一种生物质、城市生活垃圾高温裂解炉的裂解气纯氧烧嘴制造技术

本实用新型专利技术公开了一种生物质、城市生活垃圾高温裂解炉的裂解气纯氧烧嘴，其特征在于：为一个由金属材料组成的相互叠套的多层的导气通道管，所述导气通道管有氧气通道管、裂解气通道管和过热蒸汽通道管，其中氧气通道管和过热蒸汽通道管形成混合气管，所述混合气管上安装有过热蒸汽加入器，上述各通道管的前端设有喷孔或旋流片。本实用新型专利技术结构简单，用加入过热水蒸汽降低氧气浓度的方法来降低裂解气燃烧温度，保护了烧嘴和烧嘴砖，从而使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】
一种生物质、城市生活垃圾高温裂解炉的裂解气纯氧烧嘴
本技术涉及一种纯氧气烧嘴，特别是生物质、城市生活垃圾高温裂解炉使用的裂解气纯氧烧嘴，用于生物质、城市生活垃圾资源化处理，用于生物质、城市生活垃圾高温裂解炉。
技术介绍
现已有一种生物质、城市生活垃圾高温裂解炉，使用自产裂解燃气的燃烧热作为垃圾高温裂解的热源，使生物质、城市生活垃圾裂解生成可燃气体（以下简称裂解气），实现了生活垃圾零污染处理过程、生物质资源化全利用的环保目标。为了不产生大气污染物二恶英、NOx，和提高裂解气的热值，生物质、城市生活垃圾高温裂解炉的烧嘴，裂解气燃烧的助燃剂选用纯氧而不用空气。目前广泛使用的纯氧烧嘴大都是用天然气（成分主要是甲烷）和纯氧燃烧。这些降低纯氧烧嘴火焰温度、保护烧嘴的方法很难解决裂解气与纯氧燃烧时火焰温度过高的问题。因此，裂解气与纯氧燃烧时降低烧嘴火焰温度的方法要另辟途径。
技术实现思路
本技术提供一种生物质、城市生活垃圾高温裂解炉的裂解气纯氧烧嘴，用于裂解炉自产裂解气和纯氧燃烧产生的热量，供生物质、城市生活垃圾高温裂解制裂解气，既要满足裂解炉工艺要求，也要能保护烧嘴和烧嘴砖不受严重的烧损。本技术采用的技术方案是：一种生物质、城市生活垃圾高温裂解炉的裂解气纯氧烧嘴，其特征在于：为一个由金属材料组成的相互叠套的多层的导气通道管，所述导气通道管有氧气通道管、裂解气通道管和过热蒸汽通道管，其中氧气通道管和过热蒸汽通道管形成混合气管，所述混合气管上安装有过热蒸汽加入器，上述各通道管的前端设有喷孔或旋流片。本技术可以加以如下改进：所述氧气通道管包括一次氧气通道管和二次氧气通道管，所述一次氧气通道管设在导气通道管的中心位置，在一次氧气通道管前端设置有一次氧气喷孔，一次氧气喷孔的内侧几圈氧气喷孔分布在几个直径不同的同心圆上，一次氧气喷孔的中心线与烧嘴中线成10-300交角，每圈氧气喷孔的中心线线蔟在烧嘴后方相交于烧嘴中心线上，所述中心线线蔟在烧嘴前方空间呈发散状态；所述裂解气通道管在一次氧气通道管的外层，裂解气通道管前端设置有旋流片；所述二次氧气通道管和过热蒸汽通道管形成混合气管，位于导气通道管的最外层，所述混合气管上安装有过热蒸汽加入器，混合气管的前端设置有旋流片。本技术还可以加以如下改进：所述裂解气通道管设在导气通道管的中心位置，裂解气通道管的前端是带有旋流器盲板的旋流器；所述氧气通道管和过热蒸汽通道管形成混合气管，位于裂解气通道管外，所述混合气管上安装有过热蒸汽加入器，混合气管的前端设置有旋流片。本技术还可以加以如下改进：所述裂解气通道管设在导气通道管的中心位置，裂解气通道管的前端设置有多个当量直径小的裂解气喷孔，裂解气喷孔的中心线与烧嘴中线存在一个交角，每圈裂解气喷孔的中心线线族在烧嘴后方相交于烧嘴中心线上；裂解气通道管外面为氧气通道管和过热蒸汽通道管形成的混合气管，所述混合气管上安装有过热蒸汽加入器，混合气管前端设置有旋流片。本技术还可以加以如下改进：所述氧气通道管和过热蒸汽通道管形成的混合气管设在导气通道管的中心位置，所述混合气管上安装有过热蒸汽加入器，混合气管的前端设置有多个当量直径小的混合气喷孔，喷孔的中心线与烧嘴中线存在一个交角，每圈混合气喷孔的中心线线族在烧嘴后方相交于烧嘴中心线上；所述裂解气通道管设置在混合气管外面，裂解气通道管前端设置有旋流片，旋流片安装氧气、过热水蒸汽混合气通道管外壁与裂解气管道内壁之间，形成一个旋流器。本技术还可以加以如下改进：所述氧气通道管和过热蒸汽通道管形成的混合气管设在导气通道管的中心位置，所述混合气管上安装有过热蒸汽加入器，前端设置有混合气旋流器；所述裂解气通道管设置在混合气管外面，裂解气通道管的前端设置有旋流片，旋流片安装在通道管前端的混合气管外壁和裂解气管内壁之间，形成一个旋流器。