CN219342080U - 点火烧嘴、烧嘴结构和点火系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种点火烧嘴、烧嘴结构和点火系统，点火烧嘴包括：燃料气体通道，用于通入燃料气体；点火氧气通道和第一冷却水通道，点火氧气通道用于通入氧气，燃料气体通道位于点火氧气通道的内侧，第一冷却水通道位于点火氧气通道的外侧；保护气通道，保护气通道位于点火氧气通道和第一冷却水通道之间，保护气通道环绕点火氧气通道设置，保护气通道用于通入惰性气体；其中，保护气通道的出口、点火氧气通道的出口和燃料气体通道的出口相互连通。本实用新型解决了现有技术中的烧嘴结构的高压燃料气浪费严重的问题。

Description

点火烧嘴、烧嘴结构和点火系统

技术领域

本实用新型涉及干煤粉气化技术领域，具体而言，涉及一种点火烧嘴、烧嘴结构和点火系统。

背景技术

干煤粉加压技术、下行激冷技术和膜式水冷壁气化工艺技术，由于上述技术可应用于多种煤种，适用范围广、且对煤的灰分要求不苛刻，故上述技术成为了现代煤气化技术的主流发展方向。

对于干煤粉加压技术而言，顶置式单喷嘴气化炉是干煤粉加压气化炉的主流炉型，其中，烧嘴是气化炉长周期、稳定运行的关键部件，烧嘴由点火烧嘴和主烧嘴组成。液化石油气是点火烧嘴的引燃气，气化炉的点火烧嘴点火成功后，对气化炉进行缓慢升压，待压力正常后，在主烧嘴煤粉管线通入液化石油气，这时主烧嘴的氮气吹扫量逐步降低而煤粉量在逐步增加，同时氧气送进主烧嘴，增大的烧嘴火焰即刻点燃煤粉。当主烧嘴煤粉引燃后，即退去主烧嘴液化石油气，增大煤粉进料量；主烧嘴正常运行后，点火烧嘴液化石油气切换至高压燃料气，确保点火烧嘴的稳定运行，同时也确保点火烧嘴通道有连续的保护气。高压燃料气组份与气化炉产品合成气组份一致。

但是，在主烧嘴运行期间，点火烧嘴一直通入高压燃料气进行燃烧，这样，极大的浪费了资源。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种点火烧嘴、烧嘴结构和点火系统，以解决现有技术中的烧嘴结构的高压燃料气浪费严重的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的第一个方面，提供了一种点火烧嘴，包括：燃料气体通道，用于通入燃料气体；点火氧气通道和第一冷却水通道，点火氧气通道用于通入氧气，燃料气体通道位于点火氧气通道的内侧，第一冷却水通道位于点火氧气通道的外侧；保护气通道，保护气通道位于点火氧气通道和第一冷却水通道之间，保护气通道环绕点火氧气通道设置，保护气通道用于通入惰性气体；其中，保护气通道的出口、点火氧气通道的出口和燃料气体通道的出口相互连通。

进一步地，点火烧嘴包括：中心套筒，具有用于通入氮气的氮气通道；第一套筒，第一套筒套设在中心套筒上，第一套筒和中心套筒间隔设置，以形成燃料气体通道；第二套筒，第二套筒套设在第一套筒上，第二套筒与第一套筒间隔设置，以形成点火氧气通道；第三套筒，第三套筒套设在第二套筒上，第三套筒与第二套筒间隔设置，以形成保护气通道；第四套筒，第四套筒套设在第三套筒上，第四套筒与第三套筒间隔设置，以形成第一冷却水通道。

进一步地，点火烧嘴具有点火端，第二套筒靠近点火端的一侧的壁面和第三套筒的靠近点火端的一侧的壁面通过挡板连接，以形成一体结构；第二套筒靠近点火端的一侧的壁面上设置有连通通道，保护气通道和点火氧气通道通过连通通道连通。

进一步地，第二套筒包括相互连接的套筒主体和过渡套筒段，过渡套筒段位于套筒主体的靠近点火端的一端；沿氮气的流动方向，过渡套筒段的气体流通截面逐渐减小；其中，连通通道位于过渡套筒段上，连通通道的气体流通方向与过渡套筒段的气体流通方向之间呈锐角设置。

