CN207958280U - 一种头部采用冲击冷却的鼓风口氧气烧嘴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种头部采用冲击冷却的鼓风口氧气烧嘴，包括氧蒸汽喷射单元、冷却单元和安装法兰，氧蒸汽喷射单元包括主喷管，主喷管的端部为氧蒸汽喷口，冷却单元的冷却水进水管连通有流射管，流射管伸入流射腔内，流射腔密闭设置在靠近氧蒸汽喷口的主喷管外壁，流射腔还连通有冷却水盘管，冷却水盘管同时缠绕主喷管和冷却水进水管后连通冷却水出水管。本实用新型通过流射腔增大冷却水与烧嘴头部的换热面积，使烧嘴头部及氧蒸汽喷口处得到良好的冷却，并且使起冷却作用的射流腔与炉内高温腐蚀性气体隔离，确保烧嘴头部所用材料不因高温及氧化腐蚀性环境而发生损坏，从而提供一种寿命更长的运行更加稳定的鼓风口氧气烧嘴。

Description

一种头部采用冲击冷却的鼓风口氧气烧嘴

技术领域

本实用新型涉及一种鼓风口氧气烧嘴，具体涉及一种头部采用冲击冷却的鼓风口氧气烧嘴。

背景技术

BGL碎煤熔渣气化技术属于液态排渣的气化炉，该技术相对于目前国内普遍应用的煤化工技术最大的特点就是：利用的原煤是褐煤(低质煤)，而我国80％左右的煤炭资源均是褐煤等低质煤，符合我国煤炭深加工产业政策，也是我国未来煤化工发展的主要趋势，国内已有数套该装置运行。根据国内运行经验，鼓风口氧气烧嘴的平均使用寿命为90天左右，其经常性维修与更换已经成为BGL气化炉频繁停炉的主要原因之一，严重影响了企业的经济效益。BGL碎煤熔渣气化炉中褐煤(低质煤)从顶部由煤锁间歇进入气化炉，气化剂蒸汽、氧气从气化炉下部的鼓风口氧气烧嘴以相同角度喷入炉内，在中心处形成富氧燃烧区。通过控制气化剂氧浓度来调整炉内反应温度达到灰熔点温度以上，使灰渣变成熔融态后进入熔渣池，然后通过连接短节(燃烧环)间歇排入激冷室，最后从渣锁间歇排入冲渣沟。

通常BGL碎煤熔渣气化炉有六台鼓风口氧气烧嘴，以一定的水平夹角均布对置安装于气化炉侧壁上深入炉内熔渣池部分。鼓风口氧气烧嘴是单通道缩变径结构设计，采用冷却水盘管和铸铜结构形式冷却，利用铜材料良好的导热性能将烧嘴表面所受炉内高温热量带走。现有结构设计中冷却水不能对烧嘴头部进行良好冷却，头部又处于炉内熔渣池附近约1500℃的高温环境中，因此头部经常会因高温烧蚀，口部通道结构尺寸变形，严重影响烧嘴使用寿命短和性能参数，同时铜材料的维修麻烦。

发明内容

针对现有技术中的缺陷和不足，本实用新型提供了一种头部采用冲击冷却的鼓风口氧气烧嘴，克服现有鼓风口氧气烧嘴不能进行良好冷却的缺陷。

为达到上述目的，本实用新型采取如下的技术方案：

一种头部采用冲击冷却的鼓风口氧气烧嘴，包括氧蒸汽喷射单元、冷却单元和安装法兰，所述氧蒸汽喷射单元包括垂直穿过所述安装法兰的主喷管，主喷管的端部为氧蒸汽喷口，所述冷却单元的冷却水进水管穿过所述安装法兰后连通有流射管，流射管伸入流射腔内，流射腔密闭设置在靠近氧蒸汽喷口的主喷管外壁，流射腔还连通有冷却水盘管，冷却水盘管同时缠绕主喷管和冷却水进水管后连通冷却水出水管，且在冷却水盘管和流射腔外加工有圆筒状的铸铜体。

