CN203878123U - 干煤粉流化床气化炉组合式点火烧嘴 - Google Patents

干煤粉流化床气化炉组合式点火烧嘴 Download PDF

Info

Publication number
CN203878123U
CN203878123U CN201420113897.4U CN201420113897U CN203878123U CN 203878123 U CN203878123 U CN 203878123U CN 201420113897 U CN201420113897 U CN 201420113897U CN 203878123 U CN203878123 U CN 203878123U
Authority
CN
China
Prior art keywords
burner
oxygen
outlet
internal layer
angle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn - After Issue
Application number
CN201420113897.4U
Other languages
English (en)
Inventor
杜建吉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ji'nan Tongzhi Innovation Energy Technology Co., Ltd.
Original Assignee
杜建吉
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 杜建吉 filed Critical 杜建吉
Priority to CN201420113897.4U priority Critical patent/CN203878123U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN203878123U publication Critical patent/CN203878123U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Withdrawn - After Issue legal-status Critical Current

Links

Abstract

一种干煤粉流化床气化炉组合式点火烧嘴,包括内烧嘴、外烧嘴和外层冷却水套,内烧嘴包括点火器和燃料气通道,外烧嘴的前端为封口端,包括渐扩口结构的氧气通道,细长的双层环状设置在烧嘴前端面的轴向倾斜氧气喷出口,点火氧输出口,以及冷却水均布器,外层冷却水套包括两层环状通道且环状通道的前端有缩口的单旋流道通道,其能够很容易地完成点火,且点火稳定可靠,所生成火焰具有高强度的燃烧值,加快了对气化炉的加热速率,而且使用寿命长。

