CN110669555A - 一种多功能一体化开工烧嘴 - Google Patents

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陶继业
刘刚
李小宇
任永强
许世森
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Abstract

本发明公开了一种多功能一体化开工烧嘴，包括中心壳体、外部壳体以及点火杆，中心壳体与外部壳体为一个整体，点火杆的下端穿过中心壳体的顶部插入于中心壳体内，点火杆的下端设置有高能点火器，中心壳体的侧面设置有开工燃料入口及废水入口，其中，开工燃料入口及废水入口位于外部壳体外，外部壳体的侧面设置有助燃剂入口，中心壳体的外部与外部壳体的内壁之间形成助燃剂通道，点火杆与中心壳体的内壁之间形成开工燃料‑废水通道，点火杆与中心壳体之间设置有雾化器，其中，雾化器位于开工燃料‑废水通道下端工质出口的位置处，该烧嘴能够实现点火开工及完成点火开工后投入废水的功能，同时能够实现对开工烧嘴的降温密封。

Description

一种多功能一体化开工烧嘴
技术领域
本发明属于能源化工技术领域，涉及一种多功能一体化开工烧嘴。
背景技术
近十年来，煤化工产业受环保因素影响，逐渐向大型化，绿色化方向发展。干煤粉加压气化技术目前得到了迅速发展并广泛应用于煤化工行业。煤粉烧嘴是干煤粉加压气化技术中关键设备气化炉的核心组成部分，而点火开工烧嘴又是煤粉主烧嘴的关键部件。点火开工烧嘴性能的好坏和寿命长短，直接影响着煤粉烧嘴能否顺利投料及其长周期稳定运行。
常规煤粉烧嘴投料的整个过程较长，而且在投料完成后，点火开工烧嘴就要退出并一直连续投入惰性气体保护和密封。这就使得流程复杂，控制点多，设备价格较高，易损坏。虽然国内对气化炉烧嘴进行了大量的研究，但是还存在许多待解决的问题。
此外，像食品加工业、造纸业以及煤化工下游会产生大量的有机废水，其中可能含有苯、酚、菲、奈、蒽、醌等有毒有害的物质，还可能含有碳水化合物、蛋白质、油脂、木质素等有机物质。有机废水易造成水质富营养化，危害比较大，需要复杂的工艺方法来处理，比如物理法、萃取法、吸附法、浓缩法、生物降解法等，有机废水成分复杂是造成处理或降解难的关键因素，环保要求的越来越高致使化工企业要投入大量的成本来处理生产中产生的废水，因此需要开发出一种烧嘴，能够实现点火开工及点火开工后投入废水的功能，同时能够实现对开工烧嘴的降温密封，操作简单，成本低。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种多功能一体化开工烧嘴，该烧嘴能够实现点火开工及完成点火开工后投入废水的功能，同时能够实现对开工烧嘴的降温密封，操作简单，成本低。
为达到上述目的，本发明所述的多功能一体化开工烧嘴包括点火杆及开工烧嘴本体，所述开工烧嘴本体包括中心壳体及外部壳体；
中心壳体与外部壳体为一个整体，中心壳体的顶部密封，点火杆的下端穿过中心壳体的顶部插入于中心壳体内，点火杆的下端设置有高能点火器，中心壳体的侧面设置有开工燃料入口及废水入口，其中，开工燃料入口及废水入口位于外部壳体外，外部壳体的侧面设置有助燃剂入口，中心壳体的外部与外部壳体的内壁之间形成助燃剂通道，点火杆与中心壳体的内壁之间形成开工燃料-废水通道，点火杆与中心壳体之间设置有雾化器，其中，雾化器位于开工燃料-废水通道下端工质出口的位置处。
中心壳体顶部的侧面设置有顶部法兰，中心壳体顶部的开口处设置有密封法兰，其中，密封法兰与顶部法兰相连接，且点火杆与密封法兰为一个整体。
点火杆的外壁上焊接有若干个固定圈，各固定圈自上到下依次分布。
外部壳体的外壁上设置有外部法兰。
助燃剂通道下端工质出口向内倾斜0°-30°。
点火杆上设置有用于检测点火杆是否点火成功的火检。
助燃剂通道内通入的助燃剂为纯氧、富氧或者空气。
开工燃料入口内送入的开工燃料为汽油、柴油、氢气、一氧化碳、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯、丙烯、乙炔及合成气中的一种或几种的混合物。
废水入口内送入的废水为有机废水、无机废水及生活污水中的一种或几种的混合物。
