CN202643657U - 用于气化炉气化烧嘴的冷却装置 - Google Patents

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宋金玲
倪建军
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Shanghai Boiler Works Co Ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种用于气化炉气化烧嘴的冷却装置，包括一气化烧嘴，一包覆于所述气化烧嘴外侧的冷却夹套，及一螺旋式环绕在所述冷却夹套外侧的冷却盘管，在所述气化烧嘴头部的外环喷管的外壁上至少部分区域设有外螺纹。本实用新型用于气化炉气化烧嘴的冷却装置通过在所述气化烧嘴头部的外环喷管的外壁上设置外螺纹，在所述旋流式冷却空腔的内壁上设置内螺纹，有效地加大了旋流式冷却空腔的冷却液流通通道表面的换热面积，增强了冷却液流动过程中的传热扰动，强化传热效果十分显著，从而更加有效地保护了烧嘴端面金属壁。

Description

用于气化炉气化烧嘴的冷却装置
技术领域
本实用新型涉及一种冷却装置，特别涉及一种用于气化炉气化烧嘴的冷却装置。
背景技术
煤等含碳燃料的清洁高效利用已逐渐成为当今能源利用的重要课题。燃料气化制合成气已经成为了现代化工生产、联合循环发电（简称IGCC发电）以及制氢等系统的重要技术。
目前，煤等含碳燃料的气化制合成气技术通常分为两类：一类是浆体燃料气化技术，另一类是干粉固体燃料气化技术。现有国内外应用最广的是浆体燃料气化技术。而且，作为气化系统的关键设备之一，气化烧嘴技术的发展直接决定了浆体气化技术的运行稳定性和可靠性，气化烧嘴技术的落后严重制约了生产效率的提高。
由于气化炉内反应温度高达1400℃，烧嘴射流火焰的温度甚至超过2000℃。因此，如果气化烧嘴冷却装置的结构设计不当，将会烧蚀其头部，且烧蚀反应器内壁，这样会产生严重后果。现有浆体燃料气化系统应用的烧嘴冷却装置，如图1所示，所述冷却装置包括一包覆于气化烧嘴1外侧的所述冷却夹套，及一螺旋式环绕在所述冷却夹套外侧的冷却盘管5。其中，所述冷却夹套包括一设于气化烧嘴外环喷管1外侧的夹套式冷却室3和一设置在所述气化烧嘴的头部的旋流式冷却空腔4，而旋流式冷却空腔4通过一开口43与夹套式冷却室3连通形成回路。
此处，由于现有的旋流式冷却空腔4的外壁包覆在位于所述气化烧嘴头部的外环喷管的外部，通过包覆形成冷却液流动腔体。当冷却液流动时，通常的旋流式冷却空腔4的内壁上与冷却液接触的一侧以及位于头部的气化烧嘴外环喷管外壁上均采用光管或者光壁面的形式，采用光管壁面的冷却通道的换热面积小，容易产生传热系数低，传热效果差等问题。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中气化烧嘴的冷却通道的换热面积小，传热效果差的缺陷，提供一种用于气化炉气化烧嘴的冷却装置，所述冷却装置传热效率够高，易加工且生产成本低。
本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种用于气化炉气化烧嘴的冷却装置，包括一气化烧嘴，一包覆于所述气化烧嘴外侧的冷却夹套，及一螺旋式环绕在所述冷却夹套外侧的冷却盘管，其特点在于，在所述气化烧嘴头部的外环喷管的外壁上至少部分区域设有外螺纹。
较佳地，所述气化烧嘴的头部环设有一旋流式冷却空腔，所述旋流式冷却空腔的内壁上至少部分区域设有内螺纹。
较佳地，所述气化烧嘴为一三通道气化烧嘴。
本实用新型中，上述优选条件在符合本领域常识的基础上可任意组合，即得本实用新型各较佳实施例。
本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型用于气化炉气化烧嘴的冷却装置通过在所述气化烧嘴头部的外环喷管的外壁上设置外螺纹，在所述旋流式冷却空腔的内壁上设置内螺纹，有效地加大了旋流式冷却空腔的冷却液流通通道表面的换热面积，增强了冷却液流动过程中的传热扰动，强化传热效果十分显著，从而更加有效地保护了烧嘴端面金属壁。
附图说明
图1为现有技术中用于气化炉气化烧嘴的冷却装置的结构示意图。
