CN219885998U - 一种组合式烧嘴 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种组合式烧嘴，属于煤化工技术领域，包括：内壳、外壳和补充装置，外壳同心套设在内壳的外部，内壳中形成氧化剂流道，内壳和外壳之间形成粉煤流道，内壳的前端与外壳的前端内部抵接，通过法兰将氧化剂入口管安装在外壳的末端，氧化剂入口管与内壳分别夹持补偿装置的两端，使内壳的末端与氧化剂入口管对接，通过氧化剂流道输送氧化剂，通过粉煤流道输送粉煤，随着烧嘴输送介质温度变化，内壳与外壳受热胀冷缩的热应力影响产生膨胀差；本实用新型提供的组合式烧嘴，通过补偿装置对内壳的伸缩量进行补偿，从而实现对内壳与外壳之间膨胀差的补偿，解决了现有技术中内壳和外壳之间缺少补偿措施而导致烧嘴损坏的问题。

Description

一种组合式烧嘴

技术领域

本实用新型涉及煤化工技术领域，具体涉及一种组合式烧嘴。

背景技术

煤气化是指把经过适当处理的煤(例如粉煤、焦炭颗粒、可燃物粉末等)送入反应器如气化炉内,在一定的煤气化技术工艺流程的温度和压力下,通过氧化剂(空气或氧气和蒸汽)以一定的方式转化成气体，得到合成气(如CO、H2、H2O、CO2等)的过程，通过煤气化生成的合成气可广泛用于各种化工行业中。在煤气化过程中，烧嘴是一种不可或缺的重要组成部分。

烧嘴需要部分伸入温度较高的反应器内，随着温度变化，烧嘴本体受热胀冷缩的热应力影响，不同部件之间产生膨胀差。然而，现有烧嘴的内壳和外壳之间缺少补偿措施，导致烧嘴因温度变化产生的膨胀差而损坏。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中内壳和外壳之间缺少补偿措施而导致烧嘴损坏的问题，从而提供一种组合式烧嘴。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种组合式烧嘴，包括：

内壳和同心套设在所述内壳外部的外壳，所述内壳中形成氧化剂流道，所述内壳与所述外壳之间形成粉煤流道，所述内壳的前端与所述外壳的前端内部抵接，所述内壳的末端与氧化剂入口管对接，所述氧化剂入口管通过法兰配合安装在所述外壳的末端；

补偿装置，设置在所述内壳的末端与所述氧化剂入口管之间。

可选地，所述补偿装置为波纹管式补偿器。

可选地，所述氧化剂入口管上具有第一安装法兰，所述外壳的末端具有第二安装法兰，所述第一安装法兰与所述第二安装法兰通过紧固件连接，两者之间设置有密封件。

可选地，所述外壳的末端周向设置有与所述粉煤流道连通的粉煤入口管。

可选地，还包括：保护壳，套设在所述外壳的前端。

可选地，所述保护壳与所述外壳密合组合。

可选地，所述外壳的周向与所述保护壳间隔设置有第三安装法兰，所述第三安装法兰内设有朝向所述保护壳方向开口的保护气通道。

可选地，所述保护壳的内部设置有冷却通道，所述冷却通道包括：

进入流道，所述进入流道从所述保护壳的尾部延伸至所述保护壳的头部；

盘绕流道，与所述进入流道连通，所述盘绕流道从所述保护壳的头部朝向所述保护壳的尾部盘绕延伸。

可选地，所述第三安装法兰上连接有冷却管道，所述冷却管道与所述冷却通道连通。

可选地，所述冷却管道在所述第三安装法兰与所述保护壳之间的段上具有补偿折弯。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的组合式烧嘴，外壳同心套设在内壳的外部，内壳的前端与外壳的前端抵接，内壳中形成氧化剂流道，内壳和外壳之间形成粉煤流道，通过法兰将氧化剂入口管安装在外壳的末端，氧化剂入口管与内壳分别夹持补偿装置的两端，使内壳的末端与氧化剂入口管对接，通过氧化剂流道输送氧化剂，通过粉煤流道输送粉煤，随着煤气化反应的进行，烧嘴输送介质温度发生变化，内壳与外壳受热胀冷缩的热应力影响产生膨胀差，本实用新型提供的组合式烧嘴，通过补偿装置对内壳的伸缩量进行补偿，从而实现对内壳与外壳之间膨胀差的补偿，解决了现有技术中内壳和外壳之间缺少补偿措施而导致烧嘴损坏的问题。

