CN219453938U - 一种三通道气化烧嘴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三通道气化烧嘴，包括中心管，中心管的外部设有同心的第一层套管，第一层套管的外部设有同心的第二层套管，第二层套管的外部设有第三层套管，中心管和第一层套管之间形成有环形的第一层通道，第一层套管和第二层套管之间形成有环形的第二通道，第二通道和中心管用于向喷口输送燃料，中心管的前段设置有纺锤形的中心喷头，中心喷头的外侧沿圆周均匀分布有螺旋叶片a，第一层套管的前段外侧设有均匀分布的螺旋叶片b。氧化剂和燃料混合的更加均匀充分，使得燃烧更加充分，旋转喷出的氧化剂和外层燃料，可以扩大燃烧反应的区域、设置冷却水道，避免因集中燃烧导致温度过高造成烧嘴损坏。

Description

一种三通道气化烧嘴

技术领域

本实用新型涉及气化技术领域，具体为一种三通道气化烧嘴。

背景技术

近年来，气化行业逐步呈现原料多样化。以煤为主要原料(粉煤和水煤浆)的气化，技术上更趋向稳定，新兴的渣油制氢、重油裂化等行业给气化行业增加了活力。气化烧嘴是作为气化装置的关键设备，其寿命直接制约气化系统的稳定长周期运行，而烧嘴在喷口处有效组织燃料与氧气雾化(或混合)使得反应更充分的同时，也能够确保烧嘴的喷口和冷却设备得到有效保护，才能确保产品的寿命。目前在使用的气化烧嘴都是将氧气和燃料全部集中在烧嘴喷口处混合，使得整个反应区集中在了烧嘴出口处，导致出口处附近辐射温度非常高，尽管有冷却结构然会出现过热龟裂甚至烧嘴穿孔等情况。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种三通道气化烧嘴，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种三通道气化烧嘴，包括中心管，所述中心管的外部设有同心的第一层套管，第一层套管的外部设有同心的第二层套管，第二层套管的外部设有第三层套管，第一层套管、第二层套管以及第三层套管在前端依次收缩口径与中心管形成喷口，所述中心管和第一层套管之间形成有环形的第一层通道，所述第一层通道用于向喷口输送氧化剂，所述第一层套管和第二层套管之间形成有环形的第二通道，第二通道和中心管用于向喷口输送燃料，所述第二层套管与第三层套管之间形成有环形的冷却水道，所述中心管的前段设置有纺锤形的中心喷头，中心喷头的外侧沿圆周均匀分布有螺旋叶片a，螺旋叶片a用于导流第一层通道内的氧化剂，所述第一层套管的前段外侧设有均匀分布的螺旋叶片b，所述螺旋叶片a与螺旋叶片b的螺旋方向相同。

优选的，所述第三层套管的尾部分别设有两个冷却水接管，所述冷却水道内设有夹套，夹套用于将输入的冷却水导流经过喷口的内侧。

优选的，所述螺旋叶片a、螺旋叶片b的螺旋角度均在23°～27°。

优选的，所述中心喷头前端的锥角A大小为30°～40°，所述第一层套管前端的锥角B大小为60°～70°。

优选的，还包括分配座，所述分配座包括筒体，筒体的前端与第二层套管对接，所述筒体的尾端中心设有贯穿的燃料接管,燃料接管的外侧设有多个与其连通的支管，支管的前端分别与第二通道的尾部连通，燃料接管的前端与中心管对接，筒体的外侧固定连接有氧化剂接管，所述氧化剂接管接通至第一层通道的尾部。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本气化烧嘴的喷口处从中心向外依次是燃料、氧化剂、燃料，氧化剂和外层的燃料经过对应的螺旋叶片a、螺旋叶片b时获得相同旋向的旋转动量，从喷口喷出时，氧化剂和燃料混合的更加均匀充分，因此能够使得燃烧更加充分，此外旋转喷出的氧化剂和外层燃料，可以扩大燃烧反应的区域，实现燃料的分级燃烧，使得喷口和冷却结构附近处于还原氛围，避免因集中燃烧导致温度过高造成烧嘴损坏，有利于延长使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的剖视结构示意图；

图2为本实用新型烧嘴口的处的局部示意图；

图3为本实用新型中心喷头的结构示意图。

图中：1、中心管；2、第一层套管；3、第二层套管；4、第三层套管；5、第一层通道；6、第二通道；7、冷却水道；8、冷却水接管；9、分配座；10、中心喷头；11、螺旋叶片a；12、螺旋叶片b；13、氧化剂接管；14、支管；15、燃料接管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种三通道气化烧嘴，包括中心管1，中心管1的外部设有同心的第一层套管2，第一层套管2的外部设有同心的第二层套管3，第二层套管3的外部设有第三层套管4，第一层套管2、第二层套管3以及第三层套管4在前端依次收缩口径与中心管1形成喷口，喷口呈同心圆形。

