所述预热装置与所述内环氧通道和/或所述外环氧通道相连接。提出一种新的理念和新的水煤浆气化炉工艺烧嘴的结构，利用加热后燃料气(或同时加热氧气)的内在蓄热功能，实现水煤浆气化炉的点火，使升温、升压过程同时进行，相较将整个炉膛进行加热，简化开启程序，节省洁净燃料气的用量，避免气化炉启动阶段的热量损失和有效气体成分的损失。
Description
技术领域
本发明涉及煤化工领域，具体涉及一种蓄热式水煤浆气化炉烧嘴及其使用方法。
背景技术
上个世纪40年代，美国德士古发展公司(Texaco Development Corporation)在重油气化的基础上发展了水煤浆加压气化技术，目前该技术已成为煤洁净利用的主要技术之一。尤其在我国，通过引进、消化、吸收、改进、工程放大等措施，已在我国的煤化工领域占据了重要的份额。
水煤浆气化炉在设计之初，采用的点火方式有两种，即：两步方案和一步方案。两步方案是：利用预热燃烧器(燃料气+空气)将炉膛加热到900℃，更换工艺烧嘴将炉膛加热到1400℃后，切换成水煤浆+氧气，使气化炉开始正常运行。一步方案是：利用预热燃烧器(燃料气+空气)将炉膛温度一步加热到1300℃以上，然后迅速取下预热燃烧器，将气化炉水煤浆工艺烧嘴安装到位，利用烧嘴将水煤浆和纯氧混合良好，高温的耐火砖炉膛利用热辐射功能将水煤浆和氧气的混合物加热到着火点，煤种的不同和水煤浆浓度的差异，该着火点会有一定的变化，一般地水煤浆与纯氧混合物达到1000℃以上就可以实现稳定地着火。目前最为广泛使用的是一步方案，两种方案存在同样的问题，在炉膛加热阶段，需要大量的洁净燃料气(弛放气、天然气或液化石油气)来加热气化炉，同时，需要配备引射器来排放炉膛烟气保证炉膛的负压(或微正压)状态，无形中造成了不得已的浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种利用加热后燃料气(或同时加热氧气)的内在蓄热功能，来实现水煤浆气化炉点火升压的新型蓄热式水煤浆气化炉烧嘴及烧嘴的使用方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种蓄热式水煤浆气化炉烧嘴,包括基础装置，所述基础装置包括内环氧通道、中环水煤浆通道和外环氧通道，所述内环氧通道的外部依次套设有所述中环水煤浆通道和所述外环氧通道，其特征在于，还包括预热装置，所述预热装置与所述内环氧通道和/或所述外环氧通道相连接。
本发明的有益效果是：提出一种新的理念和新的水煤浆气化炉工艺烧嘴的结构，利用加热后燃料气(或同时加热氧气)的内在蓄热功能，实现水煤浆气化炉的点火，使升温、升压过程同时进行，相较将整个炉膛进行加热，简化开启程序，节省洁净燃料气的用量，避免气化炉启动阶段的热量损失和有效气体成分的损失，同时，由于可以用气化炉烧嘴直接使水煤浆着火，故不需要引射器维持炉膛内的负压，进一步节约了资源。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：
进一步，所述预热装置为一个加热器，所述内环氧通道上设置内环口，所述外环氧通道上设置外环口，所述外环口或者所述内环口与所述加热器连通，所述加热器与进气管相连通。
采用上述进一步方案的有益效果是提出一种新的理念和新的水煤浆气化炉工艺烧嘴的结构，利用一个加热器加热后的燃料气或加热后氧气的内在蓄热功能，实现水煤浆气化炉的点火，使升温、升压过程同时进行，相较将整个炉膛进行加热，简化开启程序，节省洁净燃料气的用量，避免气化炉启动阶段的热量损失和有效气体成分的损失，同时，由于可以用气化炉烧嘴直接使水煤浆着火，故不需要引射器维持炉膛内的负压，进一步节约了资源。
进一步，所述预热装置为两个加热器，分别为第一加热器和第二加热器，所述内环氧通道上设置内环口，所述内环口与所述第一加热器连通，所述第一加热器与进气管相连通；所述外环氧通道上设置外环口，所述外环口与所述第二加热器连通，所述第二加热器与进气管相连通。
采用上述进一步方案的有益效果是提出一种新的理念和新的水煤浆气化炉工艺烧嘴的结构，利用同时加热燃料气和加热氧气的内在蓄热功能，实现水煤浆气化炉的点火，使升温、升压过程同时进行，相较将整个炉膛进行加热，简化开启程序，节省洁净燃料气的用量，避免气化炉启动阶段的热量损失和有效气体成分的损失，同时，由于可以用气化炉烧嘴直接使水煤浆着火，故不需要引射器维持炉膛内的负压，进一步节约了资源。
进一步，所述预热装置包括一个燃气发生器，所述燃气发生器具有第一燃料气进口、氧气进口以及烟气出口，所述烟气出口与所述内环氧通道相连通，所述第一燃料气进口与进气管相连通，所述氧气进口与进气管相连通；所述内环氧通道还具有第二燃料气进口，所述第二燃料气进口与进气管相连通。
采用上述进一步方案的有益效果是提出一种新的理念和新的水煤浆气化炉工艺烧嘴的结构，利用加热后燃料气或者氧气的内在蓄热功能，实现水煤浆气化炉的点火，使升温、升压过程同时进行，相较将整个炉膛进行加热，简化开启程序，节省洁净燃料气的用量，避免气化炉启动阶段的热量损失和有效气体成分的损失，同时，由于可以用气化炉烧嘴直接使水煤浆着火，故不需要引射器维持炉膛内的负压，进一步节约了资源；设置第二燃料气进口提供充足的燃料气或者氧气保证后续燃料气和氧气在烧嘴出口处达到着火浓度范围。
进一步，所述预热装置包括一个燃气发生器，所述燃气发生器具有第一燃料气进口、氧气进口以及烟气出口，所述烟气出口与所述外环氧通道相连通，所述第一燃料气进口与进气管相连通，所述氧气进口与进气管相连通；所述外环氧通道还具有第二燃料气进口，所述第二燃料气进口与进气管相连通。
采用上述进一步方案的有益效果是提出一种新的理念和新的水煤浆气化炉工艺烧嘴的结构，利用加热后燃料气或者氧气的内在蓄热功能，实现水煤浆气化炉的点火，使升温、升压过程同时进行，相较将整个炉膛进行加热，简化开启程序，节省洁净燃料气的用量，避免气化炉启动阶段的热量损失和有效气体成分的损失，同时，由于可以用气化炉烧嘴直接使水煤浆着火，故不需要引射器维持炉膛内的负压，进一步节约了资源；设置第二燃料气进口提供充足的燃料气或者氧气保证后续燃料气和氧气在烧嘴出口处达到着火浓度范围。
本发明还涉及一种蓄热式水煤浆气化炉烧嘴的使用方法，包括对内环氧通道和/或外环氧通道通入的气体进行预热的步骤。
采用上述进一步方案的有益效果是提出一种新的蓄热式水煤浆气化炉烧嘴的使用方法，利用加热后燃料气(或同时加热氧气)的内在蓄热功能，实现水煤浆气化炉的点火，使升温、升压过程同时进行，相较将整个炉膛进行加热，简化开启程序，节省洁净燃料气的用量，避免气化炉启动阶段的热量损失和有效气体成分的损失，同时，由于可以用气化炉烧嘴直接使水煤浆着火，故不需要引射器维持炉膛内的负压，进一步节约了资源。