2.本实用新型提供的组合式烧嘴，通过波纹管的压缩和拉伸形变对内壳和外壳的膨胀差进行补偿。

3.本实用新型提供的组合式烧嘴，通过外壳末端的第二安装法兰与氧化剂入口管上的第一安装法兰配合安装，第一安装法兰与第二安装法兰通过紧固件连接，能够方便对内壳拆装、检修维护，通过密封件对第一安装法兰与第二安装法兰之间的缝隙进行密封填充，避免粉煤或氧化剂泄露。

4.本实用新型提供的组合式烧嘴，通过粉煤入口管将粉煤输送进粉煤流道。

5.本实用新型提供的组合式烧嘴，通过套设在外壳前端的保护壳，对烧嘴伸入反应器内的前端进行保护，防止受高温、氧化、磨蚀工况介质损害。

6.本实用新型提供的组合式烧嘴，保护壳与外壳密合组合，可以保证保护壳与外壳之间的热传导，改善工况条件。

7.本实用新型提供的烧嘴，外壳的周向与保护壳间隔设置有第三安装法兰，预防受热后外壳与保护壳的膨胀差造成设备损伤，通过第三安装法兰将烧嘴安装在反应器上，第三安装法兰内设有朝向保护壳方向开口的保护气通道，对烧嘴伸入反应器内部的表面进行正向吹扫保护，能够预防表面附着粉煤或其燃烧产物，且能够通过气流对烧嘴表面进行降温，从而形成对伸入反应器内部的烧嘴表面进行保护，延长烧嘴无故障运行周期。

8.本实用新型提供的组合式烧嘴，保护壳的内部设置有冷却通道，冷却介质通过进入流道从保护壳的尾部优先输送至保护壳的头部，再经过盘绕流道从保护壳的头部朝向尾部螺旋流动，以使工况最恶劣部位的温升优先得到限制，延长烧嘴无故障运行周期。

9.本实用新型提供的组合式烧嘴，保护壳内的冷却通道与连接在第三安装法兰上的冷却管道连通，通过冷却管道从反应器外部输入冷却介质。

10.本实用新型提供的组合式烧嘴，冷却管道在第三安装法兰与保护壳之间设置的补偿折弯，能够对外壳与冷却通道的膨胀差进行补偿，能够延长烧嘴无故障运行周期。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中提供的组合式烧嘴的一种实施方式的示意图；

图2为图1中A部分的放大示意图。

附图标记说明：

1、内壳；2、外壳；3、氧化剂流道；4、粉煤流道；5、氧化剂入口管；6、补偿装置；7、第一安装法兰；8、第二安装法兰；9、密封件；10、粉煤入口管；11、保护壳；12、第三安装法兰；13、保护气通道；14、冷却通道；15、进入流道；16、盘绕流道；17、冷却管道；18、补偿折弯；19、连接器。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实施例提供一种能够对内壳与外壳之间的膨胀差进行补偿的组合式烧嘴，用于在煤气化工艺中向反应器内输送氧化剂和粉煤。

如图1、图2所示，为本实施例提供的一种组合式烧嘴的具体实施方式，包括：内壳1和同心套设在所述内壳1外部的外壳2，所述内壳1中形成氧化剂流道3，所述内壳1与所述外壳2之间形成粉煤流道4，所述内壳1的前端与所述外壳2的前端内部抵接，所述内壳1的末端与氧化剂入口管5对接，所述氧化剂入口管5通过法兰配合安装在所述外壳2的末端，补偿装置6设置在所述内壳1的末端与所述氧化剂入口管5之间。

在使用时，所述内壳1中形成氧化剂流道3，所述内壳1和所述外壳2之间形成粉煤流道4，通过法兰将所述氧化剂入口管5安装在所述外壳2的末端，所述氧化剂入口管5与所述内壳1分别夹持所述补偿装置6的两端，使所述内壳1末端与所述氧化剂入口管5对接连通，通过所述氧化剂流道3输送氧化剂，通过所述粉煤流道4输送粉煤，随着反应器内煤气化反应的进行，烧嘴输送介质温度发生变化，所述内壳1与所述外壳2受热胀冷缩的热应力影响产生膨胀差，本实用新型提供的组合式烧嘴，通过所述补偿装置6对所述内壳1的伸缩量进行补偿，从而实现对所述内壳1与所述外壳2之间膨胀差的补偿，解决了现有技术中所述内壳1和所述外壳2之间缺少补偿措施而导致烧嘴损坏的问题。