本实用新型还具有如下区别技术特征：

可选地，所述主喷管的一端连通有检测孔法兰，在靠近检测孔法兰的主喷管的侧壁连通有氧蒸汽法兰，主喷管的另一端为所述氧蒸汽喷口；所述冷却水进水管的端部连通有冷却水入口法兰，冷却水出水管穿出所述安装法兰后连通有冷却水出口法兰；所述检测孔法兰、氧蒸汽法兰、冷却水入口法兰和冷却水出口法兰均位于所述安装法兰的同一侧。

可选地，所述检测孔法兰与安装法兰同轴布设；所述冷却水入口法兰和氧蒸汽法兰垂直于安装法兰布设且分别设于安装法兰中心轴线的左右两侧；所述冷却水出口法兰垂直于安装法兰布设且设于安装法兰中心轴线的下方。

可选地，所述主喷管为减缩变径管，且主喷管在靠近氧蒸汽喷口的一端的主喷管的直径变小。

可选地，所述流射管和冷却水进水管均靠近并平行于主喷管设置，流射管的直径小于冷却水进水管的直径。

可选地，所述冷却水盘管是经铸铜工艺埋于所述铸铜体中。

可选地，所述铸铜体在靠近氧蒸汽喷口的一端外表面堆焊有堆焊层，堆焊层为耐高温、抗氧化及耐腐蚀的金属。

可选地，靠近所述氧蒸汽喷口的铸铜体的端部侧壁与氧蒸汽喷口的外壁密封连接。

可选地，所述流射管的喷口伸至流射腔前壁附近，流射管的喷口靠近氧蒸汽喷口设置。

可选地，所述铸铜体的轴向平行于主喷管。

本实用新型与现有技术相比，有益的技术效果是：

(Ⅰ)本实用新型采用流射管与流射腔结合的方式，流射管伸至流射腔前壁附近，即靠近氧蒸汽喷口的位置，在氧蒸汽喷口附近的主喷管外壁上形成高强度的冲击射流换热，从而对主喷管头部及口部进行有效保护。

(Ⅱ)本实用新型采用在流射腔外加工铸铜体以及在靠近氧蒸汽喷口的一端的铸铜体外表面堆焊堆焊层的方式对流射腔进行有效保护，防止在实际运行中出现焊缝泄露的情况。

(Ⅲ)本实用新型通过增大冷却水与烧嘴头部的换热面积，使烧嘴头部及氧蒸汽喷口处得到良好的冷却，并且使起冷却作用的射流腔与炉内高温腐蚀性气体隔离，确保烧嘴头部所用材料不因高温及氧化腐蚀性环境而发生损坏，从而提供一种寿命更长的运行更加稳定的鼓风口氧气烧嘴。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的左视图；

图3为本实用新型的流射腔剖面图；

图中各标号表示为:1-氧蒸汽喷射单元，2-冷却单元，3-安装法兰，5- 检测孔法兰；

11-主喷管，12-氧蒸汽法兰，13-氧蒸汽喷口；

21-冷却水入口法兰，22-冷却水进水管，23-冷却水盘管，24-冷却水出水管，25-铸铜体，26-冷却水出口法兰，27-流射管，28-流射腔，29-堆焊层。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

如图1至图3所示，一种头部采用冲击冷却的鼓风口氧气烧嘴，包括氧蒸汽喷射单元1、冷却单元2和安装法兰3，氧蒸汽喷射单元1包括垂直穿过所述安装法兰3的主喷管11，主喷管11的端部为氧蒸汽喷口13，所述冷却单元2的冷却水进水管22穿过所述安装法兰3后连通有流射管27，流射管27伸入流射腔28内，流射腔28密闭设置在靠近氧蒸汽喷口13的主喷管11外壁，流射腔28还连通有冷却水盘管23，冷却水盘管23同时缠绕主喷管11和冷却水进水管22后连通冷却水出水管24，且在冷却水盘管 23和流射腔28外加工有圆筒状的铸铜体25。