图2为本实用新型用于气化炉气化烧嘴的冷却装置的实施例一的结构示意图。
图3为本实用新型用于气化炉气化烧嘴的冷却装置的实施例二的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图给出本实用新型较佳实施例，以详细说明本实用新型的技术方案。
实施例一：
如图2所示，本实用新型用于气化炉气化烧嘴的冷却装置包括一气化烧嘴，一包覆于所述气化烧嘴外侧的冷却夹套，及一螺旋式环绕在所述冷却夹套外侧的冷却盘管5。此处，所述气化烧嘴采用一三通道气化烧嘴。当然所述气化烧嘴并不受此限制，也可以采用多通道，通道数量根据气化炉实际雾化要求及具体设计来确定。
其中，所述气化烧嘴包括一气化烧嘴外环喷管1。所述冷却夹套包括一由一冷却通道管2包覆在气化烧嘴外环喷管1外部形成的夹套式冷却室3，以及一设置在所述气化烧嘴的头部的旋流式冷却空腔4。旋流式冷却空腔4的外壁包覆在位于所述气化烧嘴头部的外环喷管1的外部，从而形成一个冷却液流动腔体。所述冷却液流动腔体包括一外环冷却流道41和一内环冷却流道42。在内环冷却流道42的上壁面上开设一开口43，通过开口43与夹套式冷却室3连通形成回路。
通过上述结构，冷却液即可由与旋流式冷却空腔4的外环冷却流道41相连通的冷却盘管5的端口进入，冷却液经过整个冷却盘管5后切向进入外环冷却流道41和内环冷却流道42，然后再由开口43进入夹套式冷却室3，从而形成回流。反之，若将夹套式冷却室3设为冷却液入口端，同样可以形成回流冷却系统。
本实用新型在位于所述气化烧嘴头部的外环喷管1的外壁上至少部分区域设置一外螺纹11。此处，外螺纹11的螺纹升角和螺距根据实际需求进行设计，从而得到合适的螺纹升角和螺距，以达到优良的传热效果。
实施例二：
本实施例的结构与实施例一基本相同，其不同之处在于：在旋流式冷却空腔4的内壁上至少部分区域设有内螺纹12，即旋流式冷却空腔4内与冷却液接触的内壁上设置内螺纹12，这样即可有效地加大冷却液流通通道的表面换热面积。内螺纹12和外螺纹11的结合使用，可以更加有效地增强冷却液的传热扰动，具有更为显著的传热效果。
综上所述，本实用新型通过在所述气化烧嘴内设置外螺纹11和内螺纹12，使得冷却液流动时，形成圆滑规则的螺纹面流通通道。由此加大了冷却液流通通道表面的换热面积，且冷却液在流通通道内靠近壁面处产生较强的螺旋转流，增强了传热扰动，强化传热效果十分显著，从而更加有效保护了烧嘴端面金属壁。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种用于气化炉气化烧嘴的冷却装置，包括一气化烧嘴，一包覆于所述气化烧嘴外侧的冷却夹套，及一螺旋式环绕在所述冷却夹套外侧的冷却盘管，其特征在于，在所述气化烧嘴头部的外环喷管的外壁上至少部分区域设有外螺纹。
2.如权利要求1所述的用于气化炉气化烧嘴的冷却装置，其特征在于，所述气化烧嘴的头部环设有一旋流式冷却空腔，所述旋流式冷却空腔的内壁上至少部分区域设有内螺纹。
3.如权利要求1或2所述的用于气化炉气化烧嘴的冷却装置，其特征在于，所述气化烧嘴为一三通道气化烧嘴。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104449864A (zh) * 2014-12-10 2015-03-25 山东兖矿国拓科技工程有限公司 一种新型水煤浆加压气化炉用喷嘴及其制造方法
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CN106190322A (zh) * 2016-08-30 2016-12-07 济南同智创新能源科技股份有限公司 一种应用于bgl气化炉的夹套冷却式烧嘴
CN109185876A (zh) * 2018-10-25 2019-01-11 中国船舶重工集团公司第七研究所 用于煤气化燃烧器的带换热翅片的冷却夹套
CN111171877A (zh) * 2019-11-26 2020-05-19 北京航化节能环保技术有限公司 一种盘管夹套组合冷却烧嘴

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