CN208166943U - 一种粉煤气化烧嘴气流均布装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种粉煤气化烧嘴气流均布装置,包括内层管、外层管、进气口、顶部盖板以及导流装置；导流装置由变径管、导流环和布风板组成，且位于内层管与外层管组成的环腔内。导流装置与内层管、顶部端盖以及外层管上侧共同围成一个均布腔，并与进气口相通；导流装置与内层管及外层管下侧共同围成一个内环腔，内环腔与均布腔通过布风板通气孔连通，内环腔下侧与后续工艺空间相通。进气口设置在外层管上，且与均布腔连通。从进气口通入的气体首先通过均布腔，向上运动至顶端盖板后反向流动，气流在腔内改变方向时沿周向快速运动，基本可实现周向均布。向下流动的气体通过布风板进一步实现气体的周向均布，然后进入内环腔。布风板上所开通气孔均匀分布，起到整流作用。该装置可实现径向进入的气体沿周向环腔均匀分布，且结构简单，成本低廉，同时整个装置压力损失较小。

Description

一种粉煤气化烧嘴气流均布装置

技术领域

本实用新型涉及气体均布技术领域，具体涉及到粉煤气化烧嘴氧气路气流均布。

背景技术

气化烧嘴是煤气化装置的重要组成部分，目前，我国部分已运行的气化炉出现炉膛温度不均，甚至局部温度超温的情况，严重时影响气化炉的稳定运行及使用寿命。经分析，其中的一个主要原因是径向进气的氧气在气化烧嘴喷口处沿周向分布不均匀，使得局部氧气过量，燃烧反应剧烈，引起超温偏烧。为此需要在氧气通道引入气流均布装置。但是现在所用气流均布装置主要为多层布风板和蜂窝均布器，这两种结果也广泛应用于气体的导流和整流领域，但该结构阻力大，大流量高气速时耗能较高，如采用较大孔径降低流阻时均布效果较差。因此综合考虑环腔均布效果和通道气流阻力，重新设计一种简单可行的气流均布装置。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种适用非轴向进气方式且能有效实现气体沿环腔均匀分布的气体均流装置，尤其适用粉煤气化烧嘴径向进气的氧气，可实现中压大流量氧气在短时间内快速沿周向均布，且通道阻力较小，该实用新型在能耗增加不大的情况下有效解决了因氧气分布不均而引起的炉膛内部超温、偏烧等问题，提高气化效率。

本实用新型所采用的技术方案是：提供一种粉煤气化烧嘴气流均布装置，包括至少一个进气口、内层管、外层管、顶部端盖和导流装置。所述导流装置包括变径管、导流环和布风板，所述变径管上部管口与导流环连接，变径管下部管口端固定于外层管内壁，且下部管口端固定位置略低于进气口下侧，所述布风板内外径分别与内层管外壁和导流环上端连接。

所述导流装置位于内层管与外层管之间，且导流装置与内层管、顶部端盖以及外层管上侧共同围成一个均布腔，并与进气口相通；所述导流装置与内层管及外层管下侧共同围成一个内环腔，内环腔与均布腔通过布风板通气孔连通。

优选的，所述进气口与外层管中心轴成一定夹角，所成角度为30～90度；当进气口数量为两个及以上时，进气口沿周向分布不受限制。

优选的，所述布风板上面通气孔沿周向均匀布置，开孔截面形状为圆形、方形或槽缝形，且通气孔总面积小于进气口横截面积。

优选的，变径管上部管径小于下部管径；下部管口与外层管内壁周向完全焊接。

优选的，所述内环腔沿圆周方向间隙相等。

本实用新型相对于现有技术具有以下技术效果：本实用新型提供的一种气流均布装置包括在内层管（1）和外层管（2）之间增设了由变径管（4）、导流环（5）和布风板（7）构成的导流装置，将原有气体通道（23）分割为均布腔（21）和内环腔（22）。气体由进气口沿径向通入均布腔，在均布腔向上运动，至顶端盖板（6）后反向流动，由于气体在均布腔内需要改变流动方向，在此过程中原本沿周向分布不均的气体有充足的时间沿周向快速再分布，基本可实现周向的均匀分布。向下流动的气体通过布风板通气孔（30）进一步实现气体的周向均布，然后进入内环腔。通气孔沿布风板周向均匀布置，起到整流作用，能有效消除气流在改变运动方向时产生的剧烈扰动，且通气孔总面积小于进气口横截面积，使得均布腔的压力稍大于内环腔的压力，均布腔同时也起到了稳压稳流的作用。该装置可实现径向流动的气体沿周向圆周均匀分布，且结构简单，成本低廉，同时整个装置压力损失较小。