通过上述技术方案，本实用新型采用流射管27与流射腔28结合的方式，流射管27伸至流射腔28前壁附近，即靠近氧蒸汽喷口13的位置，在氧蒸汽喷口13附近的主喷管11外壁上形成高强度的冲击射流换热，从而对主喷管11头部及口部进行有效保护；本实用新型采用在流射腔28外加工铸铜体25以及在靠近氧蒸汽喷口13的一端的铸铜体25外表面堆焊堆焊层29的方式对流射腔28进行有效保护，防止在实际运行中出现焊缝泄露的情况；本实用新型通过增大冷却水与烧嘴头部的换热面积，使烧嘴头部及氧蒸汽喷口13处得到良好的冷却，并且使起冷却作用的射流腔28与炉内高温腐蚀性气体隔离，确保烧嘴头部所用材料不因高温及氧化腐蚀性环境而发生损坏，从而提供一种寿命更长的运行更加稳定的鼓风口氧气烧嘴。

在本实用新型提供的具体实施方式中，主喷管11的一端连通有检测孔法兰5，在靠近检测孔法兰的主喷管11的侧壁连通有氧蒸汽法兰12，主喷管11的另一端为所述氧蒸汽喷口13；冷却水进水管22的端部连通有冷却水入口法兰21，冷却水出水管24穿出所述安装法兰3后连通有冷却水出口法兰26；检测孔法兰5、氧蒸汽法兰12、冷却水入口法兰21和冷却水出口法兰26均位于所述安装法兰3的同一侧。氧蒸汽法兰12、冷却水入口法兰 21和冷却水出口法兰26分别用于固定连接氧蒸汽储存装置、冷却水水源和排水装置，检测孔法兰5用以连接检测炉内火焰的检测装置。

在图1和图2所示的具体实施方式中，检测孔法兰5与安装法兰3同轴布设；冷却水入口法兰21和氧蒸汽法兰12垂直于安装法兰3布设且分别设于安装法兰3中心轴线的左右两侧；冷却水出口法兰26垂直于安装法兰3布设且设于安装法兰3中心轴线的下方，各个法兰的布设方式一方面能够尽可能合理利用安装法兰3一侧的空间，另一方面能有利于各个法兰连接相应的工作装置，同时保证了整个装置的美观。在其他实施方式中，各个法兰之间还可以通过其他常见的上下方位或左右方位等布设方式进行固定安装，都能达到合理利用安装法兰3一侧的空间并保证整个装置美观的目的。

在本实用新型提供的具体实施方式中，主喷管11为减缩变径管，且主喷管11在靠近氧蒸汽喷口13的一端的主喷管11的直径变小，经过缩颈设置的主喷管11能达到提速的目的，且提速后将氧蒸汽喷入炉膛内，提高工作效率。

在本实用新型提供的具体实施方式中，流射管27和冷却水进水管22 均靠近并平行于主喷管11设置，流射管27的直径小于冷却水进水管22的直径，流射管27的直径减小，能达到提速的目的，且提速后将冷却水喷入流射腔28内，提高冷却效率。

在一种实施方式中，冷却水盘管23是经铸铜工艺埋于铸铜体25中，能够对铸铜体25进行冷却，从而延长烧嘴的使用寿命。

如图3所示，在另一种实施方式中，铸铜体25在靠近氧蒸汽喷口13 的一端外表面堆焊有堆焊层29，堆焊层29为耐高温、抗氧化及耐腐蚀的金属，避免在炉内高温环境下氧蒸汽喷口13因高温造成变形，有效延长烧嘴的使用寿命，减少维修次数并保证烧嘴的性能参数，同时，在靠近氧蒸汽喷口13的一端的铸铜体25外表面堆焊堆焊层29对流射腔28进行有效保护，防止在实际运行中出现焊缝泄露的情况。

在一种实施方式中，靠近氧蒸汽喷口13的铸铜体25的端部侧壁与氧蒸汽喷口13的外壁密封连接，防止在实际运行中出现焊缝泄露的情况。

具体的，流射管27的喷口伸至流射腔28前壁附近，流射管27的喷口靠近氧蒸汽喷口13设置，确保在氧蒸汽喷口13附近的主喷管11外壁上形成高强度的冲击射流换热，从而对主喷管11头部及口部进行有效保护。

