CN204752640U - 用于二段式干煤粉气流床气化炉的多功能煤气化烧嘴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于二段式干煤粉气流床气化炉的多功能煤气化烧嘴。在二段式煤气化技术中，需要开发一种集点火启动烧嘴、煤粉气化烧嘴及炉膛内气化状态检测于一体的多功能烧嘴。本实用新型的特征在于，一火焰探测管的头部置于所述主烧嘴内的中心位置，火焰探测管的外层设有燃气通道，该燃气通道的头部设有燃气喷嘴；所述燃气通道的外层设有助燃风通道，该助燃风通道的头部设有旋流结构；所述火焰探测管头部到主烧嘴头部之间形成的空间为预燃室；所述的燃风通道内设有点火枪，火焰探测管的尾部设有火焰检测装置。本实用新型集点火启动、煤粉气化及炉膛内气化状态检测功能于一体，有效保证了气化炉正常、稳定工作。

Description

用于二段式干煤粉气流床气化炉的多功能煤气化烧嘴

技术领域

本实用新型涉及煤粉气化烧嘴，尤其是一种用于二段式干煤粉气流床气化炉的多功能煤气化烧嘴。

背景技术

发展煤炭的清洁化利用技术，对于当前日益严重的环境污染显得十分的重要。煤气化技术是指将煤与气化剂(氧气、水蒸气)在高温下反应生成以一氧化碳、氢气为主要成分的合成气，通过对合成气净化后可以得到清洁的燃气，因此煤气化技术是煤炭洁净化利用的首选技术，对以煤炭为主要能源结构的我国而言，显得十分的重要。

干煤粉气流床气化技术代表着当今世界上作为先进的煤气化技术，它是以煤粉为原料，在富氧或者纯氧环境下实行高效、清洁的气化，所生产的煤气不含焦油、酚类等大分子的化合物，因此煤气净化环节简单，可以为用户提供非常洁净的人工煤气。

为了更加提高煤炭的综合利用效率，避免气流床气化炉在工作时炉衬受到局部高温的冲蚀，延长炉衬的使用寿命，提高灰渣的综合利用水平，使得气流床气化炉更加简洁，生产过程中更加清洁，开发了一种二段式的干煤粉气化炉，按照预气化室与主气化炉二段式的结构来设计。

所开发的二段式煤气化技术中，预气化室担任了煤气化中的重要角色，为了保证预气化室能够长期稳定工作，简化预气化室的结构，因此需要开发一种集点火启动烧嘴、煤粉气化烧嘴及炉膛内气化状态检测于一体的多功能烧嘴。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种应用于二段式干煤粉气流床气化炉的多功能煤气化烧嘴，其集点火启动、煤粉气化及炉膛内气化状态检测于一体，同时结构简单、操作方便，气化工作时能够实时检测预气化室的工作状态，为保证气化炉正常、稳定工作提供有力的保障。

为此，本实用新型通过以下技术方案来解决上述技术问题：用于二段式干煤粉气流床气化炉的多功能煤气化烧嘴，包括主烧嘴和设置在主烧嘴外壁上的至少一个煤粉喷嘴，其特征在于，

一火焰探测管的头部置于所述主烧嘴内的中心位置，火焰探测管的外层设有燃气通道，该燃气通道的头部设有燃气喷嘴；所述燃气通道的外层设有助燃风通道，该助燃风通道的头部设有旋流结构，所述的燃气喷嘴和旋流结构均置于主烧嘴内；

所述火焰探测管头部到主烧嘴头部之间形成的空间为预燃室，该预燃室的长度与主烧嘴内径之比为0.2～3：1；

所述的燃风通道内设有点火枪，该点火枪的出火口位于预燃室内，火焰探测管的尾部设有火焰检测装置。

煤气化烧嘴工作时，助燃风经过助燃风通道头部的旋流结构后，与从燃气喷嘴喷射出来的燃气混合，在预燃室产生旋转的流场进行初步燃烧，然后以旋流形状往主烧嘴外部的炉膛内喷射火焰；当炉膛内达到规定的温度后，从煤粉喷嘴喷射出来的煤粉与从预燃室喷射出来的火焰混合，引燃煤粉，在炉膛内开始燃烧；当炉膛内煤粉着火稳定后，关闭燃气供应，预燃室断火，从预燃室出来的助燃风在主烧嘴出口与从煤粉喷嘴出来的煤粉混合，在炉膛内高温回流烟气的引燃下，在炉膛内实现稳定的燃烧或者气化。所述的助燃风为空气、富氧、纯氧的一种或者几种的混合物。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本实用新型采取以下技术措施：

所述主烧嘴的出口为缩口，有效保证向炉膛内喷射的火焰呈旋流形状。

所述的主烧嘴呈圆柱形，有利于预燃室内产生旋转的流场。

所述的煤粉喷嘴设置在主烧嘴出口处，使从煤粉喷嘴喷射出来的煤粉与从预燃室喷射出来的火焰混合后在炉膛内进行燃烧，而不在预燃室燃烧。

所述煤粉喷嘴的头部轴线与主烧嘴轴线的夹角α为10～90゜。

所述煤粉喷嘴的头部轴线与主烧嘴出口截面中心线的夹角β为0～60゜。

所述主烧嘴的外壁上连接至少一个用于主烧嘴降温的水冷通道，对主烧嘴进行保护。

所述的旋流结构由多个周向均布在燃气通道外侧壁与助燃风通道内侧壁之间的旋流叶片组成。

本实用新型具有的有益效果是：本实用新型集点火启动、煤粉气化及炉膛内气化状态检测功能于一体，智能化程度高，有效保证了气化炉正常、稳定工作；同时结构简单，操作方便。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型煤粉喷嘴处的截面示意图。