附图说明

图1是现有技术中径向进气结构示意图。

图2是径向进气气流均布装置示意图。

图3是布风板结构示意图。

附图标记说明如下：1-内层管，2-外层管，3-进气口，4-变径管，5-导流环，6-顶端盖板，7-布风板，21-均布腔，22-内环腔，23-现有技术气体通道，30-通气孔，101-进气气流，102-均布腔气流，103-均布后气流,104-现有技术通道回流，105-现有技术通道气流。

具体实施方式

为了更清楚的说明本实用新型，下面结合附图和具体实施例做进一步说明。下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本实用新型的保护范围。

如图1～3所示，本实用新型提供的粉煤气化烧嘴气流均布装置包括至少一个进气口3、内层管1、外层管2、顶部端盖6。在内层管与外层管之间设有导流装置。所述导流装置包括变径管4、导流环5和布风板7，所述变径管上部端口与导流环连接，变径管下部端口固定于外层管内壁，布风板内外径分别与内层管外壁和导流环上端连接。所述外层管上侧、导流装置、内层管以及顶部端盖共同围成一个均布腔21，并与进气口相通；所述内层管、导流装置以及外层管下侧共同围成一个内环腔22，内环腔与外环腔通过布风板通气孔30连通。

在实际应用过程中，所述进气口与外层管中心轴成90度夹角状态为常见，且进气口数量为1个。所述布风板上面通气孔沿周向均匀布置，开孔截面形状为圆形、方形或槽缝形，且通气孔总面积小于进气口横截面积。

变径管上部管径小于下部管径；下部管口与外层管内壁周向完全焊接，避免气体穿过焊缝缝隙。所述内环腔在组装过程中需保证沿圆周方向间隙相等。

下面将详述本实用新型气化烧嘴气流均布装置的工作原理。

在现有技术中，尤其是针对管径较大的环形氧气通道，氧气由径向进入环形通道后，在径向运动惯性的作用下向氧气进口对侧运动，同时位于氧气进口上侧的气体通道空间已形成回流区，氧气运动轨迹则如图1气体回流104所示。因此现有技术下单侧径向进气、轴向环腔排气时，出气口周向分布为进气口对侧气量偏大，进气口侧气量偏小，如图1现有技术通道气流105所示。本实用新型在现有技术气体通道23靠近气体进口处设置均布腔，将原有气体通道分割为均布腔和内环腔两部分，其一气流在内环腔改变流动方向，延长气体周向运动时间，使得气流周向分布更为均匀；其二由于布风板的限流作用，使得均布腔的压力稍高于内环腔的压力，均布腔同时起到了稳压稳流的作用；其三，布风板上面通气孔沿周向均匀布置，起到整流作用，能有效消除气流在改变运动方向时产生的剧烈扰动。通过布风板进入内环腔的气流沿圆周方向基本实现均匀分布，该装置起到了气流均布的作用，且结构简单，成本低廉，同时整个装置压力损失较小。

本实用新型的上述实施例仅为了清楚说明本实用新型工作原理所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于所属领域，在上述说明的基础上所做的不同形式的变化或变动，仍属于本实用新型的保护范围之列。

Claims (5)

1.一种粉煤气化烧嘴气流均布装置，包括至少一个进气口（3）、内层管（1）、外层管（2）、顶部端盖（6）和导流装置，所述导流装置包括变径管（4）、导流环（5）和布风板（7），所述变径管上部管口与导流环连接，变径管下部管口端固定于外层管内壁，且下部管口端固定位置略低于进气口下侧，所述布风板内外径分别与内层管外壁和导流环上端连接，所述导流装置位于内层管（1）与外层管（2）之间，且导流装置与内层管、顶部端盖（6）以及外层管上侧共同围成一个均布腔（21），并与进气口相通；所述导流装置与内层管及外层管下侧共同围成一个内环腔（22），内环腔与均布腔通过布风板（7）上通气孔（30）连通。

2.根据权利要求1所述的一种粉煤气化烧嘴气流均布装置，其特征在于：所述进气口（3）与外层管（2）中心轴成一定夹角，所成角度为30～90度；当进气口数量为两个及以上时，进气口沿周向分布不受限制。

3.根据权利要求1所述的一种粉煤气化烧嘴气流均布装置，其特征在于：所述布风板（7）上面通气孔（30）沿周向均匀布置，开孔截面形状为圆形、方形或槽缝形，且通气孔总面积小于进气口横截面积。

4.根据权利要求1所述的一种粉煤气化烧嘴气流均布装置，其特征在于：变径管（4）上部管径小于下部管径；下部管口与外层管（2）内壁周向完全焊接。

5.根据权利要求1所述的一种粉煤气化烧嘴气流均布装置，其特征在于：所述内环腔（22）沿圆周方向间隙相等。