进一步，包括以下步骤：
将燃料气经过加热器的预热后通入内环氧通道，将氧气通入外环氧通道，预热后的燃料气和氧气在烧嘴出口处混合着火，在烧嘴出口处形成稳定的火焰后，在中环水煤浆通道中通入水煤浆，同时加大外环氧通道的氧气流量，在烧嘴出口处再次形成稳定的火焰后，撤除燃料气的供应以及燃料气燃烧所需的氧气供应量；
或者，将氧气经过加热器的预热后通入内环氧通道，将燃料气通入外环氧通道，预热后的氧气和燃料气在烧嘴出口处混合着火，在烧嘴出口处形成稳定的火焰后，在中环水煤浆通道中通入水煤浆，同时加大内环氧通道的氧气流量，在烧嘴出口处再次形成稳定的火焰后，撤除燃料气的供应以及燃料气燃烧所需的氧气供应量；
或者，将燃料气经过加热器的预热后通入外环氧通道，将氧气通入内环氧通道，预热后的燃料气和氧气在烧嘴出口处混合着火，在烧嘴出口处形成稳定的火焰后，在中环水煤浆通道中通入水煤浆，同时加大内环氧通道的氧气流量，在烧嘴出口处再次形成稳定的火焰后，撤除燃料气的供应以及燃料气燃烧所需的氧气供应量；
或者，将氧气经过加热器的预热后通入外环氧通道，将燃料气通入内环氧通道，预热后的氧气和燃料气在烧嘴出口处混合着火，在烧嘴出口处形成稳定的火焰后，在中环水煤浆通道中通入水煤浆，同时加大外环氧通道的氧气流量，在烧嘴出口处再次形成稳定的火焰后，撤除燃料气的供应以及燃料气燃烧所需的氧气供应量。
采用上述进一步方案的有益效果是提出一种新的理念和新的蓄热式水煤浆气化炉烧嘴的使用方法，利用加热后燃料气或加热后氧气的内在蓄热功能，实现水煤浆气化炉的点火，使升温、升压过程同时进行，相较将整个炉膛进行加热，简化开启程序，节省洁净燃料气的用量，避免气化炉启动阶段的热量损失和有效气体成分的损失，同时，由于可以用气化炉烧嘴直接使水煤浆着火，故不需要引射器维持炉膛内的负压，进一步节约了资源。
进一步，包括以下步骤：
将燃料气经过加热器的预热后通入内环氧通道，将氧气经过预热后通入外环氧通道，预热后的燃料气和预热后的氧气在烧嘴出口处混合着火，在烧嘴出口处形成稳定的火焰后，在中环水煤浆通道中通入水煤浆，同时加大外环氧通道的氧气流量，在烧嘴出口处再次形成稳定的火焰后，撤除燃料气的供应以及燃料气燃烧所需的氧气供应量；
或者，将氧气经过加热器的预热后通入内环氧通道，将燃料气经过预热后通入外环氧通道，预热后的氧气和预热后的燃料气在烧嘴出口处混合着火，在烧嘴出口处形成稳定的火焰后，在中环水煤浆通道中通入水煤浆，同时加大内环氧通道的氧气流量，在烧嘴出口处再次形成稳定的火焰后，撤除燃料气的供应以及燃料气燃烧所需的氧气供应量。
采用上述进一步方案的有益效果是提出一种新的理念和新的蓄热式水煤浆气化炉烧嘴的使用方法，利用加热后燃料气和加热后氧气的内在蓄热功能，实现水煤浆气化炉的点火，使升温、升压过程同时进行，相较将整个炉膛进行加热，简化开启程序，节省洁净燃料气的用量，避免气化炉启动阶段的热量损失和有效气体成分的损失，同时，由于可以用气化炉烧嘴直接使水煤浆着火，故不需要引射器维持炉膛内的负压，进一步节约了资源。
进一步，包括以下步骤：将燃料气和氧气燃烧后所生成的烟气通入内环氧通道，然后从第二燃料气进口向内环氧通道中再通入一定量的燃料气和所述烟气混合，所述烟气对燃料气进行预热，同时向外环氧通道中通入氧气，预热后的燃料气与氧气在烧嘴出口处混合着火，在烧嘴出口处形成稳定的火焰后，在中环水煤浆通道中通入水煤浆，同时加大外环氧通道的氧气流量，在烧嘴出口处再次形成稳定的火焰后，撤除燃料气的供应以及燃料气燃烧所需的氧气供应量；
或者，将燃料气和氧气燃烧后所生成的烟气通入内环氧通道，然后从第二燃料气进口向内环氧通道中再通入一定量的氧气和所述烟气混合，所述烟气对氧气进行预热，同时向外环氧通道中通入燃料气，预热后的氧气与燃料气在烧嘴出口处混合着火，在烧嘴出口处形成稳定的火焰后，在中环水煤浆通道中通入水煤浆，同时加大外环氧通道的氧气流量，在烧嘴出口处再次形成稳定的火焰后，撤除燃料气的供应以及燃料气燃烧所需的氧气供应量。
采用上述进一步方案的有益效果是提出一种新的理念和新的水煤浆气化炉工艺烧嘴的结构，利用加热后燃料气或者氧气的内在蓄热功能，实现水煤浆气化炉的点火，使升温、升压过程同时进行，相较将整个炉膛进行加热，简化开启程序，节省洁净燃料气的用量，避免气化炉启动阶段的热量损失和有效气体成分的损失，同时，由于可以用气化炉烧嘴直接使水煤浆着火，故不需要引射器维持炉膛内的负压，进一步节约了资源；设置第二燃料气进口提供充足的燃料气或者氧气保证后续燃料气和氧气在烧嘴出口处达到着火浓度范围。
进一步，包括以下步骤：将燃料气和氧气燃烧后所生成的烟气通入外环氧通道，然后从第二燃料气进口向外环氧通道中再通入一定量的燃料气和所述烟气混合，所述烟气对燃料气进行预热，同上向内环氧通道中通入氧气，加热后的燃料气与氧气在烧嘴出口处混合着火，在烧嘴出口处形成稳定的火焰后，在中环水煤浆通道中通入水煤浆，同时加大内环氧通道的氧气流量，在烧嘴出口处再次形成稳定的火焰后，撤除燃料气的供应以及燃料气燃烧所需的氧气供应量；
或者，将燃料气和氧气燃烧后所生成的烟气通入外环氧通道，然后从第二燃料气进口向外环氧通道中再通入一定量的氧气和所述烟气混合，所述烟气对氧气进行预热，同上向内环氧通道中通入燃料气，加热后的氧气与燃料气在烧嘴出口处混合着火，在烧嘴出口处形成稳定的火焰后，在中环水煤浆通道中通入水煤浆，同时加大内环氧通道的氧气流量，在烧嘴出口处再次形成稳定的火焰后，撤除燃料气的供应以及燃料气燃烧所需的氧气供应量。
采用上述进一步方案的有益效果是提出一种新的理念和新的水煤浆气化炉工艺烧嘴的结构，利用加热后燃料气或者氧气的内在蓄热功能，实现水煤浆气化炉的点火，使升温、升压过程同时进行，相较将整个炉膛进行加热，简化开启程序，节省洁净燃料气的用量，避免气化炉启动阶段的热量损失和有效气体成分的损失，同时，由于可以用气化炉烧嘴直接使水煤浆着火，故不需要引射器维持炉膛内的负压，进一步节约了资源；设置第二燃料气进口提供充足的燃料气或者氧气保证后续燃料气和氧气在烧嘴出口处达到着火浓度范围。
附图说明
图1为本发明实施例1加热器安装于外环氧通道、氮气置换系统安装于内环氧通道的结构剖视图；
图2为本发明实施例1加热器和氮气置换系统安装于外环氧通道的结构剖视图；
图3为本发明实施例1加热器和氮气置换系统安装于内环氧通道的结构剖视图；
图4为本发明实施例1加热器安装于内环氧通道、氮气置换系统安装于外环氧通道的结构剖视图；
