一种燃烧器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种燃烧器，属于煤粉气化领域。它包括后段钢制组件和前段整体陶瓷预制件，后段钢制组件包括燃气套管、空气套管、煤粉套管、气化剂套管和点火电极杆，前段整体陶瓷预制件为一包含锥面的结构，它包括同环的前段燃烧通道、前段气化剂通道和前段投粉通道，前段燃烧通道包括沙漏状内腔的稳焰段，稳焰段与空气通道连通，前段投粉通道与后段投粉通道连通，前段气化剂通道与后段气化剂通道连通，前段气化剂通道的出口和稳焰段的出口均与前段整体陶瓷预制件的中心轴线平行，前段投粉通道的出口方向朝前段气化剂通道的出口方向一侧扩张倾斜。本实用新型专利技术解决了燃烧器点火困难、易断火的问题，具有点火成功率高、火焰稳定性好、耐高温耐磨损的特点。

A kind of burner

The utility model discloses a kind of burner, which belongs to the field of pulverized coal gasification. It includes a steel component and some whole ceramic preforms after section of steel components including gas casing, casing, casing, air pulverized coal gasification agent casing and the ignition electrode rod, a whole ceramic preform is a conical structure, it includes the same ring channel, a front combustion gasification agent and channel a powder feeding channel, flame stabilization section includes an hourglass shaped cavity of the combustion flame front channel, and the air passage is communicated, the front and the back channel feed powder powder feeding channel connectivity, front and rear segment of the gasification agent channel communicated gasifying agent channel, a gasification agent channel outlet and flame stabilization section and the front exit the whole ceramic preforms are parallel to the central axis, anterior outlet direction of the outlet of the channel towards the direction of the pulverized coal gasification agent on one side of the front channel expansion tilt. The utility model has the characteristics of high ignition success rate, good flame stability, high temperature resistance and wear resistance, which can solve the problem of difficult ignition and easy firing of burner.