进一步地，连通通道沿过渡套筒段的周向方向延伸。

根据本实用新型的第二个方面，提供了一种烧嘴结构，包括上述的点火烧嘴；主烧嘴，点火烧嘴的至少部分穿设在主烧嘴内。

根据本实用新型的第三个方面，提供了一种点火系统，包括上述的烧嘴结构；中心氮气连通管路，与烧嘴结构的氮气通道连通；第一保护气连通管路，第一保护气连通管路与烧嘴结构的保护气通道连通；燃料气体连通管路，与烧嘴结构的燃料气体通道连通，燃料气体连通管路包括第一燃料气体支路和第二燃料气体支路，第一燃料气体支路和第二燃料气体支路用于通入不同类型的燃料气体；第一氧气连通管路，与烧嘴结构的点火氧气通道连通；第一冷却水管路，与第一冷却水通道连通。

进一步地，点火系统还包括：第二保护气连通管路，第二保护气连通管路与第二燃料气体支路连通。

进一步地，点火系统包括：流量计，流量计设置在第二保护气连通管路上；流量调节阀，流量调节阀设置在第二保护气连通管路上，流量调节阀与流量计信号连接，以使流量调节阀根据流量计的检测结果控制流量调节阀的开度。

进一步地，点火系统包括：切断阀，切断阀设置在第二保护气连通管路上；止回阀，止回阀设置在第二保护气连通管路上；其中，流量调节阀位于切断阀和止回阀之间，流量计位于切断阀的上游。

应用本实用新型的技术方案，本实用新型提供了一种点火烧嘴，包括：燃料气体通道，用于通入燃料气体；点火氧气通道和第一冷却水通道，点火氧气通道用于通入氧气，燃料气体通道位于点火氧气通道的内侧，第一冷却水通道位于点火氧气通道的外侧；保护气通道，保护气通道位于点火氧气通道和第一冷却水通道之间，保护气通道环绕点火氧气通道设置，保护气通道用于通入惰性气体；其中，保护气通道的出口、点火氧气通道的出口和燃料气体通道的出口相互连通。通过上述设置，通过向保护气通道通入惰性气体，以使惰性气体保护点火烧嘴的出口，这样，可以在主烧嘴运行过程中，将燃料气体通道内的燃料气退出，从而减少燃料气的消耗，解决了现有技术中的点火烧嘴的高压燃料气浪费严重的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的点火系统的实施例的整体结构示意图；以及

图2示出了根据本实用新型的烧嘴结构的截面示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

100、燃料气体通道；200、点火氧气通道；300、第一冷却水通道；400、保护气通道；500、氮气通道；10、中心套筒；20、第一套筒；30、第二套筒；40、第三套筒；50、第四套筒；101、点火端；2、主烧嘴；1、点火烧嘴；110、第一保护气连通管路；210、燃料气体连通管路；211、第一燃料气体支路；212、第二燃料气体支路；310、第一氧气连通管路；410、第一冷却水管路；510、第二保护气连通管路；610、中心氮气连通管路；60、流量计；61、流量调节阀；62、切断阀；63、止回阀；311、第二氧气连通管路；411、主内冷却水管路；412、主外冷却水管路；70、主氧气通道；71、主内冷却水通道；72、主外冷却水通道；73、煤粉通道；74、煤粉管路。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

请参考图1和图2，本实用新型提供了一种点火烧嘴，包括：燃料气体通道100，用于通入燃料气体；点火氧气通道200和第一冷却水通道300，点火氧气通道200用于通入氧气，燃料气体通道100位于点火氧气通道200的内侧，第一冷却水通道300位于点火氧气通道200的外侧；保护气通道400，保护气通道400位于点火氧气通道200和第一冷却水通道300之间，保护气通道400环绕点火氧气通道200设置，保护气通道400用于通入惰性气体；其中，保护气通道400的出口、点火氧气通道200的出口和燃料气体通道100的出口相互连通。通过上述设置，通过向保护气通道400通入惰性气体，以使惰性气体保护点火烧嘴的出口，这样，可以在主烧嘴运行过程中，将燃料气体通道100内的燃料气退出，从而减少燃料气的消耗，解决了现有技术中的点火烧嘴的高压燃料气浪费严重的问题。