图5为本发明实施例2氮气置换系统安装于内环氧通道的结构剖视图
图6为本发明实施例2氮气置换系统安装于外环氧通道的结构剖视图；
图7为本发明实施例3燃气发生器和氮气置换系统安装于内环氧通道的结构剖视图；
图8为本发明实施例3燃气发生器安装于内环氧通道、氮气置换系统安装于外环氧通道的结构剖视图；
图9为本发明实施例3燃气发生器和氮气置换系统安装于内环氧通道、加热器安装于外环氧通道的结构剖视图；
图10为本发明实施例3燃气发生器安装于内环氧通道、氮气置换系统以及加热器安装于外环氧通道的结构剖视图；
图11为本发明实施例4燃气发生器和氮气置换系统安装于外环氧通道的结构剖视图；
图12为本发明实施例4燃气发生器安装于外环氧通道、氮气置换系统安装于内环氧通道的结构剖视图；
图13为本发明实施例4燃气发生器和氮气置换系统安装于外环氧通道、加热器安装于内环氧通道的结构剖视图；
图14为本发明实施例4燃气发生器安装于外环氧通道、氮气置换系统以及加热器安装于内环氧通道的结构剖视图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、内环氧通道，2、中环水煤浆通道，3、外环氧通道，4、内环口，5、中环口，6、外环口，7、第一加热器，8、第二加热器，9、氮气置换系统，10、燃气发生器，101、第一燃料气进口，102、氧气进口，103、烟气出口，11、第二燃料气进口，12、第一密封板，13、第二密封板。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
现有技术中水煤浆烧嘴的结构：所述内环氧通道1、所述中环水煤浆通道2和所述外环氧通道3的轴线重合即同心布置，且出口均呈锥形缩口，所述内环氧通道1上设置内环口4，所述中环水煤浆通道2上设置中环口5，所述外环氧通道3上设置外环口6，所述外环氧通道3的长度大于所述中环水煤浆通道2的长度，所述中环水煤浆通道2的长度大于所述内环氧通道1的长度；所述外环氧通道3远离所述锥形缩口一端具有第一密封板12，所述中环水煤浆通道2远离所述锥形缩口一端具有第二密封板13，所述第一密封板12和所述第二密封板13均具有开口，所述中环水煤浆通道2通过所述第一密封板12的开口套接于所述外环氧通道3内，所述内环氧通道1通过所述第二密封板13上的开口套接于所述中环水煤浆通道2内；所述外环口6、中环口5和内环口4分别位于所述外环氧通道3、所述中环水煤浆通道2和所述内环氧通道1远离所述锥形缩口一端的端部位置，所述中环口5位于所述外环氧通道3上所述第一密封板12和所述第二密封板13之间的位置。
实施例所用的燃料气为天然气。
燃气发生器在通入燃料气和氧气的同时，用高压电极产生电火花来点燃燃料气和氧气的混合气，燃烧后产生带有一定温度的烟气。
实施例1
如图1-14，本实施例的基础方案：一种蓄热式水煤浆气化炉烧嘴,包括基础装置，所述基础装置包括内环氧通道1、中环水煤浆通道2和外环氧通道3，所述内环氧通道1的外部依次套设有所述中环水煤浆通道2和所述外环氧通道3，还包括预热装置，所述预热装置与所述所述内环氧通道1和/或所述外环氧通道3相连接。
如图1-4作为本实施例进一步的方案，所述预热装置为一个加热器，所述内环氧通道1上设置内环口4，所述外环氧通道3上设置外环口6，所述外环口6或者所述内环口4与所述加热器连通，所述加热器与进气管相连通。
如图1-4，作为本实施例进一步的方案，还包括氮气置换系统9，所述氮气置换系统9与所述内环氧通道1或者所述外环氧通道3连通。
本发明还涉及一种蓄热式水煤浆气化炉烧嘴的使用方法，包括对内环氧通道1和/或外环氧通道3通入的气体进行预热的步骤。
作为本实施例进一步的方案，包括以下步骤：
将燃料气经过加热器的预热后通入内环氧通道1，将氧气通入外环氧通道3，预热后的燃料气和氧气在烧嘴出口处混合着火，在烧嘴出口处形成稳定的火焰后，在中环水煤浆通道2中通入水煤浆，同时加大外环氧通道3的氧气流量，在烧嘴出口处再次形成稳定的火焰后，撤除燃料气的供应以及燃料气燃烧所需的氧气供应量；
或者，将氧气经过加热器的预热后通入内环氧通道1，将燃料气通入外环氧通道3，预热后的氧气和燃料气在烧嘴出口处混合着火，在烧嘴出口处形成稳定的火焰后，在中环水煤浆通道2中通入水煤浆，同时加大内环氧通道3的氧气流量，在烧嘴出口处再次形成稳定的火焰后，撤除燃料气的供应以及燃料气燃烧所需的氧气供应量；
或者，将燃料气经过加热器的预热后通入外环氧通道3，将氧气通入内环氧通道1，预热后的燃料气和氧气在烧嘴出口处混合着火，在烧嘴出口处形成稳定的火焰后，在中环水煤浆通道2中通入水煤浆，同时加大内环氧通道1的氧气流量，在烧嘴出口处再次形成稳定的火焰后，撤除燃料气的供应以及燃料气燃烧所需的氧气供应量；
或者，将氧气经过加热器的预热后通入外环氧通道3，将燃料气通入内环氧通道1，预热后的氧气和燃料气在烧嘴出口处混合着火，在烧嘴出口处形成稳定的火焰后，在中环水煤浆通道2中通入水煤浆，同时加大外环氧通道3的氧气流量，在烧嘴出口处再次形成稳定的火焰后，撤除燃料气的供应以及燃料气燃烧所需的氧气供应量。
具体工作过程
(1).当所述外环口与所述加热器连通时：
(加热氧气)
如图1，燃料气通过燃料气进气管，后通过内环口进入内环氧通道，同时，氧气通过氧气进气管，进入加热器，加热至约950℃，后通过外环口进入外环氧通道，燃料气和氧气最后在烧嘴出口处混合，由于控制二者的加入量和加热温度从而限定了混合后的温度和二者浓度，使混合后的温度达到或者超过燃料气的着火温度，使二者的混合浓度也处于能够着火的范围，故实现二者在烧嘴出口处就能够自行燃烧的目的。
形成稳定的燃烧后，排入的燃料气和氧气能够自行燃烧，停止氧气的加热即可。为了使气化炉炉膛内形成必要的高温环境而使水煤浆与纯氧着火，最终的燃料气供应量也必须达到一定的要求。
在燃料气和氧气形成稳定的火焰后，将水煤浆通过中环口排入中环水煤浆通道，同时按照比例加大外环氧通道的氧气流量，使得中环排入的水煤浆和外环的氧气能够在烧嘴处燃烧。
此后，撤除内环氧通道的燃料气供应，同时，减少外环氧通道氧气的对应量(撤除的燃料气燃烧所需的量)，使中环水煤浆通道通入的水煤浆和外环氧通道通入的氧气在烧嘴出口处形成稳定的燃烧，在切掉内环氧通道的燃料气的供应后，需要通过氮气置换系统提供小流量氮气，氮气通过氮气进气管，通过内环口，进入内环氧通道，将燃料气排出内环氧通道即可，以免引起内爆。
最后，氧气通过氧气进气管通过内环口进入内环氧气通道，此时，加大中环水煤浆的供应，使得整个工艺烧嘴达到稳定的工作状态。