火检与高能点火器之间的距离为100mm-200mm。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的多功能一体化开工烧嘴在具体操作时，燃料经开工燃料入口进入并沿开工燃料-废水通道下行，再与经助燃剂入口进入并沿助燃剂通道下行来的助燃剂在开工烧嘴本体末端混合，此时，高能点火器放射出高压电火花，以实现点火开工；点火开工完成后，当煤粉主烧嘴投运后，开工烧嘴不需要退出，此时切断开工燃料入口及助燃剂入口，打开废水入口，将废水沿开工燃料-废水通道送入气化炉内反应，通过废水的投入替代连续投入的惰性气体，既对开工烧嘴起到降温保护作用，又能起到液封密封和防止回火的作用，使开工烧嘴更加安全，生产的合成气有效组分更高，操作简单，成本低。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中开工烧嘴本体1下端的结构示意图。
其中，1为开工烧嘴本体、2为外部法兰、3为助燃剂通道、4为开工燃料-废水通道、5为点火杆、6为固定圈、7为开工燃料入口、8为废水入口、9为助燃剂入口、10为高能点火器、11为火检、12为密封法兰、13为顶部法兰、14为雾化器、15为外部壳体、16为中心壳体。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1，本发明所述的多功能一体化开工烧嘴包括点火杆5及开工烧嘴本体1，所述开工烧嘴本体1包括中心壳体16及外部壳体15；中心壳体16与外部壳体15为一个整体，点火杆5的下端穿过中心壳体16的顶部插入于中心壳体16内，点火杆5的下端设置有高能点火器10，中心壳体16的侧面设置有开工燃料入口7及废水入口8，其中，开工燃料入口7及废水入口8位于外部壳体15外，外部壳体15的侧面设置有助燃剂入口9，中心壳体16的外部与外部壳体15的内壁之间形成助燃剂通道3，点火杆5与中心壳体16的内壁之间形成开工燃料-废水通道4，点火杆5与中心壳体16之间设置有雾化器14，其中，雾化器14位于开工燃料-废水通道4下端工质出口的位置处。开工燃料入口7、助燃剂入口9及废水入口8处均设置有阀门。
中心壳体16顶部的侧面设置有顶部法兰13，中心壳体16顶部的开口处设置有密封法兰12，其中，密封法兰12与顶部法兰13相连接，且点火杆5与密封法兰12为一个整体。
点火杆5的外壁上焊接有若干个固定圈6，各固定圈6自上到下依次分布；外部壳体15的外壁上设置有外部法兰2；助燃剂通道3下端工质出口向内倾斜0°-30°，如图2中的α＝0°-30°。
点火杆5上设置有用于检测点火杆5是否点火成功的火检11，其中，火检11与高能点火器10之间的距离为100mm-200mm。
助燃剂通道3内通入的助燃剂为纯氧、富氧或者空气；开工燃料入口7内送入的开工燃料为汽油、柴油、氢气、一氧化碳、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯、丙烯、乙炔及合成气中的一种或几种的混合物；废水入口8内送入的废水为有机废水、无机废水及生活污水中的一种或几种的混合物。
开工烧嘴本体1通过外部法兰2与常规主工艺烧嘴连接固定；开工烧嘴本体1、顶部法兰13及密封法兰12的材质为高温镍基合金钢；点火杆5的材质为耐高温耐磨材料；高能点火器10为耐高温材质，可承受2000℃高温，高能点火器10设置有打火信号指示装置，当高能点火器10发出电火花时，打火信号指示装置能够反馈打火信号反馈给外部设备。
本发明的工作原理为：
燃料经开工燃料入口7进入并沿开工燃料-废水通道4下行，再与经助燃剂入口9进入并沿助燃剂通道3下行来的助燃剂在开工烧嘴本体1末端混合，此时，高能点火器10放射出高压电火花，高能点火器10的打火信号指示装置将打火信号反馈给外部设备，以告知操作人员打火指令已经发出，当燃料被点燃后，火检11即可检测到火焰信号，然后反馈火焰信号给外部设备，以告知操作人员开工烧嘴已投运，操作简单，易控制，指示结果较明确。当煤粉主烧嘴投运后，开工烧嘴不需要退出，此时切断开工燃料入口7以及助燃剂入口9，打开废水入口8，从而将废水沿开工燃料-废水通道4送入气化炉内反应，通过废水的投入替代连续投入的惰性气体，既对开工烧嘴起到降温保护作用，又能起到液封密封及防止回火的作用，使开工烧嘴更加安全，生产的合成气有效组分更高。