Description

干煤粉流化床气化炉组合式点火烧嘴
技术领域
本实用新型涉及一种煤粉气化炉用的点火烧嘴,具体地说是干煤粉流化床气化炉组合式点火烧嘴。
背景技术
随着全球性石油资源的紧缺性日趋严重,煤碳资源在化工行业中的实用地位变得越来越重要。随之而来的是,在化工行业中对煤炭的煤气化应用越来越广泛,有逐渐代替石油化工的趋势。而在煤化工行业中,气化炉是煤化工行业中的重点,在气化炉中,点火烧嘴与工艺烧嘴是气化炉的重要部分。点火烧嘴在其中所起的作用是在气化炉投入使用初,升炉温与点燃煤介质。但在点火烧嘴使用过程中出现以下方面问题:点火困难,常需要多次引燃点火才能够成功;点火烧嘴容易被烧坏,使用寿命短,增加使用成本及更换的劳动成本,降低煤气化的工作效率。使用的冷却水套的端头为折流板式的结构,冷却水在流经端头部位时,无法进入到烧嘴的各个部位,造成冷却不均匀,局部超温现象严重。同时由于冷却水流速低,容易获取足够的热量而被汽化,产生大量蒸汽对烧嘴的寿命造成显著损害。
实用新型内容
针对上述存在的问题,本实用新型提供了一种点火操作简单、方便,点火成功率高;冷却水汽化量低,烧嘴使用寿命长的干煤粉流化床气化炉组合式点火烧嘴。
本实用新型为实现上述目的所采取的技术方案如下:
本实用新型公开了一种干煤粉流化床气化炉组合式点火烧嘴,包括烧嘴和冷却水套,所述烧嘴分为内烧嘴和外烧嘴。所述冷却水套分为外层冷却水套和内层冷却水套。自烧嘴的轴心由内层向外层依次同轴套置为内烧嘴、外烧嘴和外层冷却水套。所述内层冷却水套设置在所述外烧嘴的壁体内,且套置在所述内烧嘴外面。
所述内烧嘴包括轴向设置的点火器和燃料气通道。所述点火器的点火电极设在所述燃料气通道前端端口处。所述燃料气通道的前端为扩口端。所述外烧嘴的前端为封口端,且所述外烧嘴沿径向由外向内依次包括外壁、第一中间层、第二中间层、第三中间层及内壁。
所述内层冷却水套包括内层冷却水出水环状通道、内层冷却水进水环状通道及内层冷却水进出水连通部。
所述外壁与第一中间层之间为环状的二次氧进气通道。所述二次氧进气通道的前端处为渐扩口结构,在该渐扩口结构的顶端均布设有多个径向向内侧倾斜并轴向延伸至所述外烧嘴的前端面的二次氧出口,且所述的多个二次氧出口的前端口的圆心位于与烧嘴的前端面同心的圆圈上。
所述第一中间层与第二中间层之间为所述内层冷却水出水环状通道,所述第二中间层与第三中间层之间为环状的一次氧进气通道。所述一次氧进气通道的前端轴向依次为渐扩口通道结构及恒定腔通道结构,且恒定腔通道的型腔尺寸与渐扩口通道结构最前端的型腔尺寸一致。所述一次氧进气通道的恒定腔通道结构的前端设轴向的分配口。在所述分配口的前端均布设置径向向内侧倾斜并轴向延伸至所述外烧嘴前端面的一次氧出口。在所述分配口的上半部分以轴向垂直面为对称面,设有两个径向向内倾斜,并轴向延伸的点火氧出口,所述点火氧出口的进氧口设在所述分配口腔体的侧壁上,所述点火氧出口的喷氧端口延伸至所述燃料气通道前端的侧壁处,并对应所述点火器的点火电极。
所述第三中间层与内壁之间为所述内层冷却水进水环状通道。所述内层冷却水进水环状通道与所述内层冷却水出水环状通道的前端通过内层冷却水进出水连通部。所述内层冷却水进出水连通部的连通通道为孔式或狭缝式的环状射流流道。
所述外层冷却水套设在所述外烧嘴的外壁周围,所述外层冷却水套的前端为封口结构,所述外层冷却水套的型腔被冷却水隔层分割为的双层环状通道结构,所述双层环状通道分别为外层环状通道和内层环状通道,所述内层环状通道的前端出口为缩口腔。所述冷却水隔层的前端为径向膨大体,对应径向膨大体所处的轴向段位置,在所述外层冷却水套的前端设连通所述外层环状通道和内层环状通道的连通腔,所述连通腔的当量截面积不大于所述内层环状通道前端缩口腔处的前端口的当量截面积。冷却水隔层的径向膨大体的设置该处的烧头的腔壁厚度基本一致,从而各部分的温度分布均匀,大大减少了应力裂纹的产生,提高烧嘴的使用性能。
作为对本实用新型的进一步改进,所述二次氧出口为向内倾斜的细长通孔,该细长通孔的轴线与点火烧嘴的轴线之间的夹角为α角,所述α角的取值范围为30°至60°。