具体地，为了形成保护气通道，本申请的点火烧嘴包括：中心套筒10，用于通入氮气；第一套筒20，第一套筒20套设在中心套筒10上，第一套筒20和中心套筒10间隔设置，以形成燃料气体通道100；第二套筒30，第二套筒30套设在第一套筒20上，第二套筒30与第一套筒20间隔设置，以形成点火氧气通道200；第三套筒40，第三套筒40套设在第二套筒30上，第三套筒与第二套筒30间隔设置，以形成保护气通道400；第四套筒50，第四套筒50套设在第三套筒40上，第四套筒50与第三套筒40间隔设置，以形成第一冷却水通道300。这样，通过设置第三套筒40，以在点火氧气通道200和第一冷却水通道300之间形成保护气通道400。

具体地，点火烧嘴具有点火端101，第二套筒30靠近点火端101的一侧的壁面和第三套筒40的靠近点火端101的一侧的壁面通过挡板连接，以形成一体结构；第二套筒30靠近点火端101的一侧的壁面上设置有连通通道，保护气通道400和点火氧气通道200通过连通通道连通。

在本申请中，第二套筒30包括相互连接的套筒主体和过渡套筒段，过渡套筒段位于套筒主体的靠近点火端101的一端；沿氮气的流动方向，过渡套筒段的气体流通截面逐渐减小；其中，连通通道位于过渡套筒段上，连通通道的气体流通方向与过渡套筒段的气体流通方向之间呈成锐角设置，以防止保护气体冲击氧气，以防止气体回流。

具体地，连通通道沿过渡套筒段的周向方向延伸，以使充足的二氧化碳通过，流向点火端101，以保护点火烧嘴的点火端101。

本申请还提供了一种烧嘴结构，包括上述的点火烧嘴；主烧嘴2，点火烧嘴1的至少部分穿设在主烧嘴2内。

具体地，主烧嘴2包括主氧气通道70，主氧气通道70位于第一冷却水通道300的外侧，主氧气通道70环绕第一冷却水通道300设置；主内冷却水通道71，主内冷却水通道71位于主氧气通道70的外侧并环绕主氧气通道70设置；煤粉通道73，煤粉通道73位于主内冷却水通道71的外侧并环绕主内冷却水通道71设置；主外冷却水通道72，主外冷却水通道72位于煤粉通道73的外侧并绕煤粉通道73设置。

如图1所示，主烧嘴2还包括煤粉管路74，煤粉管路74与煤粉通道73连通。

如图1所示，本申请还提供了一种点火系统，包括上述的烧嘴结构；第一保护气连通管路110，第一保护气连通管路110与烧嘴结构的保护气通道400连通；燃料气体连通管路210，与烧嘴结构的燃料气体通道100连通，燃料气体连通管路210包括第一燃料气体支路211和第二燃料气体支路212，第一燃料气体支路211和第二燃料气体支路212用于通入不同类型的燃料气体；第一氧气连通管路310，与烧嘴结构的点火氧气通道200连通；第一冷却水管路410，与第一冷却水通道300连通。

具体地，点火系统包括中心氮气连通管路610，中心套筒10具有氮气通道500，中心氮气连通管路610与氮气通道500连通，以向氮气通道500通入氮气。

在本申请中，点火系统还包括：第二保护气连通管路510，第二保护气连通管路510与第二燃料气体支路212连通，这样，通过第一保护气连通管路110通入保护气通道400的保护气和第二保护气连通管路510通入燃料气体通道100的保护气共同保护点火烧嘴的点火端101，可以提升保护效果，并且，可以实现将燃料气完全退出，进一步地防止燃料气的浪费。