整个过程中，气化炉由冷态、常压逐步实现升温和升压，整个过程不需要炉膛的负压环境，因此原设计的引射器就可以停用，所有燃料气燃烧后的热量和气体成分均得到了有效利用，点火用燃料气的消耗量也会大大减小。
上述使用方法还可以为：
(加热燃料气)
如图2，燃料气通过燃料气进气管，进入加热器，加热至约950℃，后通过外环口进入外环氧通道，同时，氧气通过氧气进气管，后通过内环口进入内环氧通道，燃料气和氧气最后在烧嘴出口处混合，由于控制二者的加入量和加热温度从而限定了混合后的温度和二者浓度，使混合后的温度达到或者超过燃料气的着火温度，使二者的混合浓度也处于能够着火的范围，故实现二者在烧嘴出口处就能够燃烧的目的。
形成稳定的燃烧后，排入的燃料气和氧气能够自行燃烧，停止燃料气的加热即可。为了使气化炉炉膛内形成必要的高温环境而使水煤浆与纯氧着火，最终的燃料气供应量也必须达到一定的要求。
在燃料气和氧气形成稳定的火焰后，将水煤浆通过中环口排入中环水煤浆通道，同时按照比例加大内环氧通道的氧气流量，使得中环排入的水煤浆和内环的氧气能够在烧嘴处燃烧。
此后，撤除外环氧通道的燃料气供应，同时，减少内环氧通道氧气的对应量(撤除的燃料气燃烧所需的量)，使中环水煤浆通道通入的水煤浆和内环氧通道通入的氧气在烧嘴出口处形成稳定的燃烧，在切掉外环氧通道的燃料气的供应后，需要通过氮气置换系统提供小流量氮气，氮气通过氮气进气管，通过外环口，进入外环氧通道，将燃料气排出外环氧通道即可，以免引起内爆。
最后，氧气通过氧气进气管通过外环口进入外环氧气通道，此时，加大中环水煤浆的供应，使得整个工艺烧嘴达到稳定的工作状态。
整个过程中，气化炉由冷态、常压逐步实现升温和升压，整个过程不需要炉膛的负压环境，因此原设计的引射器就可以停用，所有燃料气燃烧后的热量和气体成分均得到了有效利用，点火用燃料气的消耗量也会大大减小。
(2).当所述内环口与所述加热器连通时：
(加热燃料气)
如图3，燃料气通过燃料气进气管，进入加热器，加热至约950℃，后通过内环口进入内环氧通道，同时，氧气通过氧气进气管，后通过外环口进入外环氧通道，燃料气和氧气最后在烧嘴出口处混合，由于控制二者的加入量和加热温度从而限定了混合后的温度和二者浓度，使混合后的温度达到或者超过燃料气的着火温度，使二者的混合浓度也处于能够着火的范围，故实现二者在烧嘴出口处就能够燃烧的目的。
形成稳定的燃烧后，排入的燃料气和氧气能够自行燃烧，停止燃料气的加热即可。为了使气化炉炉膛内形成必要的高温环境而使水煤浆与纯氧着火，最终的燃料气供应量也必须达到一定的要求。
在燃料气和氧气形成稳定的火焰后，将水煤浆通过中环口排入中环水煤浆通道，同时按照比例加大外环氧通道的氧气流量，使得中环排入的水煤浆和外环的氧气能够在烧嘴处燃烧。
此后，撤除内环氧通道的燃料气供应，同时，减少外环氧通道氧气的对应量(撤除的燃料气燃烧所需的量)，使中环水煤浆通道通入的水煤浆和外环氧通道通入的氧气在烧嘴出口处形成稳定的燃烧，在切掉内环氧通道的燃料气的供应后，需要通过氮气置换系统提供小流量氮气，氮气通过氮气进气管，通过内环口，进入内环氧通道，将燃料气排出内环氧通道即可，以免引起内爆。
最后，氧气通过氧气进气管通过内环口进入内环氧气通道，此时，加大中环水煤浆的供应，使得整个工艺烧嘴达到稳定的工作状态。
整个过程中，气化炉由冷态、常压逐步实现升温和升压，整个过程不需要炉膛的负压环境，因此原设计的引射器就可以停用，所有燃料气燃烧后的热量和气体成分均得到了有效利用，点火用燃料气的消耗量也会大大减小。
(加热氧气)
如图4，燃料气通过燃料气进气管，后通过外环口进入外环氧通道，同时，氧气通过氧气进气管，进入加热器，加热至约950℃，后通过内环口进入内环氧通道，燃料气和氧气最后在烧嘴出口处混合，由于控制二者的加入量和加热温度从而限定了混合后的温度和二者浓度，使混合后的温度达到或者超过燃料气的着火温度，使二者的混合浓度也处于能够着火的范围，故实现二者在烧嘴出口处就能够燃烧的目的。
形成稳定的燃烧后，排入的燃料气和氧气能够自行燃烧，停止氧气的加热即可。为了使气化炉炉膛内形成必要的高温环境而使水煤浆与纯氧着火，最终的燃料气供应量也必须达到一定的要求。
在燃料气和氧气形成稳定的火焰后，将水煤浆通过中环口排入中环水煤浆通道，同时按照比例加大内环氧通道的氧气流量，使得中环排入的水煤浆和内环的氧气能够在烧嘴处燃烧。
此后，撤除外环氧通道的燃料气供应，同时，减少内环氧通道氧气的对应量(撤除的燃料气燃烧所需的量)，使中环水煤浆通道通入的水煤浆和内环氧通道通入的氧气在烧嘴出口处形成稳定的燃烧，在切掉外环氧通道的燃料气的供应后，需要通过氮气置换系统提供小流量氮气，氮气通过氮气进气管，通过外环口，进入外环氧通道，将燃料气排出外环氧通道即可，以免引起内爆。
最后，氧气通过氧气进气管通过外环口进入外环氧气通道，此时，加大中环水煤浆的供应，使得整个工艺烧嘴达到稳定的工作状态。
整个过程中，气化炉由冷态、常压逐步实现升温和升压，整个过程不需要炉膛的负压环境，因此原设计的引射器就可以停用，所有燃料气燃烧后的热量和气体成分均得到了有效利用，点火用燃料气的消耗量也会大大减小。
实施例2
(当所述内环口、外环口均与所述加热器连通时)
如图1-14，本实施例的基础方案：一种蓄热式水煤浆气化炉烧嘴,包括基础装置，所述基础装置包括内环氧通道1、中环水煤浆通道2和外环氧通道3，所述内环氧通道1的外部依次套设有所述中环水煤浆通道2和所述外环氧通道3，还包括预热装置，所述预热装置与所述所述内环氧通道1和/或所述外环氧通道3相连接。
如图5和6，作为本实施例进一步的方案，所述预热装置为两个加热器，分别为第一加热器7和第二加热器8，所述内环氧通道1上设置内环口4，所述内环口4与所述第一加热器7连通，所述第一加热器7与进气管相连通；所述外环氧通道3上设置外环口6，所述外环口6与所述第二加热器8连通，所述第二加热器8与进气管相连通。
如图5和6，作为本实施例进一步的方案，还包括氮气置换系统9，所述氮气置换系统9与所述内环氧通道1或者所述外环氧通道3连通。
本发明还涉及一种蓄热式水煤浆气化炉烧嘴的使用方法，包括对内环氧通道1和/或外环氧通道3通入的气体进行预热的步骤。
作为本实施例进一步的方案，包括以下步骤：
将燃料气经过加热器的预热后通入内环氧通道1，将氧气经过预热后通入外环氧通道3，预热后的燃料气和预热后的氧气在烧嘴出口处混合着火，在烧嘴出口处形成稳定的火焰后，在中环水煤浆通道2中通入水煤浆，同时加大外环氧通道3的氧气流量，在烧嘴出口处再次形成稳定的火焰后，撤除燃料气的供应以及燃料气燃烧所需的氧气供应量；