作为对本实用新型的进一步改进,所述的前端口圆心位于与烧嘴的前端面同心的圆圈上的多个二次氧出口,沿烧嘴的径向,分为多路,各路二次氧出口的前端口圆心位于与烧嘴的前端面同心的不同圆圈上;同一路中二次氧出口的α角相同,不同路中的α角不同且沿烧嘴的径向自外向内依次变大。这样能够分散氧气,避免氧气在烧嘴的前端某处大量集中,造成局部高温,影响烧嘴的寿命。
作为对本实用新型的进一步改进,所述分配口的型腔小于一次氧进气通道的恒定腔通道结构部分的型腔,一次氧出口的型腔及点火氧出口的型腔均小于分配口的型腔;所述一次氧出口为向内倾斜的细长通孔,细长通孔的轴线与点火烧嘴的轴线之间的夹角为r角,所述r角的取值范围为30°至55°;所述点火氧出口也为向内倾斜的细长通孔,其轴线与点火烧嘴的轴线之间的夹角为Q角;所述Q角的取值范围是45°至60°,所述Q角的值始终大于所述r角的值。
进一步优选,所述一次氧出口型腔为1/2倍分配口型腔;所述点火氧出口的型腔等于/小于一次氧出口的型腔,由所述一次氧出口喷射出的氧气流在点火烧嘴轴线处的交叉点,轴向相距点火烧嘴前端面的间距L1为30mm至180mm;由所述二次氧出口喷射出的氧气流在点火烧嘴轴线处的交叉点,轴向相距点火烧嘴前端面的间距L2为45mm至200mm;所述L1的取值大于L2的取值且L1与L2之间的差值不超过50mm。
作为对本实用新型的进一步改进,所述一次氧出口、二次氧出口及点火氧出口的型腔均为圆柱状,且一次氧出口及二次氧出口的型腔为Φ2mm至Φ5mm,点火氧出口的型腔为Φ0.5mm至Φ2.5mm;在点火烧嘴的前端面,所述一次氧出口的端口中心相距点火烧嘴的轴心的径向间距为D1,所述二次氧出口的端口中心相距点火烧嘴的轴心的径向间距为D2,所述D1/D2的范围是2/3至2/5。
作为对本实用新型的进一步改进,所述点火氧出口的轴线与点火电极端部的轴线之间的夹角e角为钝角或者直角,优选所述e角为90°。
作为对本实用新型的进一步改进,所述内层冷却水进出水连通部为平面布置的双旋流道通道,两螺心处分别设冷却水引入口,与内层冷却水进水环状通道连通,两螺旋的尽头分别设冷却水流出口,与内层冷却水出水环状通道连通。
作为对本实用新型的进一步改进,在所述外层冷却水套的前端设置的连通腔为平面螺旋形,螺心处设冷却水引入口,与内层环状通道连通,螺旋的尽头设冷却水流出口,与外层环状通道连通;所述连通腔的腔道采用孔式或夹缝式结构。特别是采用孔式结构时,在当量截流一定的情况下,能够有效增大冷却水与流道壁的接触面积,提高冷却水的流速,增强换热效果。
作为对本实用新型的进一步改进,沿所述内烧嘴的轴向还设有目镜通道,所述目镜通道的轴线与所述内烧嘴的轴线重合,所述目镜通道的前端设置在所述燃料气通道前端扩口端内。
有益效果:
本实用新型所涉及的烧嘴为套筒式结构,具有操作简单,点火便利、稳定可靠,能够实现高强度燃烧,加快对气化炉的升温速度,目镜通道的设置,方便了对火焰燃烧状况的检查,冷却水结构的设计使烧嘴各部分散热均匀、快速,避免了冷却水的大量汽化对烧嘴寿命的影响,延长了使用寿命长。
附图说明
图1为本实用新型的右视结构示意图;
图2为图1中A-A向的结构示意图;
图3为图2中I处的局部放大结构示意图;
图4为图2中Ⅱ处的局部结构示意图;
图中:1内烧嘴,11点火器,12燃料气通道,13目镜通道,2外烧嘴,20内层冷却水进出水连通部,21外壁,22第一中间层,23第二中间层,24第三中间层,25内壁,26二次氧进气通道,261二次氧出口,27内层冷却水出水环状通道,28一次氧进气通道,280分配口,281一次氧出口,282点火氧出口,29内层冷却水进水环状通道,3外层冷却水套,31外层环状通道,32内层环状通道,33冷却水隔层。
具体实施方式
为便于理解本实用新型的技术内容,下面结合附图对本实用新型的技术方案作进一步说明。
如图1至3所示,一种干煤粉流化床气化炉组合式点火烧嘴,自外层向内层依次包括同轴套置的外层冷却水套3、外烧嘴2和内烧嘴1;还包括设置在所述外烧嘴2壁体内的内层冷却水套。所述内层冷却水套包括内层冷却水出水环状通道27、内层冷却水进水环状通道29及内层冷却水进出水连通部。
