CN2756637Y - 一种粉煤部分氧化制备合成气烧嘴 - Google Patents

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王辅臣
刘海峰
代正华
郭晓镭
李伟锋
周志杰
陈雪莉
梁钦锋
熊浪
陈锋
王亦飞
于广锁
于遵宏
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Abstract

本实用新型设计了一种粉煤部分氧化制备合成气烧嘴。该烧嘴包括外环喷头、内环喷头、烧嘴中心导管和烧嘴外导管，内环喷头和外环喷头分别为一个截头的锥管，外环喷头套在内环喷头外，内环喷头与外环喷头之间设有间隙，外环喷头的大端与烧嘴外导管相连接，内环喷头的大端与烧嘴中心导管相连接。本实用新型的烧嘴，结构相当简单，能够用于粉煤的部分氧化制备合成气，尤其可用于粉煤和纯氧分氧化制备合成气的过程，采用本实用新型的烧嘴，在其他条件相同的情况下，粉煤的气化过程中碳转化率可达到99％，能够满足有关工业部门的需要。

Description

一种粉煤部分氧化制备合成气烧嘴
技术领域
本实用新型涉及一种烧嘴，特别涉及一种用于粉煤部分氧化制备合成气的烧嘴。
背景技术
粉煤部分氧化法制合成气的原料为粉煤。随着全球原油价格的上涨和渣油深加工技术的发展，渣油和原油供不应求，以渣油和为原料的生产合成气(用于合成氨、甲醇、醋酸的生产)成本亦随之增加，原料路线的调整势在必行。我国煤储量大，如何将粉煤部分氧化制备合成气，是人们所十分关注的课题。其中，十分关键的问题是设计一种合适的烧嘴，以满足粉煤部分氧化的制备合成气的要求。为此，Texaco公司曾为国内某厂的改造提供了一种两喷口的天然气烧嘴，但实践表明，该烧嘴不能用于粉煤的部分氧化，同时也存在以下问题：
(1)气化炉上部燃烧强度大，造成炉顶超温，影响气化炉的寿命；
(2)甲烷(CH4)转化率较低，气化炉出口气体中CH4＞1.0％，造成
原料天然气利用率下降，并对后续工段的处理带来麻烦。
鉴于现有技术的上述缺点，生产厂迫切希望科研工作者对现有的天然气部分氧化制合成气烧嘴做出改进，提供一种性能更为优异的、能够用于粉煤部分氧化制备合成气的烧嘴。
发明内容
本实用新型需要解决的技术问题是设计一种粉煤部分氧化制备合成气烧嘴，以克服现有烧嘴不能用于粉煤部分氧化制备合成气的缺陷，那种有关部门的需要。
本实用新型的烧嘴包括外环喷头、内环喷头、烧嘴中心导管和烧嘴外导管；
所说的内环喷头和外环喷头分别为一个截头的锥管，外环喷头套在内环喷头外，内环喷头与外环喷头之间设有间隙，外环喷头的大端与烧嘴外导管相连接，内环喷头的大端与烧嘴中心导管相连接。
本实用新型的烧嘴可借助于常规的方法固定于汽化炉，用于粉煤的部分氧化制备合成气。使用时，粉煤和载气从烧嘴中心导管的顶端进入，氧气与水蒸气从烧嘴外导管进入，然后同时从内环喷头和外环喷头的喷口喷出，进入汽化炉。
本实用新型的烧嘴，结构相当简单，能够用于粉煤的部分氧化制备合成气，尤其可用于粉煤和纯氧分氧化制备合成气的过程，采用本实用新型的烧嘴，在其他条件相同的情况下，粉煤的气化过程中碳转化率可达到99％，能够满足有关部门的需要。
附图说明
图1为本实用新型的烧嘴的结构示意图。
图2为图1中的A-A向示意图。
具体实施方式
参见图1和图2，本实用新型的烧嘴包括外环喷头1、内环喷头2、烧嘴中心导管3和烧嘴外导管4；
所说的外环喷头1和内环喷头2分别为一个截头的锥管，外环喷头1套在内环喷头2外，内环喷头2与外环喷头1之间设有间隙9，外环喷头1的大端与烧嘴外导管4相连接，内环喷头2的大端与烧嘴中心导管3相连接。
由图2可见，烧嘴中心导管3和烧嘴外导管4之间设有凸缘5，以保证外环喷头1与内环喷头2之间的同心度；
由图1和图2可见，为了保护烧嘴，在外环喷头1外侧设有冷却室6和与冷却室6相连通的冷却蛇管7，冷却液由冷却蛇管7入口导入冷却室6，由冷却蛇管7出口管排出；
由图1可见，烧嘴外导管4设有连接法兰8，以便于与气化炉上的法兰相固接；
由图2可见，所说的内环喷头2的内收缩半角α为0°～60°，其外侧倾角β为30°～90°，外环喷头1的内收缩半角ε为0°～60°。
所说的外环喷头1、内环喷头2、烧嘴中心导管3、烧嘴外导管4、冷却室6、冷却蛇管7可采用不锈钢，也可为耐高温的Inconel 600。

Claims (8)

1.一种粉煤部分氧化制备合成气烧嘴，其特征在于，包括外环喷头(1)、内环喷头(2)、烧嘴中心导管(3)和烧嘴外导管(4)，所说的内环喷头(2)和外环喷头(1)分别为一个截头的锥管，外环喷头(1)套在内环喷头(2)外，内环喷头(2)与外环喷头(1)之间设有间隙(9)，外环喷头(1)的大端与烧嘴外导管(4)相连接，内环喷头(2)的大端与烧嘴中心导管(3)相连接。
2.根据权利要求1所述的粉煤部分氧化制备合成气烧嘴，其特征在于，烧嘴中心导管(3)和烧嘴外导管(4)之间设有凸缘(5)。
3.根据权利要求1所述的粉煤部分氧化制备合成气烧嘴，其特征在于，在外环喷头(1)外侧设有冷却室(6)和与冷却室(6)相连通的冷却蛇管(7)。
4.根据权利要求1所述的粉煤部分氧化制备合成气烧嘴，其特征在于，烧嘴外导管(4)设有连接法兰(8)。
5.根据权利要求1所述的粉煤部分氧化制备合成气烧嘴，其特征在于，所说的内环喷头(2)的内收缩半角α为0°～60°。
6.根据权利要求1或5所述的粉煤部分氧化制备合成气烧嘴，其特征在于，内环喷头(2)的外侧倾角β为30°～90°。
7.根据权利要求1所述的粉煤部分氧化制备合成气烧嘴，其特征在于外环喷头(1)的内收缩半角ε为0°～60°。
8.根据权利要求6所述的粉煤部分氧化制备合成气烧嘴，其特征在于外环喷头(1)的内收缩半角ε为0°～60°。
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