或者，将氧气经过加热器的预热后通入内环氧通道1，将燃料气经过预热后通入外环氧通道3，预热后的氧气和预热后的燃料气在烧嘴出口处混合着火，在烧嘴出口处形成稳定的火焰后，在中环水煤浆通道2中通入水煤浆，同时加大内环氧通道1的氧气流量，在烧嘴出口处再次形成稳定的火焰后，撤除燃料气的供应以及燃料气燃烧所需的氧气供应量。
具体工作过程：
如图5，燃料气通过燃料气进气管，进入第一加热器，加热至约650℃，后通过内环口进入内环氧通道，同时，氧气通过氧气进气管，进入第二加热器，加热至约650℃，后通过外环口进入外环氧通道，燃料气和氧气最后在烧嘴出口处混合，由于控制二者的加入量和加热温度从而限定了混合后的温度和二者浓度，使混合后的温度达到或者超过燃料气的着火温度，使二者的混合浓度也处于能够着火的范围，故实现二者在烧嘴出口处就能够燃烧的目的。
形成稳定的燃烧后，排入的燃料气和氧气能够自行燃烧，停止燃料气和氧气的加热即可。为了使气化炉炉膛内形成必要的高温环境而使水煤浆与纯氧着火，最终的燃料气供应量也必须达到一定的要求。
在燃料气和氧气形成稳定的火焰后，将水煤浆通过中环口排入中环水煤浆通道，同时按照比例加大外环氧通道的氧气流量，使得中环排入的水煤浆和外环的氧气能够在烧嘴处燃烧。
此后，撤除内环氧通道的燃料气供应，同时，减少外环氧通道氧气的对应量(撤除的燃料气燃烧所需的量)，使中环水煤浆通道通入的水煤浆和外环氧通道通入的氧气在烧嘴出口处形成稳定的燃烧，在切掉内环氧通道的燃料气的供应后，需要通过氮气置换系统提供小流量氮气，氮气通过氮气进气管，通过内环口，进入内环氧通道，将燃料气排出内环氧通道即可，以免引起内爆。
最后，氧气通过氧气进气管通过内环口进入内环氧气通道，此时，加大中环水煤浆的供应，使得整个工艺烧嘴达到稳定的工作状态。
整个过程中，气化炉由冷态、常压逐步实现升温和升压，整个过程不需要炉膛的负压环境，因此原设计的引射器就可以停用，所有燃料气燃烧后的热量和气体成分均得到了有效利用，点火用燃料气的消耗量也会大大减小。
上述过程为本设备的优选使用方法，前期也可在外环氧通道通入燃料气，在内环氧通道通入氧气，方法如下：
如图6，燃料气通过燃料气进气管，进入第二加热器，加热至约650℃，后通过外环口进入外环氧通道，同时，氧气通过氧气进气管，进入第一加热器，加热至650℃，后通过内环口进入内环氧通道，燃料气和氧气最后在烧嘴出口处混合，由于控制二者的加入量和加热温度从而限定了混合后的温度和二者浓度，使混合后的温度达到或者超过燃料气的着火温度，使二者的混合浓度也处于能够着火的范围，故实现二者在烧嘴出口处就能够燃烧的目的。
形成稳定的燃烧后，排入的燃料气和氧气能够自行燃烧，停止燃料气和氧气的加热即可。为了使气化炉炉膛内形成必要的高温环境而使水煤浆与纯氧着火，最终的燃料气供应量也必须达到一定的要求。
在燃料气和氧气形成稳定的火焰后，将水煤浆通过中环口排入中环水煤浆通道，同时按照比例加大内环氧通道的氧气流量，使得中环排入的水煤浆和内环的氧气能够在烧嘴处燃烧。
此后，撤除外环氧通道的燃料气供应，同时，减少内环氧通道氧气的对应量(撤除的燃料气燃烧所需的量)，使中环水煤浆通道通入的水煤浆和内环氧通道通入的氧气在烧嘴出口处形成稳定的燃烧，在切掉外环氧通道的燃料气的供应后，需要通过氮气置换系统提供小流量氮气，氮气通过氮气进气管，通过外环口，进入外环氧通道，将燃料气排出外环氧通道即可，以免引起内爆。
最后，氧气通过氧气进气管通过外环口进入外环氧气通道，此时，加大中环水煤浆的供应，使得整个工艺烧嘴达到稳定的工作状态。
整个过程中，气化炉由冷态、常压逐步实现升温和升压，整个过程不需要炉膛的负压环境，因此原设计的引射器就可以停用，所有燃料气燃烧后的热量和气体成分均得到了有效利用，点火用燃料气的消耗量也会大大减小。
实施例3
如图1-14，本实施例的基础方案：一种蓄热式水煤浆气化炉烧嘴,包括基础装置，所述基础装置包括内环氧通道1、中环水煤浆通道2和外环氧通道3，所述内环氧通道1的外部依次套设有所述中环水煤浆通道2和所述外环氧通道3，还包括预热装置，所述预热装置与所述所述内环氧通道1和/或所述外环氧通道3相连接。
如图7-10，作为本实施例进一步的方案，所述预热装置包括一个燃气发生器10，所述燃气发生器10具有第一燃料气进口101、氧气进口102以及烟气出口103，所述烟气出口103与所述内环氧通道1相连通，所述第一燃料气进口101与进气管相连通，所述氧气进口102与进气管相连通；所述内环氧通道1还具有第二燃料气进口11，所述第二燃料气进口11与进气管相连通。
如图9-10，作为本实施例进一步的方案，所述预热装置还包括一个加热器，所述外环氧通道3上设置外环口6，所述外环口6与所述加热器连通，所述加热器与进气管相连通。
如图7-10，作为本实施例进一步的方案，还包括氮气置换系统9，所述氮气置换系统9与所述内环氧通道1或者外环氧通道3连通。
本发明还涉及一种蓄热式水煤浆气化炉烧嘴的使用方法，包括对内环氧通道1和/或外环氧通道3通入的气体进行预热的步骤。
作为本实施例进一步的方案，包括以下步骤，
将燃料气和氧气燃烧后所生成的烟气通入内环氧通道1，然后从第二燃料气进口11向内环氧通道1中再通入一定量的燃料气和所述烟气混合，所述烟气对燃料气进行预热，同时向外环氧通道3中通入氧气，预热后的燃料气与氧气在烧嘴出口处混合着火，在烧嘴出口处形成稳定的火焰后，在中环水煤浆通道2中通入水煤浆，同时加大外环氧通道3的氧气流量，在烧嘴出口处再次形成稳定的火焰后，撤除燃料气的供应以及燃料气燃烧所需的氧气供应量；
或者，将燃料气和氧气燃烧后所生成的烟气通入内环氧通道1，然后从第二燃料气进口11向内环氧通道1中再通入一定量的氧气和所述烟气混合，所述烟气对氧气进行预热，同时向外环氧通道3中通入燃料气，预热后的氧气与燃料气在烧嘴出口处混合着火，在烧嘴出口处形成稳定的火焰后，在中环水煤浆通道2中通入水煤浆，同时加大外环氧通道3的氧气流量，在烧嘴出口处再次形成稳定的火焰后，撤除燃料气的供应以及燃料气燃烧所需的氧气供应量。
具体工作过程：
(将燃料气加热或者将燃料气和氧气均加热)
如图7或9，在内环氧通道上安装一台小型的燃气发生器(通过电火花点燃燃料气和纯氧的混合物)，再从第二燃料气进口通入额外的燃料气，使混合后的产物中燃料气量过剩。