所述内烧嘴1包括轴向设置的点火器11(即高压点火电缆)和燃料气通道12。点火器11由高温探针和高温陶瓷固定块组成,耐高温探针在通电时在尖端放电;所述燃料气通道12的前端为扩口端,这样有利于燃料气与空气的预混,并降低燃料气在出口处的流速,适宜点火。所述点火器11的点火电极设在所述燃料气通道12前端的扩口端的端口处,需要强调的是,要使所述点火器11的点火电极的放电端头距离所述点火烧嘴的前端面有一定的间距。所述燃料气可以为天然气、瓦斯、乙炔、焦炉煤气以及其他低品质可燃气体。
沿所述内烧嘴1的轴向还设有目镜通道13,所述目镜通道的轴线与所述内烧嘴的轴线重合,所述目镜通道13的前端设置在所述燃料气通道12前端扩口端内。该目镜观察孔的设置可以方便人们通过该目镜通道13随时对火焰进行观察,同时由于目镜通道13出口处在燃烧时会形成一个负压区,使高温烟气回卷,将在此形成一个稳定的高温烟气源,来进一步稳定火焰的燃烧。
所述外烧嘴2的前端为封口端,且所述外烧嘴2自外向内依次包括外壁21、第一中间层22、第二中间层23、第三中间层24及内壁25;所述外壁21与第一中间层22之间为环状的二次氧进气通道26,所述二次氧进气通道26的前端处为渐扩口结构,在该渐扩口结构的顶端均布设有径向向内侧倾斜并轴向延伸至所述外烧嘴2的前端面的二次氧出口261,该二次氧出口261将所述二次氧进气通道26与外界连通。
所述二次氧出口261为向内倾斜的细长通孔,该细长通孔的轴线与点火烧嘴的轴线之间的夹角为取值范围在30°至60°之间的α角,优选45°。如图1所示,在烧嘴的前端面上,所述二次氧出口261的出氧端口均匀分布并且中心相互连接为一圆圈,即且所述的多个二次氧出口261的前端口的圆心位于与烧嘴的前端面同心的圆圈上。需要说明的是:所述的前端口圆心位于与烧嘴的前端面同心的圆圈上的多个二次氧出口261,沿烧嘴的径向,分为多路,各路二次氧出口261的前端口圆心位于与烧嘴的前端面同心的不同圆圈上(位于同一圆环上的二次氧出口261为同一路)。同一路中二次氧出口261的α角相同,不同路中的α角不同且沿烧嘴的径向自外向内依次变大。相邻两路之间的α角最好以10°或15°为变化梯度。这样,由不同路的二次氧出口261喷出的二次氧会在烧嘴的前端(轴向)的不同位置分散交叉,形成锥状的层次状结构,避免了氧气在烧嘴前端的某一处大量集中,被引燃后产生局部高温,使烧嘴被提前烧毁。
所述二次氧出口261的型腔远小于所述二次氧进气通道16前端处的渐扩口结构端部的型腔,这样使得氧气在流通过程中,受到渐扩骤缩流道结构的影响,使其在二次氧出口261的端口处的喷出速度大大增加,有利于氧气的集束,增加火焰的稳定性及形成高温焰,而避免生成火焰的扩散,加快了对气化炉的加热升温过程。
所述第一中间层22与第二中间层23之间为内层冷却水出水环状通道27,所述第三中间层24与内壁25之间为内层冷却水进水环状通道29,所述内层冷却水进水环状通道29与所述内层冷却水出水环状通道27通过内层冷却水进出水连通部20连通;所述内层冷却水进出水连通部20的连通通道为孔式或狭缝式的环状射流流道。所述内层冷却水进出水连通部20为平面布置的双旋流道通道,两螺心处分别设冷却水引入口,与所述内层冷却水进水环状通道29连通,两螺旋的尽头分别设冷却水流出口,与所述内层冷却水出水环状通道27连通。
所述第二中间层23与第三中间层24之间为环状的一次氧进气通道28,所述一次氧进气通道28的前端轴向依次为渐扩口通道结构及恒定腔通道结构,恒定腔通道的型腔尺寸与渐扩口通道最前端的型腔尺寸一致。所述一次氧进气通道28的恒定腔通道结构的前端设轴向延伸的分配口280(所述分配口280也为一环状通道),所述分配口280的型腔远小于一次氧进气通道28的恒定腔通道结构部分的型腔。
在所述分配口280的前端均布设置径向向内侧倾斜并轴向延伸至所述外烧嘴前端面的一次氧出口281,所述一次氧出口281的型腔小于所述分配口280的型腔,可以取一次氧出口型腔为1/2倍分配口型腔;所述一次氧出口281为向内倾斜的细长通孔,该细长通孔的轴线与点火烧嘴的轴线之间的夹角为取值范围在30°至55°之间的r角。如图1所示,在烧嘴的前端面上,所述一次氧出口281的出氧端口均匀分布并且中心相互连接为一圆圈。同理,所述一次氧出口281也能够如上述的二次氧出口261一样,分为多路。