【技术实现步骤摘要】
一种燃烧器
本技术属于煤粉气化领域，更具体地说，涉及一种燃烧器。
技术介绍
现行煤气发生炉点火燃烧器通常采用油燃烧器或者燃气燃烧器，其结构为在煤气发生炉壁设置点火燃烧器、点火装置和助燃空气通道，点火燃烧器被点火装置点燃，在助燃空气的带动下向煤气发生炉内喷射火焰，从而给煤气发生炉加热升温，待煤气发生炉内温度达到要求时，再通过投煤燃烧器(投煤燃烧器既可以是独立的，也可以与点火燃烧器集成的复合型燃烧器)向煤气发生炉内喷射煤粉及气化剂，煤气发生炉开始反应。煤气发生炉正常反应运行平稳后，点火燃烧器开始停止喷油或燃气。点火燃烧器和点火装置虽然可以采用耐热钢，以及配合水冷装置，但通常也只能在450℃以下正常工作，所以在煤气发生炉正常工作时需要将点火燃烧器抽出煤气发生炉，或增加其他通道以通入其他介质给点火燃烧器降温进行保护，防止点火燃烧器被烧蚀。基于现有的材料和使用的冷却方法，此类点火燃烧器直接插入到煤气发生炉内，仍面临有点火困难、断火几率高，耐高温耐磨损性能差，点火升温及投粉操作复杂，运行维保难度大，危险性高，燃烧器寿命短，使用成本高等问题。首先，由于正常反应后煤气发生炉内温度在1200～1600℃范围内，并且煤气发生炉内气化剂旋流强度非常高，因而点火燃烧器端部受到的辐射热量大、温度高，为避免高温辐射，需要尽量把点火燃烧器布置的靠后一些，但布置的过于靠后会导致点火燃烧器喷出的燃料燃烧不充分；另外，一般情况下，为了使煤气发生炉具有理想的气化反应流场，点火燃烧器伸入煤气发生炉内的长度则须足够的长，这种情况下燃烧器必然要承受较高的温度，因而造成燃烧器和点火装置的寿命较短。其次，由于点火燃烧器伸入到煤气发生炉内，工作时煤气发生炉内流场旋流强度较大，煤粉和气化剂在旋流流场作用下，很容易造成燃烧器断火，因而，实际运行中点火燃烧器常常需要多次重新点火，另外，煤气发生炉内高强度的旋流流场也会对燃烧器的端部形成较大的磨损，如果是投煤燃烧器与点火燃烧器集成起来的复合燃烧器，燃烧器内部的投煤通道受到的冲刷磨损也较为严重。中国专利技术专利，公开号：CN104974797B，公开日：2017年7月11日，公开了用于二段式干煤粉气流床气化炉的多功能气化烧嘴。该专利技术的特征在于，一火焰探测管的头部置于所述主烧嘴内的中心位置，火焰探测管的外层设有燃气通道，该燃气通道的头部设有燃气喷嘴；所述燃气通道的外层设有助燃风通道，该助燃风通道的头部设有旋流结构；所述火焰探测管头部到主烧嘴头部之间形成的空间为预燃室；所述的燃风通道内设有点火枪，火焰探测管的尾部设有火焰检测装置。该专利技术按照预气化室和主气化炉二段式的结构设计，助燃风经过旋流结构后，与燃气混合，在预燃室产生的旋转流场初步燃烧，然后以旋流形状往主烧嘴外部的炉膛内喷射火焰，火焰与煤粉喷嘴喷出的煤粉混合后在炉膛内进行燃烧，但其不足之处是：(1)预燃室的空间较大，开始通入助燃风和燃气时，助燃风和燃气极易扩散，尤其是向炉膛内扩散，因而助燃风和燃气在点火枪附近的聚集混合效果并不理想，这在一定程度上造成了点火困难；(2)初步形成的火焰刚度较弱，通入的煤粉在旋转流场作用下，易对火焰造成强烈的干扰，很容易造成断火；(3)一部分煤粉进入预燃室后在旋转流场作用下也会对燃烧器的端部形成较大的磨损。中国技术专利，公开号：CN206033686U，公开日：2016年8月22日，公开了一种粉煤气化组合烧嘴。它包括：中心管，中心管的进口侧设置有点火燃气入口，中心管的外部依次套设有点火空气套管、第一冷却水套管、氧化剂套管、第二冷却水套管、煤粉套管、第三冷却水套管，点火空气套管的出口相对于中心管的出口向外延伸，以限定第一预混区，用于混合点火燃气和点火空气；煤粉套管的出口相对于氧化剂套管的出口向外延伸，以限定出第二预混区，用于混合氧化剂和煤粉；氧化剂套管靠近出口的一端孔径逐渐变小，且氧化剂套管的出口处的内壁沿周向设置有旋流片，该技术实现了氧化剂和煤粉均匀气固混合，从而使得煤粉气化炉中煤粉燃烧稳定，碳转化率高。