一种实施方式中，铸铜体25的轴向平行于主喷管11。铸铜体25能同时对主喷管11和氧蒸汽喷口13进行更好的保护，避免因高温及磨损造成的变形。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (10)

1.一种头部采用冲击冷却的鼓风口氧气烧嘴，包括氧蒸汽喷射单元(1)、冷却单元(2)和安装法兰(3)，其特征在于，所述氧蒸汽喷射单元(1)包括垂直穿过所述安装法兰(3)的主喷管(11)，主喷管(11)的端部为氧蒸汽喷口(13)，所述冷却单元(2)的冷却水进水管(22)穿过所述安装法兰(3)后连通有流射管(27)，流射管(27)伸入流射腔(28)内，流射腔(28)密闭设置在靠近氧蒸汽喷口(13)的主喷管(11)外壁，流射腔(28)还连通有冷却水盘管(23)，冷却水盘管(23)同时缠绕主喷管(11)和冷却水进水管(22)后连通冷却水出水管(24)，且在冷却水盘管(23)和流射腔(28)外加工有圆筒状的铸铜体(25)。

2.如权利要求1所述的头部采用冲击冷却的鼓风口氧气烧嘴，其特征在于，所述主喷管(11)的一端连通有检测孔法兰(5)，在靠近检测孔法兰(5)的主喷管(11)的侧壁连通有氧蒸汽法兰(12)，主喷管(11)的另一端为所述氧蒸汽喷口(13)；所述冷却水进水管(22)的端部连通有冷却水入口法兰(21)，冷却水出水管(24)穿出所述安装法兰(3)后连通有冷却水出口法兰(26)；所述检测孔法兰(5)、氧蒸汽法兰(12)、冷却水入口法兰(21)和冷却水出口法兰(26)均位于所述安装法兰(3)的同一侧。

3.如权利要求2所述的头部采用冲击冷却的鼓风口氧气烧嘴，其特征在于，所述检测孔法兰(5)与安装法兰(3)同轴布设；所述冷却水入口法兰(21)和氧蒸汽法兰(12)垂直于安装法兰(3)布设且分别设于安装法兰(3)中心轴线的左右两侧；所述冷却水出口法兰(26)垂直于安装法兰(3)布设且设于安装法兰(3)中心轴线的下方。

4.如权利要求1所述的头部采用冲击冷却的鼓风口氧气烧嘴，其特征在于，所述主喷管(11)为减缩变径管，且主喷管(11)在靠近氧蒸汽喷口(13)的一端的主喷管(11)的直径变小。

5.如权利要求1所述的头部采用冲击冷却的鼓风口氧气烧嘴，其特征在于，所述流射管(27)和冷却水进水管(22)均靠近并平行于主喷管(11)设置，流射管(27)的直径小于冷却水进水管(22)的直径。

6.如权利要求1所述的头部采用冲击冷却的鼓风口氧气烧嘴，其特征在于，所述冷却水盘管(23)是经铸铜工艺埋于所述铸铜体(25)中。

7.如权利要求1所述的头部采用冲击冷却的鼓风口氧气烧嘴，其特征在于，所述铸铜体(25)在靠近氧蒸汽喷口(13)的一端外表面堆焊有堆焊层(29)，堆焊层(29)为耐高温、抗氧化及耐腐蚀的金属。

8.如权利要求1所述的头部采用冲击冷却的鼓风口氧气烧嘴，其特征在于，靠近所述氧蒸汽喷口(13)的铸铜体(25)的端部侧壁与氧蒸汽喷口(13)的外壁密封连接。

9.如权利要求1所述的头部采用冲击冷却的鼓风口氧气烧嘴，其特征在于，所述流射管(27)的喷口伸至流射腔(28)前壁附近，流射管(27)的喷口靠近氧蒸汽喷口(13)设置。

10.如权利要求1所述的头部采用冲击冷却的鼓风口氧气烧嘴，其特征在于，所述铸铜体(25)的轴向平行于主喷管(11)。