如图2所示，本实施例提供的组合式烧嘴中，所述补偿装置6为波纹管式补偿器。在使用时，通过波纹管的压缩和拉伸形变对所述内壳1和所述外壳2的膨胀差进行补偿。另外，作为一种可替换实施方式，所述补偿装置6也可以是套管式补偿器，或者其他能够实现对所述内壳1的伸缩量进行补偿的装置。

如图2所示，本实施例提供的组合式烧嘴中，所述氧化剂入口管5上具有第一安装法兰7，所述外壳2的末端具有第二安装法兰8，所述第一安装法兰7与所述第二安装法兰8通过紧固件连接，两者之间设置有密封件9。在使用时，通过所述外壳2末端的第二安装法兰8与所述氧化剂入口管5上的第一安装法兰7配合安装，所述第一安装法兰7与所述第二安装法兰8通过紧固件连接，能够方便对所述内壳1拆装、检修维护，通过所述密封件9对所述第一安装法兰7与所述第二安装法兰8之间的缝隙进行密封填充，避免粉煤或氧化剂泄露。

如图2所示，本实施例提供的组合式烧嘴中，所述外壳2的末端周向设置有与所述粉煤流道4连通的粉煤入口管10。在使用时，通过所述粉煤入口管10将粉煤输送进所述粉煤流道4。

如图1所示，本实施例提供的组合式烧嘴中，还包括：保护壳11，套设在所述外壳2的前端。在使用时，通过套设在所述外壳2的前端的所述保护壳11，对烧嘴伸入反应器内的前端进行保护，防止受高温、氧化、磨蚀工况介质损害。具体的，所述保护壳11采用热导率高的铜或铜合金铸造制成，所述保护壳11前端与反应器内部高温介质接触部位，优选熔焊复合耐温耐蚀镍合金保护层，对所述保护壳11进行高温、磨蚀、氧化等危害的表面防护，相互配合保证工况下所述保护壳11的耐受能力。

如图1所示，本实施例提供的组合式烧嘴中，所述保护壳11与所述外壳2密合组合。在使用时，所述保护壳11与所述外壳2密合组合，可以保证所述保护壳11与所述外壳2之间的热传导，改善工况条件。具体的，所述内壳1通过所述补偿装置6的预压力与所述保护壳11进行金属硬密接。

如图1所示，本实施例提供的组合式烧嘴中，所述外壳2的周向与所述保护壳11间隔设置有第三安装法兰12，所述第三安装法兰12内设有朝向所述保护壳11方向开口的保护气通道13。在使用时，所述外壳2的周向与所述保护壳11间隔设置有第三安装法兰12，预防受热后所述外壳2与所述保护壳11的膨胀差造成设备损伤，通过所述第三安装法兰12将烧嘴安装在反应器上，所述第三安装法兰12内设有朝向保护壳11方向开口的保护气通道13，对烧嘴伸入反应器内部的表面进行正向吹扫保护，能够预防表面附着粉煤或其燃烧产物，且能够通过气流对烧嘴表面进行降温，从而形成对伸入反应器内部的烧嘴表面进行保护，延长烧嘴无故障运行周期。具体的，保护气优选氮气、二氧化碳等惰性保护气体。

如图1所示，本实施例提供的组合式烧嘴中，所述保护壳11的内部设置有冷却通道14，所述冷却通道14包括：进入流道15，所述进入流道15从所述保护壳11的尾部延伸至所述保护壳11的头部；盘绕流道16，与所述进入流道15连通，所述盘绕流道16从所述保护壳11的头部朝向所述保护壳11的尾部盘绕延伸。在使用时，所述保护壳11的内部设置有所述冷却通道14，冷却介质通过所述进入流道15从所述保护壳11的尾部优先输送至所述保护壳11的头部，再经过所述盘绕流道16从所述保护壳11的头部朝向尾部螺旋流动，以使工况最恶劣部位的温升优先得到限制，延长烧嘴无故障运行周期。具体的，所述冷却通道14为铜或者铜合金盘管，埋设在所述保护壳11内部。另外，作为一种可替换实施方式，所述盘绕流道16可以省略，在所述保护壳11内部设置与所述外壳2和所述内壳1同心的环形空腔，通过所述进入流道15将冷却介质输送至所述保护壳11的头部，从所述保护壳11的头部输送进所述环形空腔，再从所述保护壳11的尾部输出。