在所述分配口280的上半部分以轴向垂直面为对称面,设有两个径向向内倾斜,并轴向延伸的点火氧出口282,所述点火氧出口282的进氧口设在所述分配口280腔体的侧壁上,所述点火氧出口282的喷氧端口延伸至所述燃料气通道12前端的侧壁处,并对应所述点火器11的点火电极,即点火电极的放电部位正对所述点火氧出口282的端口,为增加放电点火的成功率,使所述点火氧出口282的轴线与点火电极端部的轴线之间的夹角e角为90°。
所述点火氧出口282的型腔小于所述分配口280的型腔,所述点火氧出口282为向内倾斜的细长通孔,其轴线与点火烧嘴的轴线之间的夹角为取值范围在45°至60°之间的Q角,所述Q角的取值始终大于所述r角的取值。优选所述r角为30°,所述Q角为60°。
氧气在所述一次氧进气通道28中依次通过扩口通道,缩口通道,从而加大了氧气的喷出速度,有利于氧气的集中,保证生成火焰的焰值温度,加速对气化炉的加热。氧气在此流通过程中,经由分配口280的腔体时,因为一次氧出口281的进氧口设在分配口280腔体的前端,所述点火氧出口282的进氧口设在分配口280腔体的侧壁上,且Q角值大于所述r角值,所以绝大部分的氧气主要是通过所述一次氧出口281高速喷出,而所述点火氧出口282只相当于设置在所述分配口280的腔壁上的一个漏氧孔,经过所述点火氧出口282流出的氧气不仅量小,而且流速慢,所以很有利于氧气流经点火氧出口282后在燃料气通道12的前端与燃料气混合,达到理想的配燃比,增加点火成功率,又由于氧气不断经点火氧出口282慢速流出并与燃料气混合,所以有利于维持生成的小火焰的稳定性。作为优选,所述点火氧出口282的型腔截面等于或小于所述一次氧出口281的截面型腔,从而进一步确保只有很小的一部分氧气由所述点火氧出口282缓慢流出。所述点火氧出口282的型腔截面大小及Q角的选取均是根据燃料气的燃烧特性来确定的,另外,使用过程中还要根据通入的燃料气的燃烧特性来设置通入的一次氧的流速。
所述点火器11的高温探针的端部放电,此时两个点火氧出口282提供的氧气与燃料气混合,被探针引燃,由于所述燃料气通道12前端为扩口结构,所述点火氧出口282的轴线偏离所述分配口280的轴线且腔径较小,所以探针附近的燃料气和氧气的流速均较慢,很适宜点火,且由于氧气的不断供应而稳定维持为一小火焰,随着燃料气和氧气在探针处的累积,所形成的小火焰的焰长会有一定的增加,该小火焰达到一次氧出口281喷出的氧气与燃料气的交叉点附近时,会点燃氧气与燃料气的混合物,形成稳定火焰。即一次氧起到引燃及稳定火焰的作用;进而会引燃由所述二次氧出口261喷出的氧气与燃料气的交叉点附近的氧气与燃料气混合物。这样,氧气经过一次氧出口281和二次氧出口261后,分别以不同的角度与燃料气交叉混合,且形成的交叉面位于烧嘴前端的不同位置,即二次氧出口261喷出的氧气与燃料气的交叉面位于一次氧出口281喷出的氧气与燃料气的交叉面的前面,此种分布结构结构通过气流的剪切、拉伸及搅拌后变得非常均匀,因此使燃烧快速、充分,加快了气化用炉体的升温。二次氧起到助燃的作用,通过二次氧将一次氧生成的火焰进一步拉长,并形成具有一定径向延伸度的高温火焰。
所述一次氧出口281及所述二次氧出口261均为细长孔,氧气通过该细长小孔喷射后,不仅进一步增加喷射速度,而且杜绝了燃气回流的可能性,避免了纯氧燃烧爆炸事故的发生,增加点火的安全可靠性。
进一步进行优化限定:如图4所示,由所述一次氧出口281喷射出的氧气流在点火烧嘴轴线处的交叉点,轴向相距点火烧嘴前端面的间距L1为30mm至180mm;由所述二次氧出口261喷射出的氧气流在点火烧嘴轴线处的交叉点,轴向相距点火烧嘴前端面的间距L2为45mm至200mm;所述L1的取值小于L2的取值。对L1及L2的取值进行限定,原因是:一方面防止氧气流因喷射的轴向距离过长而过于分散,使生成的火焰失去刚烈性,变得过于柔和,同时又确保喷射出的一次氧射流能够有足够长的发散空间,增加其与燃料气的接触面积,保证充分、稳定的燃烧,使初级引燃火焰呈锥形并保持有一定的长度,另一方面使L1取值小于L2取值,靠二次氧射流来进一步拉长引燃火焰,使引燃火焰的外焰远离点火烧嘴端头部,增加点火烧嘴的使用寿命