具体地，点火系统包括：流量计60，流量计60设置在第二保护气连通管路510上；流量调节阀61，流量调节阀61设置在第二保护气连通管路510上，流量调节阀61与流量计60信号连接，以使流量调节阀61根据流量计60的检测结果控制流量调节阀61的开度，以防止惰性气体通入的量过少，实现气体的流量的精准控制。

具体地，点火系统包括：切断阀62，切断阀62设置在第二保护气连通管路510上，以防止通入气体过多，浪费惰性气体；止回阀63，止回阀63设置在第二保护气连通管路510上，这样，可以防止气体回流；其中，流量调节阀61位于切断阀62和止回阀63之间，流量计60位于切断阀62的上游。

具体地，点火系统还包括：第二氧气连通管路311，第二氧气连通管路311与主氧气通道70连通；主内冷却水管路411，与主内冷却水通道71连通；主外冷却水管路412，与主外冷却水通道72连通。

在本申请中，第一保护气连通管路110和第二保护气连通管路510均用于通入二氧化碳，二氧化碳可为其他工工序反应后产生的废气，这样，可以减少成本，实现废气的循环利用，实现了节能减排。

具体地，点火烧嘴1远离主烧嘴2的一端设置有高能点火装置、火检监测装置(包含火检信号BT0101、火检强度CT0101、火检温度TT0101)，以保护点火烧嘴。

其中，第一燃料气体支路211用于通入液压石油气，第二燃料气体支路212用于通入高压燃料气；第一燃料气体支路211和第二燃料气体支路212均依次设置有流量计、切断阀、流量调节阀、止回阀。

在本申请中，点火烧嘴1在主烧嘴2运行后，继续运行，为节省液化石油气，将液化石油气切换为高压燃料气，切换时通过流量调节阀控制液化石油气和高压燃料气流量，确保进入点火烧嘴的总燃料气流量在预定数值内。

可选地，当主烧嘴运行时，退出0-30％流量的高压燃料气，同时通过第一保护气连通管路110和/或第二保护气连通管路510通入等量的高压二氧化碳，以达到节能目的，退出的高压燃料气的最大流量根据确保点火烧嘴燃烧且火检信号不消失的最低热值计算得出；或者，当主烧嘴运行时，实施点火烧嘴熄灭策略，可通过第一保护气连通管路110和/或第二保护气连通管路510通入和高压燃料气等量的高压二氧化碳，保护点火烧嘴的点火端101，同时全部退出高压燃料气。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

本实用新型提供了一种点火烧嘴，包括：燃料气体通道100，用于通入燃料气体；点火氧气通道200和第一冷却水通道300，点火氧气通道200用于通入氧气，燃料气体通道100位于点火氧气通道200的内侧，第一冷却水通道300位于点火氧气通道200的外侧；保护气通道400，保护气通道400位于点火氧气通道200和第一冷却水通道300之间，保护气通道400环绕点火氧气通道200设置，保护气通道400用于通入惰性气体；其中，保护气通道400的出口、点火氧气通道200的出口和燃料气体通道100的出口相互连通。通过上述设置，通过向保护气通道400通入惰性气体，以使惰性气体保护点火烧嘴的出口，这样，可以在主烧嘴运行过程中，将燃料气体通道100内的燃料气退出，从而减少燃料气的消耗，解决了现有技术中的点火烧嘴的高压燃料气浪费严重的问题。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种点火烧嘴，其特征在于，包括：

燃料气体通道(100)，用于通入燃料气体；

点火氧气通道(200)和第一冷却水通道(300)，所述点火氧气通道(200)用于通入氧气，所述燃料气体通道(100)位于所述点火氧气通道(200)的内侧，所述第一冷却水通道(300)位于所述点火氧气通道(200)的外侧；

保护气通道(400)，所述保护气通道(400)位于所述点火氧气通道(200)和所述第一冷却水通道(300)之间，所述保护气通道(400)环绕所述点火氧气通道(200)设置，所述保护气通道(400)用于通入惰性气体；其中，所述保护气通道(400)的出口、所述点火氧气通道(200)的出口和所述燃料气体通道(100)的出口相互连通。

