CN203319949U - 一种低压粉煤气化烧嘴 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种低压粉煤气化工艺烧嘴，包括内环喷头、外环喷头和冷却水夹套，内环喷头内设有中心通道，所述外环喷头套在内环喷头外，内环喷头与外环喷头之间形成环状通道；所述冷却水夹套包括设在烧嘴出口端的冷却腔、环绕所述环状通道并连通于冷却腔的冷却通道、以及环绕所述冷却通道并连通于冷却腔的盘管回流通道。本烧嘴使用寿命长，结构简单，能用于粉煤气化制备合成气，尤其可用于粉煤和纯氧低压气化制备合成气的过程。在其他条件相同的情况下，粉煤气化过程中碳转化率可达到99%。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种烧嘴,具体涉及一种低压粉煤气化烧嘴。
背景技术
由于石油资源的日益紧张，如何有效利用我国储量丰富的煤资源成为当今能源利用的重要课题。目前煤的制气技术主要有两种，一种是水煤浆气化技术，另一种是干煤粉气化技术。现有技术中大部分干煤粉气化技术均为高压气化技术，设备投资高、运行成本高，对于国内存在较多的中小企业来说负担太重。开发高效的低压粉煤气化技术其中，十分关键的问题是提供一种性能优异、能够用于低压粉煤气化制备合成气的烧嘴。
粉煤气化烧嘴置于气化炉顶部，上部燃烧强度大，易造成炉顶超温，影响气化炉的寿命。粉煤气化中气化炉煤烧嘴前端燃烧火焰温度很高，烧嘴前端的富氧腐蚀环境也易对烧嘴造成损坏，从而降低使用寿命。另外，若气化过程中操作不稳，火焰高温区上移，造成烧嘴附近热量非常集中，会导致烧嘴表面产生高温氧化腐蚀裂纹。粉煤烧嘴烧穿后，造成气化炉炉内环隙超温，炉内水冷壁挂渣损坏，直接结果是炉内保温破坏，炉壁受损，最终造成生产减负荷或系统停车，这对设备及正常生产造成极大威胁。
另外，烧嘴结构不当或烧嘴与气化炉不匹配，会导致回流或卷吸现象的频繁发生，烧嘴头及炉顶更易烧损，造成减负荷生产或系统紧急停车。
在粉煤气化开工过程中，要严密监控烧嘴冷却水出口温度，同时可以通过实时监测烧嘴冷却水中的CO含量或进出冷却水流量来监测烧嘴是否烧漏。一旦出现异常情况，立即采取处理措施。
中国专利申请号为200610030864.3的专利申请公开了一种干煤粉加压气化炉的燃烧烧嘴，沿烧嘴纵轴设有一具有出口的中心通道，用于输送燃料，与中心通道同轴设置一环形氧气通道，在烧嘴出料端与中心同轴设置一带有螺旋通道的冷却通道，用于流通流体，对烧嘴端部进行冷却。但是该装置在喷嘴冷却通道内设置的螺旋通道由一旋的螺旋状筋翼构成，加工难度大。所述技术烧嘴冷却腔加工难度大，且冷却腔的进液口与出液口位置容易产生死角，冷却液体流过时产生回流区，降低了换热效果，容易局部过热，局部产生过多热量，此处冷却效果欠佳，烧嘴头容易损坏。
实用新型内容
本实用新型的目的提供一种低压粉煤气化工艺烧嘴，通过对烧嘴头进行充分有效的冷却及防护，延长其使用寿命。
实现本实用新型目的一种低压粉煤气化工艺烧嘴，包括内环喷头1、外环喷头2和冷却水夹套3，内环喷头1内设有中心通道11，所述外环喷头2套在内环喷头1外，内环喷头1与外冷却水夹套3之间形成环状通道21。
所述冷却水夹套3包括冷却通道31、冷却腔32和盘管回流通道33，所述冷却腔32设在烧嘴出口端，所述冷却通道31连通于冷却腔32并环绕环状通道21，所述盘管回流通道33连通于冷却腔32并环绕冷却通道31。
所述盘管回流通道33外部设有隔热层。
所述环状通道21与中心通道11同轴设置，与轴线成一锐角。
所述冷却水夹套3外设有高温浇注料制成的保护层。
所述盘管回流通道外部设有隔热层。
应用本实用新型的有益效果：本实用新型中的烧嘴，结构简单，使用寿命长，能够用于粉煤气化制备合成气，尤其可用于粉煤和纯氧低压气化制备合成气的过程。采用本实用新型的烧嘴，在其他条件相同的情况下，粉煤气化过程中碳转化率可达到99%。
附图说明
图1：本实用新型粉煤气化烧嘴剖面图；
图2：冷却水夹套套管简图；
图3：低压粉煤气化烧嘴结构图。
内环喷头-1 外环喷头-2 冷却水夹套-3
中心通道-11 环状通道-21 冷却通道-31
冷却腔-32 盘形回流通道-33
具体实施方式
为更好的说明本实用新型，下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