再进一步进行优化限定:所述一次氧出口281、二次氧出口261及点火氧出口282的型腔均为圆柱状,且一次氧出口281及二次氧出口261的型腔为Φ2mm至Φ5mm,点火氧出口282的型腔为Φ0.5mm至Φ2.5mm;优选,点火氧出口282的型腔小于一次氧出口281的型腔,一次氧出口281的型腔可以与二次氧出口261的型腔一致,也可以根据需要具体限定。如图1所示,在点火烧嘴的前端面,所述一次氧出口281的端口中心相距点火烧嘴的轴心的径向间距为D1,所述二次氧出口261的端口中心相距点火烧嘴的轴心的径向间距为D2,所述D1/D2的范围是2/3至2/5。
所述外层冷却水套3设在所述外烧嘴2的外壁周围,所述外层冷却水套3为前端封口的双层环状通道结构,分别为外层环状通道31和内层环状通道32,所述内层环状通道32为冷却水进水通道,所述外层环状通道31为冷却水出水通道,所述外层环状通道31与所述内层环状通道32通过冷却水隔层33隔开。所述内层环状通道32的前端出口为缩口腔,这样能够提高冷却水流经此处时的流速。
所述冷却水隔层33的前端为径向膨大体,该径向膨大体的尺寸为冷却水隔层33后端的尺寸的3-5倍,对应径向膨大体所处的轴向段位置,在所述外层冷却水套3的前端设连通所述外层环状通道31和内层环状通道32的连通腔,所述连通腔的当量截面积不大于所述内层环状通道32前端缩口腔处的前端口(缩口腔的小口)的当量截面积。这样,冷却水由所述内层环状通道32的前端出口缩口腔加速进入后,会在连通腔内任然保持高速流动的状态,从而减短了冷却水在烧嘴端头(高温区)各单点的单点停留时间,进而减少了水的汽化量。相对目前此处采用的折流板式结构(由于水流在冷却套头部内部分布不均匀,局部高温严重,而且水流流速低,为水的汽化提供了条件,会产生大量的蒸汽,对烧嘴的使用寿命造成显著影响),采用孔式结构形式,能够把冷却水均匀地送到烧嘴头部的各个位置,提高冷却水分布的均匀性,增强散热效果,延长了烧嘴的使用寿命。同时,其还能够使冷却水保持高的流速,大大减少冷却水的汽化。
所述连通腔为平面螺旋形,螺心处设冷却水引入口,与所述内层环状通道32连通,螺旋的尽头设冷却水流出口,与所述外层环状通道31连通。冷却水通过冷却水引入口进入连通腔,旋转流动一周后从冷却水流出口流出,旋转流动通过减薄湍流流动的层流底层,从而极大提高对流换热系数,强化对烧嘴头部的冷却降温效果。
对应所述冷却水隔层33的前端部位置设置径向膨大体,会使连通腔的腔径变小,从而一方面使冷却水由所述内层环状通道32流经该连通腔时流速保持高速湍流状态,带走烧头头部的热量,同时快速流动的冷却水可以减少蒸发,另一方面,使烧嘴头部的壁厚趋于均匀一致,各部分的温度分布均匀,不会出现均布高温二产生应力裂纹,从而提高了烧头的使用寿命。
内层冷却水进出水连通部20有双旋流通道,双旋转流动同样通过减薄湍流流动的层流底层,而极大提高对流换热系数,强化对烧嘴头部的冷却降温效果。内层冷却水通过内层冷却水进出水连通部20均匀而高速的流过烧嘴头部,均匀带走烧嘴头部的热量,降低温度,延长使用寿命。
实践证明,此种冷却水通道结构比现有的仅采用简单的旋流和缝隙流冷却方式,而没有具体设计旋流流道的烧嘴,更能提高使用寿命,使用寿命延长约为9倍以上。采用双层冷却水流道的目的是增加烧嘴各部分冷却程度的均匀性,所以烧嘴直径较大时,也可以在所述的外层冷却水套的外层增设一层或多层冷却水套结构,即采用三层或四层等多层形式的冷却水流道结构。这种简单叠加的冷却水套结构应受到本实用新型的限制。
本实用新型所述的烧嘴通过对烧嘴的输氧通道的设计和冷却水系统的结构调整,使烧嘴实现稳定点火的同时使氧气以相烧嘴轴线中心处以不同的角度喷射,形成前后两层混合气交叉层,增加了氧气与燃料气的混合均匀性,使燃烧更加快速、充分,实现高强度燃烧,提高气化炉的升温速度,避免了燃气回流引起的爆炸事故,此外,还提高了烧嘴的散热性能。
上述仅是对本实用新型的技术方案做出的一种实施方式,对于本领域的技术人员来所,在不经过创造性劳动而仅是经过简单的替换或者等同变换的技术方案均应落入本实用新型的权利要求书的限定范围。