燃料气通过燃料气进气管通过第一燃料气进口进入燃气发生器，同时氧气通过氧气进气管通过氧气进口进入燃气发生器，燃气发生器内的燃料气和氧气燃烧，燃烧后的烟气具有高温，在将烟气通过烟气出口排出燃气发生器排入内环氧通道的同时，燃料气通过燃料气进气管通过第二燃料气进口进入内环氧通道，并与烟气混合(此处需要说明的是，在燃气发生器中的燃料气需要过量，需要将氧气全部耗尽，总之需要满足内环氧通道中的气体中燃料气的过剩)。
此时，按照氧气是否经加热器加热分为两种情况：当氧气不经加热器加热时，如图7，内环氧通道的混合物中具有加热了的燃料气(约950℃)，同时，将氧气通过氧气进气管通过外环口后进入外环氧通道，内环氧通道的混合物和外环氧通道的氧气在烧嘴出口处接触并燃烧；当氧气经过加热器加热时，如图9，内环氧通道的混合物中具有加热了的燃料气(约650℃)，且达到燃料气燃烧的着火温度，同时，将氧气通过氧气进气管进入加热器加热(加热至约650℃)后通过外环口进入外环氧通道，内环氧通道的混合物和外环氧通道的氧气在烧嘴出口处接触并燃烧。
此后，将该燃气发生器的氧气供应逐渐停止。
形成稳定的燃烧后，排入的燃料气和氧气能够自行燃烧，停止燃气发生器对燃料气的加热以及加热器对氧气的加热即可。为了使气化炉炉膛内形成必要的高温环境而使水煤浆与纯氧着火，最终的燃料气供应量也必须达到一定的要求。
在燃料气和氧气形成稳定的火焰后，将水煤浆通过中环口排入中环水煤浆通道，同时按照比例加大外环氧通道的氧气流量，使得中环排入的水煤浆和外环的氧气能够在烧嘴处燃烧。
此后，撤除内环氧通道的燃料气供应，同时，减少外环氧通道氧气的对应量(撤除的燃料气燃烧所需的量)，使中环水煤浆通道通入的水煤浆外环氧通道通入的氧气在烧嘴出口处形成稳定的燃烧，在切掉内环氧通道的燃料气的供应后，需要通过氮气置换系统提供小流量氮气，氮气通过氮气进气管，通过内环口，进入内环氧通道，将燃料气排出内环氧通道即可，以免引起内爆。
最后，氧气通过氧气进气管通过外环口进入外环氧气通道，此时，加大中环水煤浆的供应，使得整个工艺烧嘴达到稳定的工作状态。
整个过程中，气化炉由冷态、常压逐步实现升温和升压，整个过程不需要炉膛的负压环境，因此原设计的引射器就可以停用，所有燃料气燃烧后的热量和气体成分均得到了有效利用，点火用燃料气的消耗量也会大大减小。
(加热氧气或者将氧气和燃料气均加热)
如图8或10，在内环氧通道上安装一台小型的燃气发生器(通过电火花点燃燃料气和纯氧的混合物)，再从第二燃料气进口通入额外的氧气，使混合后的产物中氧气量过剩。
燃料气通过燃料气进气管通过第一燃料气进口进入燃气发生器，同时氧气通过氧气进气管通过氧气进口进入燃气发生器，燃气发生器内的燃料气和氧气燃烧，燃烧后的烟气具有高温，在将烟气通过烟气出口排出燃气发生器排入内环氧通道的同时，氧气通过氧气进气管通过第二燃料气进口进入内环氧通道，并与烟气混合(此处需要说明的是，在燃气发生器中的氧气需要过量，需要将燃料气全部耗尽，总之需要满足内环氧通道中的气体中氧气的过剩)。
此时，按照燃料气是否经加热器加热分为两种情况：当燃料气不经加热器加热时，如图8，内环氧通道的混合物中具有加热了的氧气(约950℃)，同时，将燃料气通过燃料气进气管通过外环口后进入外环氧通道，内环氧通道的混合物和外环氧通道的燃料气在烧嘴出口处接触并燃烧；当燃料气经过加热器加热时，如图10，内环氧通道的混合物中具有加热了的氧气(约650℃)，且达到燃料气燃烧的着火温度，同时，将燃料气通过燃料气进气管进入加热器加热(加热至约650℃)后通过外环口进入外环氧通道，内环氧通道的混合物和外环氧通道的燃料气在烧嘴出口处接触并燃烧。
此后，将该燃气发生器的氧气供应逐渐停止。
形成稳定的燃烧后，排入的燃料气和氧气能够自行燃烧，停止燃气发生器对氧气的加热以及加热器对燃料气的加热即可。为了使气化炉炉膛内形成必要的高温环境而使水煤浆与纯氧着火，最终的燃料气供应量也必须达到一定的要求。
在燃料气和氧气形成稳定的火焰后，将水煤浆通过中环口排入中环水煤浆通道，同时按照比例加大内环氧通道的氧气流量，使得中环排入的水煤浆和内环的氧气能够在烧嘴处燃烧。
此后，撤除外环氧通道的燃料气供应，同时，减少内环氧通道氧气的对应量(撤除的燃料气燃烧所需的量)，使中环水煤浆通道通入的水煤浆与内环氧通道通入的氧气在烧嘴出口处形成稳定的燃烧，在切掉外环氧通道的燃料气的供应后，需要通过氮气置换系统提供小流量氮气，氮气通过氮气进气管，通过外环口，进入外环氧通道，将燃料气排出外环氧通道即可，以免引起内爆。
最后，氧气通过氧气进气管通过内环口进入内环氧气通道，此时，加大中环水煤浆的供应，使得整个工艺烧嘴达到稳定的工作状态。
整个过程中，气化炉由冷态、常压逐步实现升温和升压，整个过程不需要炉膛的负压环境，因此原设计的引射器就可以停用，所有燃料气燃烧后的热量和气体成分均得到了有效利用，点火用燃料气的消耗量也会大大减小。
实施例4
如图1-14，本实施例的基础方案：一种蓄热式水煤浆气化炉烧嘴,包括基础装置，所述基础装置包括内环氧通道1、中环水煤浆通道2和外环氧通道3，所述内环氧通道1的外部依次套设有所述中环水煤浆通道2和所述外环氧通道3，还包括预热装置，所述预热装置与所述所述内环氧通道1和/或所述外环氧通道3相连接。
如图11-14，作为本实施例进一步的方案，所述预热装置包括一个燃气发生器10，所述燃气发生器10具有第一燃料气进口101、氧气进口102以及烟气出口103，所述烟气出口103与所述外环氧通道3相连通，所述第一燃料气进口101与进气管相连通，所述氧气进口102与进气管相连通；所述外环氧通道3还具有第二燃料气进口11，所述第二燃料气进口11与进气管相连通。
如图13和14，作为本实施例进一步的方案，所述预热装置还包括一个加热器，所述内环氧通道1上设置内环口4，所述内环口4与所述加热器连通，所述加热器与进气管相连通。
如图11-14，作为本实施例进一步的方案，还包括氮气置换系统9，所述氮气置换系统9与所述外环氧通道3或者内环氧通道1连通。
本发明还涉及一种蓄热式水煤浆气化炉烧嘴的使用方法，包括对内环氧通道1和/或外环氧通道3通入的气体进行预热的步骤。
作为本实施例进一步的方案，包括以下步骤：
将燃料气和氧气燃烧后所生成的烟气通入外环氧通道3，然后从第二燃料气进口11向外环氧通道3中再通入一定量的燃料气和所述烟气混合，所述烟气对燃料气进行预热，同上向内环氧通道1中通入氧气，加热后的燃料气与氧气在烧嘴出口处混合着火，在烧嘴出口处形成稳定的火焰后，在中环水煤浆通道2中通入水煤浆，同时加大内环氧通道1的氧气流量，在烧嘴出口处再次形成稳定的火焰后，撤除燃料气的供应以及燃料气燃烧所需的氧气供应量；