2.根据权利要求1所述的点火烧嘴，其特征在于，所述点火烧嘴包括：

中心套筒(10)，具有用于通入氮气的氮气通道(500)；

第一套筒(20)，所述第一套筒(20)套设在所述中心套筒(10)上，所述第一套筒(20)和所述中心套筒(10)间隔设置，以形成所述燃料气体通道(100)；

第二套筒(30)，所述第二套筒(30)套设在所述第一套筒(20)上，所述第二套筒(30)与所述第一套筒(20)间隔设置，以形成所述点火氧气通道(200)；

第三套筒(40)，所述第三套筒(40)套设在所述第二套筒(30)上，所述第三套筒与所述第二套筒(30)间隔设置，以形成所述保护气通道(400)；

第四套筒(50)，所述第四套筒(50)套设在所述第三套筒(40)上，所述第四套筒(50)与所述第三套筒(40)间隔设置，以形成所述第一冷却水通道(300)。

3.根据权利要求2所述的点火烧嘴，其特征在于，所述点火烧嘴具有点火端(101)，

所述第二套筒(30)靠近所述点火端(101)的一侧的壁面和所述第三套筒(40)的靠近所述点火端(101)的一侧的壁面通过挡板连接，以形成一体结构；

所述第二套筒(30)靠近所述点火端(101)的一侧的壁面上设置有连通通道，所述保护气通道(400)和所述点火氧气通道(200)通过所述连通通道连通。

4.根据权利要求3所述的点火烧嘴，其特征在于，

所述第二套筒(30)包括相互连接的套筒主体和过渡套筒段，所述过渡套筒段位于所述套筒主体的靠近所述点火端(101)的一端；沿所述氮气的流动方向，所述过渡套筒段的气体流通截面逐渐减小；

其中，所述连通通道位于所述过渡套筒段上，所述连通通道的气体流通方向与所述过渡套筒段的气体流通方向之间呈锐角设置。

5.根据权利要求4所述的点火烧嘴，其特征在于，所述连通通道沿所述过渡套筒段的周向方向延伸。

6.一种烧嘴结构，其特征在于，包括

权利要求1至5中任一项所述的点火烧嘴；

主烧嘴(2)，所述点火烧嘴的至少部分穿设在所述主烧嘴(2)内。

7.一种点火系统，其特征在于，包括

权利要求6所述的烧嘴结构；

中心氮气连通管路(610)，与所述烧嘴结构的氮气通道(500)连通；

第一保护气连通管路(110)，所述第一保护气连通管路(110)与所述烧嘴结构的保护气通道(400)连通；

燃料气体连通管路(210)，与所述烧嘴结构的燃料气体通道(100)连通，所述燃料气体连通管路(210)包括第一燃料气体支路(211)和第二燃料气体支路(212)，所述第一燃料气体支路(211)和所述第二燃料气体支路(212)用于通入不同类型的燃料气体；

第一氧气连通管路(310)，与所述烧嘴结构的点火氧气通道(200)连通；

第一冷却水管路(410)，与所述第一冷却水通道(300)连通。

8.根据权利要求7所述的点火系统，其特征在于，所述点火系统还包括：

第二保护气连通管路(510)，所述第二保护气连通管路(510)与所述第二燃料气体支路(212)连通。

9.根据权利要求8所述的点火系统，其特征在于，所述点火系统包括：

流量计(60)，所述流量计(60)设置在所述第二保护气连通管路(510)上；

流量调节阀(61)，所述流量调节阀(61)设置在所述第二保护气连通管路(510)上，所述流量调节阀(61)与所述流量计(60)信号连接，以使所述流量调节阀(61)根据所述流量计(60)的检测结果控制所述流量调节阀(61)的开度。

10.根据权利要求9所述的点火系统，其特征在于，所述点火系统包括：

切断阀(62)，所述切断阀(62)设置在所述第二保护气连通管路(510)上；

止回阀(63)，所述止回阀(63)设置在所述第二保护气连通管路(510)上；

其中，所述流量调节阀(61)位于所述切断阀(62)和所述止回阀(63)之间，所述流量计(60)位于所述切断阀(62)的上游。

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