中心管1和第一层套管2之间形成有环形的第一层通道5，第一层通道5用于向喷口输送氧化剂，第一层套管2和第二层套管3之间形成有环形的第二通道6，第二通道6和中心管1用于向喷口输送燃料，从喷口喷出时将从中心到外依次是燃料、氧化剂、燃料，中心管1分配15％～20％的燃料。第二层套管3与第三层套管4之间形成有环形的冷却水道7，第三层套管4的尾部分别设有两个冷却水接管8，冷却水道7内设有夹套，夹套用于将输入的冷却水导流经过喷口区域进行冷却。

中心管1的前段设置有纺锤形的中心喷头10，中心喷头10的外侧沿圆周均匀分布有螺旋叶片a11，螺旋叶片a11用于导流第一层通道5内的氧化剂，氧化剂经过螺旋叶片a11导流喷出后获得一定的旋转动量。第一层套管2的前段外侧设有均匀分布的螺旋叶片b12，螺旋叶片a11与螺旋叶片b12的螺旋方向相同，大部分的燃料通过第二通道6并经过螺旋叶片b12导流喷出，从该通道喷出的燃料获得与氧化剂旋转方向相同的动量，既而可以充分有效的将燃料、氧化剂喷出后进行混合，并且可以扩大燃料和氧化剂的分布范围，进而能够避免产生因集中燃烧而产生的过热问题。螺旋叶片a11、螺旋叶片b12的螺旋角度均在23°～27°，中心喷头10前端的锥角A大小为30°～40°，第一层套管2前端的锥角B大小为60°～70°。

还包括分配座9，分配座9包括筒体，筒体的前端与第二层套管3对接，筒体的尾端中心设有贯穿的燃料接管15，燃料接管15的外侧设有多个与其连通的支管14，支管14和燃料接管15的中心轴呈锐角，进入的燃料被按比例分配到中心管1、第二通道6，分配的比例由截面比来控制。支管14的前端分别与第二通道6的尾部连通，第二通道6的表面采用DLC涂层技术进行喷涂耐磨层。燃料接管15的前端与中心管1对接，筒体的外侧固定连接有氧化剂接管13，氧化剂接管13接通至第一层通道5的尾部。

工作原理：使用时燃料从燃料接管15被输入，经过分配座9后，分别按比例进入到中心管1以及第二通道6，大部分燃料通过第二通道6流至喷口，氧化剂通过第一层通道5输送至喷口，因此喷口处从中心向外依次是燃料、氧化剂、燃料，氧化剂和外层的燃料经过对应的螺旋叶片a11、螺旋叶片b12时获得相同旋向的旋转动量，从喷口喷出时，氧化剂和燃料混合的更加均匀充分，因此能够使得燃烧更加充分，此外旋转喷出的氧化剂和外层燃料，可以扩大燃烧反应的区域，避免集中燃烧导致温度过高。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种三通道气化烧嘴，包括中心管(1)，所述中心管(1)的外部设有同心的第一层套管(2)，第一层套管(2)的外部设有同心的第二层套管(3)，第二层套管(3)的外部设有第三层套管(4)，第一层套管(2)、第二层套管(3)以及第三层套管(4)在前端依次收缩口径与中心管(1)形成喷口，其特征在于：所述中心管(1)和第一层套管(2)之间形成有环形的第一层通道(5)，所述第一层通道(5)用于向喷口输送氧化剂，所述第一层套管(2)和第二层套管(3)之间形成有环形的第二通道(6)，第二通道(6)和中心管(1)用于向喷口输送燃料，所述第二层套管(3)与第三层套管(4)之间形成有环形的冷却水道(7)，所述中心管(1)的前段设置有纺锤形的中心喷头(10)，中心喷头(10)的外侧沿圆周均匀分布有螺旋叶片a(11)，螺旋叶片a(11)用于导流第一层通道(5)内的氧化剂，所述第一层套管(2)的前段外侧设有均匀分布的螺旋叶片b(12)，所述螺旋叶片a(11)与螺旋叶片b(12)的螺旋方向相同。

2.根据权利要求1所述的一种三通道气化烧嘴，其特征在于：所述第三层套管(4)的尾部分别设有两个冷却水接管(8)，所述冷却水道(7)内设有夹套，夹套用于将输入的冷却水导流经过喷口的内侧。

3.根据权利要求1所述的一种三通道气化烧嘴，其特征在于：所述螺旋叶片a(11)、螺旋叶片b(12)的螺旋角度均在23°～27°。

4.根据权利要求3所述的一种三通道气化烧嘴，其特征在于：所述中心喷头(10)前端的锥角A大小为30°～40°，所述第一层套管(2)前端的锥角B大小为60°～70°。

5.根据权利要求1所述的一种三通道气化烧嘴，其特征在于：还包括分配座(9)，所述分配座(9)包括筒体，筒体的前端与第二层套管(3)对接，所述筒体的尾端中心设有贯穿的燃料接管(15),燃料接管(15)的外侧设有多个与其连通的支管(14)，支管(14)的前端分别与第二通道(6)的尾部连通，燃料接管(15)的前端与中心管(1)对接，筒体的外侧固定连接有氧化剂接管(13)，所述氧化剂接管(13)接通至第一层通道(5)的尾部。