如图1所示，本实施例提供的组合式烧嘴中，所述第三安装法兰12上连接有冷却管道17，所述冷却管道17与所述冷却通道14连通。在使用时，所述保护壳11内的所述冷却通道14与连接在所述第三安装法兰12上的所述冷却管道17连通，通过所述冷却管道17从反应器外部输入冷却介质。具体的，所述冷却管道17与所述冷却通道14通过连接器19连接。

如图1所示，本实施例提供的组合式烧嘴中，所述冷却管道17在所述第三安装法兰12与所述保护壳11之间的段上具有补偿折弯18。在使用时，所述补偿折弯18能够对外壳2与冷却通道14的膨胀差进行补偿，能够延长烧嘴无故障运行周期。另外，作为一种可替换实施方式，所述补偿折弯18可以省略，可以通过在所述冷却管道17上设置波纹管等其他方式进行膨胀补偿。

使用方法

如图1、图2所示，本实施例提供的组合式烧嘴，在使用时，所述内壳1中形成氧化剂流道3，所述内壳1和所述外壳2之间形成粉煤流道4，通过法兰将所述氧化剂入口管5安装在所述外壳2的末端，所述氧化剂入口管5与所述内壳1分别夹持所述补偿装置6的两端，使所述内壳1的末端与所述氧化剂入口管5对接，通过所述第三安装法兰12将烧嘴安装在反应器上，氧化剂从所述氧化剂入口管5进入所述氧化剂流道3，通过所述氧化剂流道3向反应器内部输送氧化剂，粉煤通过所述粉煤入口管10进入所述粉煤流道4，通过所述粉煤流道4向反应器内部输送粉煤，随着煤气化反应的进行，烧嘴输送介质温度发生变化，所述内壳1与所述外壳2受热胀冷缩的热应力影响产生膨胀差，本实用新型提供的组合式烧嘴，通过所述补偿装置6对所述内壳1的伸缩量进行补偿，从而实现对所述内壳1与所述外壳2之间膨胀差的补偿，解决了现有技术中所述内壳1和所述外壳2之间缺少补偿措施而导致烧嘴损坏的问题。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种组合式烧嘴，其特征在于，包括：

内壳(1)和同心套设在所述内壳(1)外部的外壳(2)，所述内壳(1)中形成氧化剂流道(3)，所述内壳(1)与所述外壳(2)之间形成粉煤流道(4)，所述内壳(1)的前端与所述外壳(2)的前端内部抵接，所述内壳(1)的末端与氧化剂入口管(5)对接，所述氧化剂入口管(5)通过法兰配合安装在所述外壳(2)的末端；

补偿装置(6)，设置在所述内壳(1)的末端与所述氧化剂入口管(5)之间。

2.根据权利要求1所述的组合式烧嘴，其特征在于，所述补偿装置(6)为波纹管式补偿器。

3.根据权利要求1所述的组合式烧嘴，其特征在于，所述氧化剂入口管(5)上具有第一安装法兰(7)，所述外壳(2)的末端具有第二安装法兰(8)，所述第一安装法兰(7)与所述第二安装法兰(8)通过紧固件连接，两者之间设置有密封件(9)。

4.根据权利要求1所述的组合式烧嘴，其特征在于，所述外壳(2)的末端周向设置有与所述粉煤流道(4)连通的粉煤入口管(10)。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的组合式烧嘴，其特征在于，还包括：保护壳(11)，套设在所述外壳(2)的前端。

6.根据权利要求5所述的组合式烧嘴，其特征在于，所述保护壳(11)与所述外壳(2)密合组合。

7.根据权利要求5所述的组合式烧嘴，其特征在于，所述外壳(2)的周向与所述保护壳(11)间隔设置有第三安装法兰(12)，所述第三安装法兰(12)内设有朝向所述保护壳(11)方向开口的保护气通道(13)。

8.根据权利要求7所述的组合式烧嘴，其特征在于，所述保护壳(11)的内部设置有冷却通道(14)，所述冷却通道(14)包括：

进入流道(15)，所述进入流道(15)从所述保护壳(11)的尾部延伸至所述保护壳(11)的头部；

盘绕流道(16)，与所述进入流道(15)连通，所述盘绕流道(16)从所述保护壳(11)的头部朝向所述保护壳(11)的尾部盘绕延伸。

9.根据权利要求8所述的组合式烧嘴，其特征在于，所述第三安装法兰(12)上连接有冷却管道(17)，所述冷却管道(17)与所述冷却通道(14)连通。

10.根据权利要求9所述的组合式烧嘴，其特征在于，所述冷却管道(17)在所述第三安装法兰(12)与所述保护壳(11)之间的段上具有补偿折弯(18)。