或者，将燃料气和氧气燃烧后所生成的烟气通入外环氧通道3，然后从第二燃料气进口11向外环氧通道3中再通入一定量的氧气和所述烟气混合，所述烟气对氧气进行预热，同上向内环氧通道1中通入燃料气，加热后的氧气与燃料气在烧嘴出口处混合着火，在烧嘴出口处形成稳定的火焰后，在中环水煤浆通道2中通入水煤浆，同时加大内环氧通道1的氧气流量，在烧嘴出口处再次形成稳定的火焰后，撤除燃料气的供应以及燃料气燃烧所需的氧气供应量。
具体工作过程：
(加热燃料气或者将燃料气和氧气均加热)
如图11或13，在外环氧通道上安装一台小型的燃气发生器(通过电火花点燃燃料气和纯氧的混合物)，再从第二燃料气进口通入额外的燃料气，使混合后的产物中燃料气量过剩。
燃料气通过燃料气进气管通过第一燃料气进口进入燃气发生器，同时氧气通过氧气进气管通过氧气进口进入燃气发生器，燃气发生器内的燃料气和氧气燃烧，燃烧后的烟气具有高温，在将烟气通过烟气出口排出燃气发生器排入外环氧通道的同时，燃料气通过燃料气进气管通过第二燃料气进口进入外环氧通道，并与烟气混合(此处需要说明的是，在燃气发生器中的燃料气需要过量，需要将氧气全部耗尽，总之需要满足外环氧通道中的气体中燃料气的过剩)。
此时，按照氧气是否经加热器加热分为两种情况：当氧气不经加热器加热时，如图11，外环氧通道的混合物中具有加热了的燃料气(约950℃)，同时，将氧气通过氧气进气管通过内环口后进入内环氧通道，外环氧通道的混合物和内环氧通道的氧气在烧嘴出口处接触并燃烧；当氧气经过加热器加热时，如图13，外环氧通道的混合物中具有加热了的燃料气(约650℃)，同时，将氧气通过氧气进气管进入加热器加热(加热至约650℃)后通过内环口进入内环氧通道，外环氧通道的混合物和内环氧通道的氧气在烧嘴出口处接触并燃烧。
此后，将该燃气发生器的氧气供应逐渐停止。
形成稳定的燃烧后，排入的燃料气和氧气能够自行燃烧，停止燃气发生器对燃料气的加热以及加热器对氧气的加热即可。为了使气化炉炉膛内形成必要的高温环境而使水煤浆与纯氧着火，最终的燃料气供应量也必须达到一定的要求。
在燃料气和氧气形成稳定的火焰后，将水煤浆通过中环口排入中环水煤浆通道，同时按照比例加大内环氧通道的氧气流量，使得中环排入的水煤浆和外环的氧气能够在烧嘴处燃烧。
此后，撤除外环氧通道的燃料气供应，同时，减少内环氧通道氧气的对应量(撤除的燃料气燃烧所需的量)，使中环水煤浆通道通入的水煤浆和内环氧通道通入的氧气在烧嘴出口处形成稳定的燃烧，在切掉外环氧通道的燃料气的供应后，需要通过氮气置换系统提供小流量氮气，氮气通过氮气进气管，通过外环口，进入外环氧通道，将燃料气排出外环氧通道即可，以免引起内爆。
最后，氧气通过氧气进气管通过内环口进入内环氧气通道，此时，加大中环水煤浆的供应，使得整个工艺烧嘴达到稳定的工作状态。
整个过程中，气化炉由冷态、常压逐步实现升温和升压，整个过程不需要炉膛的负压环境，因此原设计的引射器就可以停用，所有燃料气燃烧后的热量和气体成分均得到了有效利用，点火用燃料气的消耗量也会大大减小。
(将氧气加热或者将氧气和燃料气均加热)
如图12或14，在外环氧通道上安装一台小型的燃气发生器(通过电火花点燃燃料气和纯氧的混合物)，通过第二燃料气进口通入额外的氧气，使混合后的产物中氧气量过剩。
燃料气通过燃料气进气管通过第一燃料气进口进入燃气发生器，同时氧气通过氧气进气管通过氧气进口进入燃气发生器，燃气发生器内的燃料气和氧气燃烧，燃烧后的烟气具有高温，在将烟气通过烟气出口排出燃气发生器排入外环氧通道的同时，氧气通过氧气进气管通过第二燃料气进口进入外环氧通道，并与烟气混合(此处需要说明的是，在燃气发生器中的氧气需要过量，需要将燃料气全部耗尽，总之需要满足外环氧通道中的气体中氧气的过剩)。
此时，按照燃料气是否经加热器加热分为两种情况：当燃料气不经加热器加热时，如图12，外环氧通道的混合物中具有加热了的氧气(约950℃)，同时，将燃料气通过燃料气进气管通过内环口后进入内环氧通道，外环氧通道的混合物和内环氧通道的氧气在烧嘴出口处接触并燃烧；当燃料气经过加热器加热时，如图14，外环氧通道的混合物中具有加热了的氧气(约650℃)，同时，将燃料气通过燃料气进气管进入加热器加热(加热至约650℃)后通过内环口进入内环氧通道，外环氧通道的混合物和内环氧通道的氧气在烧嘴出口处接触并燃烧。
此后，将该燃气发生器的氧气供应逐渐停止。
形成稳定的燃烧后，排入的燃料气和氧气能够自行燃烧，停止燃气发生器对氧气的加热以及加热器对燃料气的加热即可。为了使气化炉炉膛内形成必要的高温环境而使水煤浆与纯氧着火，最终的燃料气供应量也必须达到一定的要求。
在燃料气和氧气形成稳定的火焰后，将水煤浆通过中环口排入中环水煤浆通道，同时按照比例加大外环氧通道的氧气流量，使得中环排入的水煤浆和外环的氧气能够在烧嘴处燃烧。
此后，撤除内环氧通道的燃料气供应，同时，减少外环氧通道氧气的对应量(撤除的燃料气燃烧所需的量)，使中环水煤浆通道通入的水煤浆和外环氧通道通入的氧气在烧嘴出口处形成稳定的燃烧，在切掉内环氧通道的燃料气的供应后，需要通过氮气置换系统提供小流量氮气，氮气通过氮气进气管，通过内环口，进入内环氧通道，将燃料气排出内环氧通道即可，以免引起内爆。
最后，氧气通过氧气进气管通过外环口进入外环氧气通道，此时，加大中环水煤浆的供应，使得整个工艺烧嘴达到稳定的工作状态。
整个过程中，气化炉由冷态、常压逐步实现升温和升压，整个过程不需要炉膛的负压环境，因此原设计的引射器就可以停用，所有燃料气燃烧后的热量和气体成分均得到了有效利用，点火用燃料气的消耗量也会大大减小。
需要说明的是本发明中的加热器可以选用现有技术中的电加热器，也可以是任何具有加热功能的装置。本发明的外接管道称为进气管，而进气管是泛指，是一种用于通入气体的管道，本身结构是现有技术，一端连接到本申请中的对应结构，另一端根据不同的技术方案通入所需要气体。
燃气发生器中燃烧过程温度的调节都是靠燃料和氧气的配比实现的。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种蓄热式水煤浆气化炉烧嘴,包括基础装置，所述基础装置包括内环氧通道(1)、中环水煤浆通道(2)和外环氧通道(3)，所述内环氧通道(1)的外部依次套设有所述中环水煤浆通道(2)和所述外环氧通道(3)，其特征在于，还包括预热装置，所述预热装置与所述内环氧通道(1)和/或所述外环氧通道(3)相连接。
2.根据权利要求1所述一种蓄热式水煤浆气化炉烧嘴,其特征在于，所述预热装置为一个加热器，所述内环氧通道(1)上设置内环口(4)，所述外环氧通道(3)上设置外环口(6)，所述外环口(6)或者所述内环口(4)与所述加热器连通，所述加热器与进气管相连通。