Claims (10)

1.一种干煤粉流化床气化炉组合式点火烧嘴,包括烧嘴和冷却水套,其特征是: 
所述烧嘴分为内烧嘴和外烧嘴;所述冷却水套分为外层冷却水套和内层冷却水套;
自烧嘴的轴心由内层向外层依次同轴套置为内烧嘴、外烧嘴和外层冷却水套;
所述内层冷却水套设置在所述外烧嘴的壁体内,且套置在所述内烧嘴外面;
所述内烧嘴包括轴向设置的点火器和燃料气通道;
所述点火器的点火电极设在所述燃料气通道前端端口处;
所述燃料气通道的前端为扩口端;
所述外烧嘴的前端为封口端,且所述外烧嘴沿径向由外向内依次包括外壁、第一中间层、第二中间层、第三中间层及内壁;
所述内层冷却水套包括内层冷却水出水环状通道、内层冷却水进水环状通道及内层冷却水进出水连通部;
所述外壁与第一中间层之间为环状的二次氧进气通道;
所述二次氧进气通道的前端处为渐扩口结构,在该渐扩口结构的顶端均布设有多个径向向内侧倾斜并轴向延伸至所述外烧嘴的前端面的二次氧出口,且所述的多个二次氧出口的前端口的圆心位于与烧嘴的前端面同心的圆圈上;
所述第一中间层与第二中间层之间为所述内层冷却水出水环状通道;
所述第二中间层与第三中间层之间为环状的一次氧进气通道;
所述一次氧进气通道的前端轴向依次为渐扩口通道结构及恒定腔通道结构,且恒定腔通道的型腔尺寸与渐扩口通道结构最前端的型腔尺寸一致;
所述一次氧进气通道的恒定腔通道结构的前端设轴向的分配口;
在所述分配口的前端均布设置径向向内侧倾斜并轴向延伸至所述外烧嘴前端面的一次氧出口;
在所述分配口的上半部分以轴向垂直面为对称面,设有两个径向向内倾斜,并轴向延伸的点火氧出口,所述点火氧出口的进氧口设在所述分配口腔体的侧壁上,所述点火氧出口的喷氧端口延伸至所述燃料气通道前端的侧壁处,并对应所述点火器的点火电极;
所述第三中间层与内壁之间为所述内层冷却水进水环状通道;
所述内层冷却水进水环状通道与所述内层冷却水出水环状通道的前端通过内层冷却水进出水连通部连通;
所述内层冷却水进出水连通部的连通通道为孔式或狭缝式的环状射流流道;
所述外层冷却水套设在所述外烧嘴的外壁周围,所述外层冷却水套的前端为封口结构,所述外层冷却水套的型腔被冷却水隔层分割为的双层环状通道结构,所述双层环状通道分别为外层环状通道和内层环状通道,所述内层环状通道的前端出口为缩口腔;所述冷却水隔层的前端为径向膨大体,对应该径向膨大体所处的轴向段位置,在所述外层冷却水套的前端设连通所述外层环状通道和内层环状通道的连通腔,所述连通腔的当量截面积不大于所述内层环状通道前端缩口腔处的前端口的当量截面积。
2.根据权利要求1所述的干煤粉流化床气化炉组合式点火烧嘴,其特征是:所述二次氧出口为向内倾斜的细长通孔,该细长通孔的轴线与点火烧嘴的轴线之间的夹角为α角,所述α角的取值范围为30°至60°。
3.根据权利要求2所述的干煤粉流化床气化炉组合式点火烧嘴,其特征是:所述的前端口的圆心位于与烧嘴的前端面同心的圆圈上的多个二次氧出口,沿烧嘴的径向,分为多路,各路二次氧出口的前端口圆心位于与烧嘴的前端面同心的不同圆圈上;同一路中二次氧出口的α角相同,不同路中的α角不同且沿烧嘴的径向自外向内依次变大。
4.根据权利要求1所述的干煤粉流化床气化炉组合式点火烧嘴,其特征是: 
所述分配口的型腔小于一次氧进气通道的恒定腔通道结构部分的型腔;
一次氧出口的型腔及点火氧出口的型腔均小于分配口的型腔;
所述一次氧出口为向内倾斜的细长通孔,该细长通孔的轴线与点火烧嘴的轴线之间的夹角为r角,所述r角的取值范围为30°至55°;
所述点火氧出口为向内倾斜的细长通孔,该细长通孔的轴线与点火烧嘴的轴线之间的夹角为Q角,所述Q角的取值范围是45°至60°;且
所述Q角的值始终大于所述r角的值。
5.根据权利要求4所述的干煤粉流化床气化炉组合式点火烧嘴,其特征是:
所述一次氧出口的型腔为1/2倍的分配口的型腔;所述点火氧出口的型腔不大于所述一次氧出口的型腔;
由所述一次氧出口喷射出的氧气流在点火烧嘴轴线处的交叉点,轴向相距点火烧嘴前端面的间距L1为30mm至180mm;
由所述二次氧出口喷射出的氧气流在点火烧嘴轴线处的交叉点,轴向相距点火烧嘴前端面的间距L2为45mm至200mm;
所述L1的取值小于L2的取值且L1与L2之间的差值不超过50mm。
6.根据权利要求4所述的干煤粉流化床气化炉组合式点火烧嘴,其特征是:
所述一次氧出口、二次氧出口及点火氧出口的型腔均为圆柱状,且一次氧出口及二次氧出口的型腔为Φ2mm至Φ5mm,点火氧出口的型腔为Φ0.5mm至Φ2.5mm;
在点火烧嘴的前端面,所述一次氧出口的端口中心相距点火烧嘴的轴心的径向间距为D1, 所述二次氧出口的端口中心相距点火烧嘴的轴心的径向间距为D2,所述D1/D2的范围是2/3至2/5。
7.根据权利要求1所述的干煤粉流化床气化炉组合式点火烧嘴,其特征是:所述点火氧出口的轴线与点火电极端部的轴线之间的夹角为e角,所述e角为钝角或者90°角。
8.根据权利要求1所述的干煤粉流化床气化炉组合式点火烧嘴,其特征是:所述内层冷却水进出水连通部为平面布置的双旋流道通道,两螺心处分别设冷却水引入口,与内层冷却水进水环状通道连通,两螺旋的尽头分别设冷却水流出口,与内层冷却水出水环状通道连通。
9.根据权利要求1所述的干煤粉流化床气化炉组合式点火烧嘴,其特征是:在所述外层冷却水套的前端设置的连通腔为平面螺旋形,螺心处设冷却水引入口,与内层环状通道连通,螺旋的尽头设冷却水流出口,与外层环状通道连通;所述连通腔的腔道采用孔式或夹缝式结构。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的干煤粉流化床气化炉组合式点火烧嘴,其特征是:沿所述内烧嘴的轴向还设有目镜通道,所述目镜通道的轴线与所述内烧嘴的轴线重合,所述目镜通道的前端设置在所述燃料气通道前端扩口端内。
CN201420113897.4U 2014-03-13 2014-03-13 干煤粉流化床气化炉组合式点火烧嘴 Withdrawn - After Issue CN203878123U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201420113897.4U CN203878123U (zh) 2014-03-13 2014-03-13 干煤粉流化床气化炉组合式点火烧嘴