该技术同样存在于公开号为：CN104974797B的专利技术专利相同的问题，即其不足之处是：(1)点火燃气和点火空气极易向外扩散，因而点火燃气和点火空气在点火装置附近聚集混合的效果并不理想，因此，也存在点火困难的问题；(2)第一预混区易受外界干扰，煤粉在旋转流场作用下，易对初步形成的火焰造成强烈的干扰，很容易造成断火。另外，该技术在应用过程中火焰必须穿过第一预混区才能加热煤粉气化，因而第一预混区在保护火焰不受干扰的同时，也延长了火焰须穿过的长度，火焰的刚度也因此降低，进而降低了炉内煤粉气化反应效果。中国技术专利，公开号：CN206109325U，公开日：2017年4月19日，公开了粉煤气化组合烧嘴。包括：中心管，中心管靠近入口的侧壁上设置有点火燃气入口；中心管的外部依次套设有点火空气套管、气化剂套管、煤粉套管和冷却水套管；气化剂套管的出口、煤粉套管的出口、冷却水套管的出口相对于中心管的出口依次向外延伸，以限定出预混区，用于气化剂和粉煤的初步混合；其中，预混区为截面积逐渐增大的锥形空间。该技术的粉煤气化组合烧嘴，实现了气化剂和煤粉的均匀气固混合，从而使气化炉中的煤粉燃烧稳定，碳转换率高。其不足之处是：(1)同样存在上述点火困难的问题；(2)预混区内旋流强度大，通入的气化剂和煤粉后，很容易造成燃烧器断火，因而在煤粉气化过程中需要多次重新点火。中国技术专利，公开号：CN204607936U，公开日：2015年9月2日，公开了一种长寿命煤气化工艺烧嘴。它由煤粉喷枪、助燃气体喷枪、蒸汽喷枪和烧嘴前脸组合而成，所述助燃气体喷枪套在煤粉喷枪外，与煤粉喷枪的组合法兰连接，所述蒸汽喷枪套在助燃气体喷枪外，与助燃气体喷枪的组合法兰连接，蒸汽喷枪的枪管前端通过紧固件与蒸汽烧嘴套连接，蒸汽烧嘴套前端设置热辐射屏蔽板，构成烧嘴前脸。煤粉通道、烧嘴套和烧嘴前脸均采用陶瓷材料制成，整个烧嘴用轻质耐火材料模块与炉内高温辐射隔开，取消了传统烧嘴的冷却系统，有效地解决了工艺烧嘴的高温腐蚀、疲劳开裂和冲刷磨损问题，满足工业应用一年以上满负荷、长周期运行的要求。该技术适用于粉煤气化或水煤浆气化等部分燃烧气化工艺。其不足之处是：(1)助燃气体烧嘴套与半拉瓦尔型旋流导向器构成助燃气体旋风出口，燃气管上安装的等离子点火装置点燃燃气以后，半拉瓦尔型旋流导向器对初步形成的火焰造成干扰，在一定程度上阻碍了点火；(2)通过燃气管的燃气和助燃气体喷枪喷出的助燃气体混合点燃形成火焰的温度较高，由于没有冷却系统的冷却作用，因而燃气管道等始终处于高温下，易造成热疲劳开裂；(3)通过陶瓷煤粉喷管的煤粉射流对环形气体通道出口喷出的火焰形成干扰，易造成点火困难、断火。
技术实现思路
1、要解决的问题针对现有的点火燃烧器存在点火困难、容易断火的问题，本技术提供一种燃烧器，它具有点火成功率高、火焰稳定性好、耐磨性能和耐高温性能优异的特点。2、技术方案为解决上述问题，本发技术采用如下的技术方案。一种燃烧器，包括后段钢制组件和前段整体陶瓷预制件，所述的前段整体陶瓷预制件固定设置在所述的后段钢制组件的前端；所述的后段钢制组件包括：燃气套管，所述燃气套管内具有燃气通道本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃烧器，包括后段钢制组件，所述的后段钢制组件包括：燃气套管(1)，所述燃气套管(1)内具有燃气通道；空气套管(3)，所述空气套管(3)套设于所述燃气套管(1)的外部，所述空气套管(3)的内壁与所述燃气套管(1)的外壁之间限定出空气通道；煤粉套管(14)，所述煤粉套管(14)套设于所述空气套管(3)的外部，所述煤粉套管(14)的内壁与所述空气套管(3)的外壁之间限定出后段投粉通道；气化剂套管(15)，所述气化剂套管(15)套设于所述煤粉套管(14)的外部，所述气化剂套管(15)的内壁与所述煤粉套管(14)的外壁之间限定出后段气化剂通道；所述空气套管(3)的内壁与所述燃气套管(1)的外壁之间还设置有点火电极杆(2