3.根据权利要求1所述一种蓄热式水煤浆气化炉烧嘴,其特征在于，所述预热装置为两个加热器，分别为第一加热器(7)和第二加热器(8)，所述内环氧通道(1)上设置内环口(4)，所述内环口(4)与所述第一加热器(7)连通，所述第一加热器(7)与进气管相连通；所述外环氧通道(3)上设置外环口(6)，所述外环口(6)与所述第二加热器(8)连通，所述第二加热器(8)与进气管相连通。
4.根据权利要求1所述一种蓄热式水煤浆气化炉烧嘴,其特征在于，所述预热装置包括一个燃气发生器(10)，所述燃气发生器(10)具有第一燃料气进口(101)、氧气进口(102)以及烟气出口(103)，所述烟气出口(103)与所述内环氧通道(1)相连通，所述第一燃料气进口(101)与进气管相连通，所述氧气进口(102)与进气管相连通；所述内环氧通道(1)还具有第二燃料气进口(11)，所述第二燃料气进口(11)与进气管相连通。
5.根据权利要求1所述一种蓄热式水煤浆气化炉烧嘴,其特征在于，所述预热装置包括一个燃气发生器(10)，所述燃气发生器(10)具有第一燃料气进口(101)、氧气进口(102)以及烟气出口(103)，所述烟气出口(103)与所述外环氧通道(3)相连通，所述第一燃料气进口(101)与进气管相连通，所述氧气进口(102)与进气管相连通；所述外环氧通道(3)还具有第二燃料气进口(11)，所述第二燃料气进口(11)与进气管相连通。
6.一种如权利要求1所述蓄热式水煤浆气化炉烧嘴的使用方法，其特征在于，包括对内环氧通道(1)和/或外环氧通道(3)通入的气体进行预热的步骤。
7.一种如权利要求2所述蓄热式水煤浆气化炉烧嘴的使用方法,其特征在于，包括以下步骤：
将燃料气经过加热器的预热后通入内环氧通道(1)，将氧气通入外环氧通道(3)，预热后的燃料气和氧气在烧嘴出口处混合着火，在烧嘴出口处形成稳定的火焰后，在中环水煤浆通道(2)中通入水煤浆，同时加大外环氧通道(3)的氧气流量，在烧嘴出口处再次形成稳定的火焰后，撤除燃料气的供应以及燃料气燃烧所需的氧气供应量；
或者，将氧气经过加热器的预热后通入内环氧通道(1)，将燃料气通入外环氧通道(3)，预热后的氧气和燃料气在烧嘴出口处混合着火，在烧嘴出口处形成稳定的火焰后，在中环水煤浆通道(2)中通入水煤浆，同时加大内环氧通道(3)的氧气流量，在烧嘴出口处再次形成稳定的火焰后，撤除燃料气的供应以及燃料气燃烧所需的氧气供应量；
或者，将燃料气经过加热器的预热后通入外环氧通道(3)，将氧气通入内环氧通道(1)，预热后的燃料气和氧气在烧嘴出口处混合着火，在烧嘴出口处形成稳定的火焰后，在中环水煤浆通道(2)中通入水煤浆，同时加大内环氧通道(1)的氧气流量，在烧嘴出口处再次形成稳定的火焰后，撤除燃料气的供应以及燃料气燃烧所需的氧气供应量；
或者，将氧气经过加热器的预热后通入外环氧通道(3)，将燃料气通入内环氧通道(1)，预热后的氧气和燃料气在烧嘴出口处混合着火，在烧嘴出口处形成稳定的火焰后，在中环水煤浆通道(2)中通入水煤浆，同时加大外环氧通道(3)的氧气流量，在烧嘴出口处再次形成稳定的火焰后，撤除燃料气的供应以及燃料气燃烧所需的氧气供应量。
8.一种如权利要求3所述蓄热式水煤浆气化炉烧嘴的使用方法,其特征在于，包括以下步骤：
将燃料气经过加热器的预热后通入内环氧通道(1)，将氧气经过预热后通入外环氧通道(3)，预热后的燃料气和预热后的氧气在烧嘴出口处混合着火，在烧嘴出口处形成稳定的火焰后，在中环水煤浆通道(2)中通入水煤浆，同时加大外环氧通道(3)的氧气流量，在烧嘴出口处再次形成稳定的火焰后，撤除燃料气的供应以及燃料气燃烧所需的氧气供应量；
或者，将氧气经过加热器的预热后通入内环氧通道(1)，将燃料气经过预热后通入外环氧通道(3)，预热后的氧气和预热后的燃料气在烧嘴出口处混合着火，在烧嘴出口处形成稳定的火焰后，在中环水煤浆通道(2)中通入水煤浆，同时加大内环氧通道(1)的氧气流量，在烧嘴出口处再次形成稳定的火焰后，撤除燃料气的供应以及燃料气燃烧所需的氧气供应量。
9.一种如权利要求4所述蓄热式水煤浆气化炉烧嘴的使用方法,其特征在于，包括以下步骤：将燃料气和氧气燃烧后所生成的烟气通入内环氧通道(1)，然后从第二燃料气进口(11)向内环氧通道(1)中再通入一定量的燃料气和所述烟气混合，所述烟气对燃料气进行预热，同时向外环氧通道(3)中通入氧气，预热后的燃料气与氧气在烧嘴出口处混合着火，在烧嘴出口处形成稳定的火焰后，在中环水煤浆通道(2)中通入水煤浆，同时加大外环氧通道(3)的氧气流量，在烧嘴出口处再次形成稳定的火焰后，撤除燃料气的供应以及燃料气燃烧所需的氧气供应量；
或者，将燃料气和氧气燃烧后所生成的烟气通入内环氧通道(1)，然后从第二燃料气进口(11)向内环氧通道(1)中再通入一定量的氧气和所述烟气混合，所述烟气对氧气进行预热，同时向外环氧通道(3)中通入燃料气，预热后的氧气与燃料气在烧嘴出口处混合着火，在烧嘴出口处形成稳定的火焰后，在中环水煤浆通道(2)中通入水煤浆，同时加大外环氧通道(3)的氧气流量，在烧嘴出口处再次形成稳定的火焰后，撤除燃料气的供应以及燃料气燃烧所需的氧气供应量。
10.一种如权利要求5所述蓄热式水煤浆气化炉烧嘴的使用方法,其特征在于，包括以下步骤：将燃料气和氧气燃烧后所生成的烟气通入外环氧通道(3)，然后从第二燃料气进口(11)向外环氧通道(3)中再通入一定量的燃料气和所述烟气混合，所述烟气对燃料气进行预热，同上向内环氧通道(1)中通入氧气，加热后的燃料气与氧气在烧嘴出口处混合着火，在烧嘴出口处形成稳定的火焰后，在中环水煤浆通道(2)中通入水煤浆，同时加大内环氧通道(1)的氧气流量，在烧嘴出口处再次形成稳定的火焰后，撤除燃料气的供应以及燃料气燃烧所需的氧气供应量；
或者，将燃料气和氧气燃烧后所生成的烟气通入外环氧通道(3)，然后从第二燃料气进口(11)向外环氧通道(3)中再通入一定量的氧气和所述烟气混合，所述烟气对氧气进行预热，同上向内环氧通道(1)中通入燃料气，加热后的氧气与燃料气在烧嘴出口处混合着火，在烧嘴出口处形成稳定的火焰后，在中环水煤浆通道(2)中通入水煤浆，同时加大内环氧通道(1)的氧气流量，在烧嘴出口处再次形成稳定的火焰后，撤除燃料气的供应以及燃料气燃烧所需的氧气供应量。
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2019
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