图1所示烧嘴，与中心通道11同轴设置一个环状通道21，与纵轴成一定锐角与从中心通道送入的燃料交叉，可以让气化剂与燃料混合更均匀，提高气化效率。环状通道21中流动的物料包括蒸汽与氧气，两种气体同一通道可以提高混合气入炉的气流速度，有利于气化剂与燃料的混合，以及煤粉的弥散进而有利于提高转化率。
采用两通道烧嘴，烧嘴加装在燃烧室顶部，并设有冷却水夹套，在水夹套外增加了用高温浇注料制成的保护层。
水夹套的进水通道如图2所示，为一环绕外环喷头的环形冷却通道31；水夹套在喷嘴前段面内设有一冷却腔32，环形冷却通道31与之相连；所述水夹套的出水通道如图3所示，为一环绕环形冷却通道并连通于前端冷却腔的盘管回流通道33。盘管回流通道33外部增加隔热层，形成保护罩，在烧嘴工作时吸收煤烧嘴处高热，保护煤烧嘴不因过热而烧损。
本烧嘴可借助于气流床气化炉，用于粉煤气化制备合成气。使用时，通入一定比例的煤粉和载气、氧气、过热蒸汽，其中煤粉和载气从烧嘴中心导管的顶端进入，氧气和过热蒸汽混合后一起从烧嘴的外环管道进入，然后同时喷入气化炉。
本烧嘴采取了冷却水夹套以及隔热层等保护措施，同时烧嘴内部粉煤流体采取了粒径和速度控制、惰性氛围保护，等等这些都会有效保护和延长烧嘴本身使用寿命。当然，操作中稳定氧煤比，避免瞬时局部富氧超温很重要，但最主要的还是保证较大循环水量和低汽化率及时移走热量防止局部过热才是关键。
本实用新型中的烧嘴，结构简单，能够用于粉煤气化制备合成气，尤其可用于粉煤和纯氧低压气化制备合成气的过程。采用本实用新型的烧嘴，在其他条件相同的情况下，粉煤气化过程中碳转化率可达到99%。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种低压粉煤气化工艺烧嘴，其特征在于，包括内环喷头（1）、外环喷头（2）和冷却水夹套（3），内环喷头（1）内设有中心通道（11），所述外环喷头（2）套在内环喷头（1）外，内环喷头（1）与外环喷头（2）之间形成环状通道（21）。
2.根据权利要求1所述的低压粉煤气化工艺烧嘴，其特征在于，所述冷却水夹套（3）包括冷却通道（31）、冷却腔（32）和盘管回流通道（33），所述冷却腔(32)设在烧嘴出口端，所述冷却通道(31)连通于冷却腔(32)并环绕环状通道(21)，所述盘管回流通道(33)连通于冷却腔(32)并环绕冷却通道(31)。
3.根据权利要求1所述的低压粉煤气化工艺烧嘴，其特征在于，所述盘管回流通道(33)外部设有隔热层。
4.根据权利要求1所述的低压粉煤气化工艺烧嘴，其特征在于，所述环状通道（21）与中心通道（11）同轴设置，与轴线成一锐角。
5.根据权利要求1所述的低压粉煤气化工艺烧嘴，其特征在于，所述冷却水夹套（3）外设有高温浇注料制成的保护层。
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| CN201320331965XU CN203319949U (zh) | 2013-06-08 | 2013-06-08 | 一种低压粉煤气化烧嘴 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN105368501A (zh) * | 2014-09-01 | 2016-03-02 | 大唐国际化工技术研究院有限公司 | 一种适用于气流床煤气化炉的工艺烧嘴的保护机构 |
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2013
- 2013-06-08 CN CN201320331965XU patent/CN203319949U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CP03 | Change of name, title or address |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
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Date of cancellation: 20220921 Granted publication date: 20131204 |
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Granted publication date: 20131204 |