)，所述点火电极杆(2)的前端与所述燃气套管(1)的出口端齐平；其特征在于：包括前段整体陶瓷预制件(9)，所述的前段整体陶瓷预制件(9)固定设置在所述的后段钢制组件的前端；所述的前段整体陶瓷预制件(9)为一包含锥面的结构，其还包括同环三通道，所述的同环三通道的出口均与所述的锥面相交；所述的同环三通道分别为位于前段整体陶瓷预制件(9)中心的前段燃烧通道(11)、外侧的前段气化剂通道(13)，以及位于前段燃烧通道(11)和前段气化剂通道(13)之间的前段投粉通道(12)，所述前段燃烧通道(11)包括密封安装段(16)和稳焰段(17)，所述密封安装段(16)的内径与所述空气套管(3)的外径相配合固定连接，所述的稳焰段(17)的内腔为沙漏状，且与所述空气通道连通，所述前段投粉通道(12)与所述后段投粉通道连通，所述前段气化剂通道(13)与所述后段气化剂通道连通；所述前段气化剂通道(13)的出口、所述稳焰段(17)的出口均与所述前段整体陶瓷预制件(9)的中心轴线平行；所述前段投粉通道(12)的出口方向朝所述前段气化剂通道(13)的出口方向一侧扩张倾斜。...

【技术特征摘要】
1.一种燃烧器，包括后段钢制组件，所述的后段钢制组件包括：燃气套管(1)，所述燃气套管(1)内具有燃气通道；空气套管(3)，所述空气套管(3)套设于所述燃气套管(1)的外部，所述空气套管(3)的内壁与所述燃气套管(1)的外壁之间限定出空气通道；煤粉套管(14)，所述煤粉套管(14)套设于所述空气套管(3)的外部，所述煤粉套管(14)的内壁与所述空气套管(3)的外壁之间限定出后段投粉通道；气化剂套管(15)，所述气化剂套管(15)套设于所述煤粉套管(14)的外部，所述气化剂套管(15)的内壁与所述煤粉套管(14)的外壁之间限定出后段气化剂通道；所述空气套管(3)的内壁与所述燃气套管(1)的外壁之间还设置有点火电极杆(2)，所述点火电极杆(2)的前端与所述燃气套管(1)的出口端齐平；其特征在于：包括前段整体陶瓷预制件(9)，所述的前段整体陶瓷预制件(9)固定设置在所述的后段钢制组件的前端；所述的前段整体陶瓷预制件(9)为一包含锥面的结构，其还包括同环三通道，所述的同环三通道的出口均与所述的锥面相交；所述的同环三通道分别为位于前段整体陶瓷预制件(9)中心的前段燃烧通道(11)、外侧的前段气化剂通道(13)，以及位于前段燃烧通道(11)和前段气化剂通道(13)之间的前段投粉通道(12)，所述前段燃烧通道(11)包括密封安装段(16)和稳焰段(17)，所述密封安装段(16)的内径与所述空气套管(3)的外径相配合固定连接，所述的稳焰段(17)的内腔为沙漏状，且与所述空气通道连通，所述前段投粉通道(12)与所述后段投粉通道连通，所述前段气化剂通道(13)与所述后段气化剂通道连通；所述前段气化剂通道(13)的出口、所述稳焰段(17)的出口均与所述前段整体陶瓷预制件(9)的中心轴线平行；所述前段投粉通道(12)的出口方向朝所述前段气化剂通道(13)的出口方向一侧扩张倾斜。2.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于：所述稳焰段(17)的出口末端的内径与所述空气套管(3)的内径相等。3.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于：所述前段气化剂通道(13)为从入口至出口先收缩后扩张的结构。4.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于：所述的后...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鹏成，全健森，朵贵平，黄成龙，毕大鹏，金玲玲，
申请(专利权)人：安徽科达洁能股份有限公司，河南科达东大国际工程有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽,34