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201420113897.4U CN203878123U (zh) 2014-03-13 2014-03-13 干煤粉流化床气化炉组合式点火烧嘴

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN203878123U true CN203878123U (zh) 2014-10-15

Family

ID=51678646

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201420113897.4U Withdrawn - After Issue CN203878123U (zh) 2014-03-13 2014-03-13 干煤粉流化床气化炉组合式点火烧嘴

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN203878123U (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103834444A (zh) * 2014-03-13 2014-06-04 杜建吉 干煤粉流化床气化炉组合式点火烧嘴
CN109028051A (zh) * 2018-10-22 2018-12-18 北京巴布科克·威尔科克斯有限公司 一种三旋流低co高效煤粉燃烧器

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103834444A (zh) * 2014-03-13 2014-06-04 杜建吉 干煤粉流化床气化炉组合式点火烧嘴
CN103834444B (zh) * 2014-03-13 2015-07-15 济南同智创新能源科技股份有限公司 干煤粉流化床气化炉组合式点火烧嘴
CN109028051A (zh) * 2018-10-22 2018-12-18 北京巴布科克·威尔科克斯有限公司 一种三旋流低co高效煤粉燃烧器
CN109028051B (zh) * 2018-10-22 2024-04-30 北京巴布科克·威尔科克斯有限公司 一种三旋流低co高效煤粉燃烧器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104154567B (zh) 一种旋转爆震燃烧室
CN103822207B (zh) 一种变压、变工况油烧嘴
CN113864783B (zh) 一种氨燃料快速热解分级喷射枪
US2800093A (en) Apparatus for burning pulverized fuel
CN204042975U (zh) 一种旋转爆震燃烧室
CN101446413A (zh) 一种组合式多喷嘴燃烧器
CN202938295U (zh) 一种变压、变工况油烧嘴
CN201327020Y (zh) 一种组合式多喷嘴燃烧器
CN101975398B (zh) 防回火燃气燃烧器
CN108728168A (zh) 一种气化烧嘴
CN203878123U (zh) 干煤粉流化床气化炉组合式点火烧嘴
CN203741283U (zh) 干煤粉流化床气化炉高效型煤粉烧嘴
CN103834444B (zh) 干煤粉流化床气化炉组合式点火烧嘴
CN203836958U (zh) 具有多个中心对称切向风道的混流燃烧器
CN108036305A (zh) 一种双助燃空气供给型锅炉燃烧室及其方法
CN205480977U (zh) 比例调节圆火焰低NOx排放燃气燃烧器
CN203878122U (zh) 干煤粉流化床气化炉高效型点火烧嘴
CN103805289B (zh) 干煤粉流化床气化炉高效型点火烧嘴
CN103805288A (zh) 干煤粉流化床气化炉高效型煤粉烧嘴
RU2145637C1 (ru) Воздухонагреватель
CN208886766U (zh) 一种奇数循环引火高效节能气体燃烧器
RU2389946C2 (ru) Способ сжигания топлива в циклонном предтопке котла и предтопок для его осуществления
CN216176592U (zh) 一种用于钢包铁包烘烤的设备
CN105509053A (zh) 一种用于辐射管的蓄热式烧嘴
CN212618266U (zh) 一种烤窑枪

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: JI NAN TONGZHI INNOVATION ENERGY TECHNOLOGY CO., L

Free format text: FORMER OWNER: DU JIANJI

Effective date: 20141011

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20141011

Address after: The development zone of Jiyang County of Ji'nan City, Shandong province 251400 Taixing Street No. 6

Patentee after: Ji'nan Tongzhi Innovation Energy Technology Co., Ltd.

Address before: The Jiyang County of Ji'nan City, Shandong province 251400 Taixing Economic Development Zone East Road No. 6

Patentee before: Du Jianji

AV01 Patent right actively abandoned

Granted publication date: 20141015

Effective date of abandoning: 20150715

RGAV Abandon patent right to avoid regrant