Claims (10)

1.一种多功能一体化开工烧嘴，其特征在于，包括点火杆(5)及开工烧嘴本体(1)，所述开工烧嘴本体(1)包括中心壳体(16)及外部壳体(15)；
中心壳体(16)与外部壳体(15)为一个整体，点火杆(5)的下端穿过中心壳体(16)的顶部插入于中心壳体(16)内，点火杆(5)的下端设置有高能点火器(10)，中心壳体(16)的侧面设置有开工燃料入口(7)及废水入口(8)，其中，开工燃料入口(7)及废水入口(8)位于外部壳体(15)外，外部壳体(15)的侧面设置有助燃剂入口(9)，中心壳体(16)的外部与外部壳体(15)的内壁之间形成助燃剂通道(3)，点火杆(5)与中心壳体(16)的内壁之间形成开工燃料-废水通道(4)，点火杆(5)与中心壳体(16)之间设置有雾化器(14)，其中，雾化器(14)位于开工燃料-废水通道(4)下端工质出口的位置处。
2.根据权利要求1所述的多功能一体化开工烧嘴，其特征在于，中心壳体(16)顶部的侧面设置有顶部法兰(13)，中心壳体(16)顶部的开口处设置有密封法兰(12)，其中，密封法兰(12)与顶部法兰(13)相连接，且点火杆(5)与密封法兰(12)为一个整体。
3.根据权利要求1所述的多功能一体化开工烧嘴，其特征在于，点火杆(5)的外壁上焊接有若干固定圈(6)，各固定圈(6)自上到下依次分布。
4.根据权利要求1所述的多功能一体化开工烧嘴，其特征在于，外部壳体(15)的外壁上设置有外部法兰(2)。
5.根据权利要求1所述的多功能一体化开工烧嘴，其特征在于，助燃剂通道(3)下端工质出口向内倾斜0°-30°。
6.根据权利要求1所述的多功能一体化开工烧嘴，其特征在于，点火杆(5)上设置有用于检测点火杆(5)是否点火成功的火检(11)。
7.根据权利要求1所述的多功能一体化开工烧嘴，其特征在于，助燃剂通道(3)内通入的助燃剂为纯氧、富氧或者空气。
8.根据权利要求1所述的多功能一体化开工烧嘴，其特征在于，开工燃料入口(7)内送入的开工燃料为汽油、柴油、氢气、一氧化碳、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯、丙烯、乙炔及合成气中的一种或几种的混合物。
9.根据权利要求1所述的多功能一体化开工烧嘴，其特征在于，废水入口(8)内送入的废水为有机废水、无机废水及生活污水中的一种或几种的混合物。
10.根据权利要求6所述的多功能一体化开工烧嘴，其特征在于，火检(11)与高能点火器(10)之间的距离为100mm-200mm。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113061470A (zh) * 2021-03-23 2021-07-02 山东明泉新材料科技有限公司 一种利用多喷嘴粉煤气化处理高难度有机废水的方法

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