图3为本实用新型旋流结构的示意图。

图中，1-火焰检测装置，2-火焰探测管，3-燃气通道，4-助燃风通道，5-水冷通道，6-旋流结构，7-预燃室，8-点火枪，11-主烧嘴，12-煤粉喷嘴，13-旋流叶片。

具体实施方式

下面结合说明书附图给出本实用新型的实施例，以详细说明本实用新型的技术方案。

如图1-2所示的多功能煤气化烧嘴，由主烧嘴11以及设置在主烧嘴出口处的多个煤粉喷嘴12组成。

所述的主烧嘴11呈圆柱形结构，主烧嘴的出口为缩口，火焰探测管2的头部置于所述主烧嘴内的中心位置，火焰探测管2的外层设有燃气通道3，该燃气通道3的头部设有燃气喷嘴。所述燃气通道3的外层设有助燃风通道4，该助燃风通道4的头部设有旋流结构6，所述的燃气喷嘴和旋流结构6均置于主烧嘴11内。所述的旋流结构6由多个周向均布在燃气通道3的外侧壁与助燃风通道4的内侧壁之间的旋流叶片13组成，如图3所示。

火焰探测管2头部到主烧嘴11头部之间形成的空间为预燃室7(即预气化室)，预燃室7长度L与主烧嘴11内径D之比为0.2～3：1。

煤粉喷嘴12的头部轴线与主烧嘴11轴线的夹角α为10～90゜，煤粉喷嘴12的头部轴线与主烧嘴11出口截面中心线的夹角β为0～60゜。

助燃风通道4内设点火枪8引燃燃气，该点火枪8的出火口位于预燃室7内。主烧嘴11的外壁设有水冷通道5，对主烧嘴11进行降温保护。

火焰探测管2的尾部设置有火焰检测装置1，火焰探测管2内一直通有冷却风，避免高温辐射热损害火焰检测装置。

本实用新型工作时，助燃风经过助燃风通道4头部的旋流结构6后，与从燃气喷嘴喷射出来的燃气混合，在预燃室7产生旋转的流场进行初步燃烧，然后以旋流形状往主烧嘴11外部的炉膛内喷射火焰；当炉膛内达到规定的温度后，从煤粉喷嘴12喷射出来的煤粉与从预燃室7喷射出来的火焰混合，引燃煤粉，在炉膛内开始燃烧。当炉膛内煤粉着火已经相对稳定后，关闭燃气供应，预燃室7断火，从预燃室7出来的助燃风在主烧嘴11出口与从煤粉喷嘴12出来的煤粉混合，在炉膛内高温回流烟气的引燃下，在炉膛内实现稳定的燃烧或者气化。

上述助燃风为空气、含氧量21～99%的富氧、含氧量100%的纯氧中的一种或者任几种的混合物。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的结构作任何形式上的限制。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.用于二段式干煤粉气流床气化炉的多功能煤气化烧嘴，包括主烧嘴(11)和设置在主烧嘴外壁上的至少一个煤粉喷嘴(12)，其特征在于，

一火焰探测管(2)的头部置于所述主烧嘴内的中心位置，火焰探测管(2)的外层设有燃气通道(3)，该燃气通道(3)的头部设有燃气喷嘴；所述燃气通道(3)的外层设有助燃风通道(4)，该助燃风通道(4)的头部设有旋流结构(6)，所述的燃气喷嘴和旋流结构(6)均置于主烧嘴(11)内；

所述火焰探测管(2)头部到主烧嘴(11)头部之间形成的空间为预燃室(7)，该预燃室(7)的长度与主烧嘴(11)内径之比为0.2～3：1；

所述的燃风通道(3)内设有点火枪(8)，该点火枪(8)的出火口位于预燃室(7)内，火焰探测管(2)的尾部设有火焰检测装置(1)。

2.根据权利要求1所述的多功能煤气化烧嘴，其特征在于，所述主烧嘴(11)的出口为缩口。

3.根据权利要求1或2所述的多功能煤气化烧嘴，其特征在于，所述的主烧嘴(11)呈圆柱形。

4.根据权利要求1或2所述的多功能煤气化烧嘴，其特征在于，所述的煤粉喷嘴(12)设置在主烧嘴(11)出口处。

5.根据权利要求4所述的多功能煤气化烧嘴，其特征在于，所述煤粉喷嘴(12)的头部轴线与主烧嘴(11)轴线的夹角α为10～90゜。

6.根据权利要求4所述的多功能煤气化烧嘴，其特征在于，所述煤粉喷嘴(12)的头部轴线与主烧嘴(11)出口截面中心线的夹角β为0～60゜。

7.根据权利要求1或2所述的多功能煤气化烧嘴，其特征在于，所述主烧嘴(11)的外壁上连接至少一个用于主烧嘴降温的水冷通道(5)。

8.根据权利要求1或2所述的多功能煤气化烧嘴，其特征在于，所述的旋流结构(6)由多个周向均布在燃气通道(3)外侧壁与助燃风通道(4)内侧壁之间的旋流叶片(13)组成。