一种带有水冷盘管保护的干煤粉气流床气化炉烧嘴.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107022379A(43)申请公布日2017.08.08(21)申请号201710322519.5(22)申请日2017.05.09(71)申请人哈尔滨工业大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号(72)发明人陈智超王浩鹏何涛李争起曾令艳高禄山(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109代理人侯静(51)Int.Cl.C10J3/50(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图6页(54)发明名称一种带有水冷盘管保护的干煤粉气流床气化炉烧嘴(57)摘要一种带有水冷盘管保护的干煤粉气流床气化炉烧嘴，它涉及一种气化炉烧嘴，本发明是要解决现有气化炉烧嘴制造成本高、在炉内高温条件下易烧损、使用寿命短以至于经常导致气化炉停车的问题，煤粉管道与气化剂管道由内向外同轴布置，气化剂管道背离烧嘴头部的一端与煤粉管道的外侧壁密封安装，煤粉管道的顶端设有煤粉气流进口，靠近气化剂管道的顶端设有气化剂进口，水冷盘管的两端分别设置有冷却水进水管和冷却水出水管，气化剂管道出口端设有收缩口。一只本发明的烧嘴成本为50-100万元，约为现有烧嘴制造成本的30％-50％；经过试烧，采用本发明的烧嘴未见烧蚀现象，烧嘴出口100mm位置温度保持在1000℃左右，烧嘴寿命可达2-3年以上，为现有烧嘴寿命的4-6倍。CN107022379ACN107022379A权利要求书1/1页1.一种带有水冷盘管保护的干煤粉气流床气化炉烧嘴，其特征在于：它包括煤粉管道(1)、气化剂管道(2)、水冷盘管(5)，气化剂管道收缩口(6)，煤粉管道(1)与气化剂管道(2)由内向外同轴布置，气化剂管道(2)背离烧嘴头部的一端与煤粉管道(1)的外侧壁密封安装，煤粉管道(1)的顶端设有煤粉气流进口(1-1)，靠近气化剂管道(2)的顶端设有气化剂进口(2-1)，水冷盘管(5)的两端分别设置有冷却水进水管(4)和冷却水出水管(3)，煤粉管道(1)为直管道，气化剂管道(2)出口端设有收缩口(6)，收缩口(6)与烧嘴轴线成夹角θ，水冷盘管(5)设置在烧嘴头部的收缩口(6)外壁面上，气化剂管道(2)出口端面与煤粉管道(1)出口端面之间的垂直距离为L。2.根据权利要求1所述一种带有水冷盘管保护的干煤粉气流床气化炉烧嘴，其特征在于：所述收缩角θ为0°＜θ≤45°。3.根据权利要求1所述一种带有水冷盘管保护的干煤粉气流床气化炉烧嘴，其特征在于：所述L为0≤L≤50mm。4.根据权利要求1所述一种带有水冷盘管保护的干煤粉气流床气化炉烧嘴，其特征在于：所述水冷盘管(5)为1根管道。5.根据权利要求1所述一种带有水冷盘管保护的干煤粉气流床气化炉烧嘴，其特征在于：所述水冷盘管(5)为多根管道，且相邻的两根管道间设有盘管隔板(7)。6.根据权利要求1所述一种带有水冷盘管保护的干煤粉气流床气化炉烧嘴，其特征在于：所述冷却水进水管(4)设置在水冷盘管(5)靠近炉膛的一端，所述冷却水出水管(3)设置在水冷盘管(5)远离炉膛的一端。7.根据权利要求1所述一种带有水冷盘管保护的干煤粉气流床气化炉烧嘴，其特征在于：所述煤粉管道(1)中走煤粉，气化剂管道(2)中走氧气或者氧气与水蒸气的混合气体。2CN107022379A说明书1/5页一种带有水冷盘管保护的干煤粉气流床气化炉烧嘴技术领域[0001]本发明涉及一种气化炉烧嘴，具体涉及一种带有水冷盘管保护的干煤粉气流床气化炉烧嘴。背景技术[0002]我国是世界煤炭生产和消费大国，目前，煤炭在我国一次能源消费结构中占70％左右，其中一半以上的煤炭都是采用直接燃烧的方式加以利用，由此产生的燃煤污染物对生态环境造成了严重的污染。煤气化是重要的洁净煤技术之一，具有广泛的应用。当前主要的煤气化技术有移动床(固定床)气化、流化床气化、气流床气化和熔融床气化，其中气流床气化技术因其气化强度高、单炉生产能力大、煤种适应范围广、碳转化率高等优点已成为煤炭气化技术的主要发展方向。[0003]烧嘴是气流床气化装置的关键部件。在粉煤气化过程中，烧嘴主要有两个方面的作用，一是促进煤粉的弥散，提高煤粉与气化剂的混合强度；二是与炉体匹配以形成适宜的流场结构，最终提高气化的效率。由于气化炉烧嘴头部长期暴露在炉内1600℃左右的高温热辐射及热气流环境中，导致烧嘴前端极易烧损，烧嘴的使用寿命普遍较短(通常为3～6个月，最好的情况也只能接近1年)，经常需要停车检修，严重影响到了气化炉运行的经济性。例如:一套造气量80000Nm3/h的煤气化生产线停运一次经济损失达4000万元以上。为确保烧嘴的长周期稳定运行，保证气化炉的经济效益，烧嘴一个无维修运转周期应该在1年以上，最好能达到5～10年。[0004]烧嘴的结构设计与