本技术过热水蒸汽加入器由圆环管和连接管组成，圆环管的内侧和外侧上开有不连续的能滿足氧气喷射速度的椭圆形或圆形通气孔。过热蒸汽加入器安装在氧气、过热水蒸汽的混合气管道中，连接管穿过氧气、过热水蒸混合气管管壁与过热水蒸汽管道连接。本技术在纯氧气中加入过热水蒸汽,降低氧气浓度，从而降低裂解气与纯氧燃烧的火焰温度，并同时用燃气和氧气流体形态变化的方法来保护烧嘴和烧嘴砖不受过热烧损，使烧嘴在高温和纯氧条件下具有较长的使用寿命。本技术在向氧气中加入过热水蒸汽采用两种形式。第一种形式是裂解气燃烧分两步供氧，即将所需氧气分为两部分，其中一部分（一次氧气）与裂解气燃烧，然后将剩余的一部分氧气（二次氧气）中加入过热水蒸汽，二次氧气与第一步燃烧后剩下的裂解气燃烧。由于纯氧中加入了过热水蒸汽，氧气浓度降低了，从而起到降低燃烧温度的作用。第二种形式是：采用裂解气燃烧一步供氧。第二种形式又分几个类型。特别地，本技术的优势还在于：水蒸汽在烧嘴中虽然不参与燃烧反应，但在裂解炉中水蒸汽是生物质、垃圾高温裂解参与化学反应的物质，因为生物质裂解气化的中间产物生物质炭只有在水蒸汽参与反应时才会生成一氧化碳(或二氧化碳)和氢气；裂解反应的中间产物高分子焦油能在水蒸汽参与反应的条件下加速裂解成简单分子。所述烧嘴所用过热水蒸汽的温度以氧气、过热水蒸汽混合气管道前端旋流片（或喷孔）处无水滴生成为准（高于水汽露点）。即过热水蒸汽过热部分的热量要大于与氧气混合温升的吸热和通过的通道管内外壁热损失量之和。本技术优点：本技术的裂解气纯氧烧嘴使得生物质和城市生活垃圾裂解制可燃气得以成功实现，而且烧嘴结构简单，使用寿命长。附图说明图1为本技术第一种形式的结构示意图；图2为图1的侧面图；图3为本技术的第二种实施方式结构示意图；图4为图3的侧面图；图5为本技术的第三种实施方式结构示意图；图6为图5的侧面图；图7为本技术的第四种实施方式结构示意图；图8为图7的侧面图；图9为本技术的第五种实施方式结构示意图；图10为图9的侧面图；图11为本技术的蒸汽加入器的结构示意图；图中：1是二次氧气、过热水蒸汽混合气旋流片；2-1，2-2，2-3，2-4是裂解气旋流片；3是一次氧气喷孔；4-1，4-2，4-3，4-4，4-5是过热水蒸汽加入器；5是二次氧气进口管；6是二次氧气、过热水蒸汽混合气通道管；7-1，7-2，7-3，7-4，7-5是裂解气进口管；8-1，8-2，8-3，8-4，8-5是裂解气通道管；9是一次氧气进口管；10是一次氧气通道管；11-1，11-2，11-3是氧气、过热蒸汽旋流片；12-1，12-2是旋流器盲板；13-1，13-2，13-3，13-4是氧气进口管；14-1，14-2，14-3，14-4是氧气、过热水蒸汽混合气通道管；15是裂解气喷孔；16是氧气、过热水蒸汽喷孔；4-a是连接管；4-b是过热蒸汽加入环；4-c是加入环内侧开孔；4-d是加入环外侧开孔。具体实施方式下面结合附图及其实施例说明本技术所述烧嘴的结构和工作原理。从图1、2可知，本技术为一种生物质、城市生活垃圾高温裂解炉的裂解气纯氧烧嘴，是一个由金属材料组成的相互叠套的多层的导气通道管，所述导气通道管有氧气通道管、裂解气通道管和过热蒸汽通道管，其中氧气通道管和过热蒸汽通道管形成混合气管，上述各本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物质、城市生活垃圾高温裂解炉的裂解气纯氧烧嘴，其特征在于：为一个由金属材料组成的相互叠套的多层的导气通道管，所述导气通道管有氧气通道管、裂解气通道管和过热蒸汽通道管，其中氧气通道管和过热蒸汽通道管形成混合气管，所述混合气管上安装有过热蒸汽加入器，上述各通道管的前端设有喷孔或旋流片。

【技术特征摘要】
1.一种生物质、城市生活垃圾高温裂解炉的裂解气纯氧烧嘴，其特征在于：为一个由金属材料组成的相互叠套的多层的导气通道管，所述导气通道管有氧气通道管、裂解气通道管和过热蒸汽通道管，其中氧气通道管和过热蒸汽通道管形成混合气管，所述混合气管上安装有过热蒸汽加入器，上述各通道管的前端设有喷孔或旋流片。2.根据权利要求1所述的裂解气纯氧烧嘴，其特征在于：所述氧气通道管包括一次氧气通道管和二次氧气通道管，所述一次氧气通道管设在导气通道管的中心位置，在一次氧气通道管前端设置有一次氧气喷孔，一次氧气喷孔的内侧几圈氧气喷孔分布在几个直径不同的同心圆上，一次氧气喷孔的中心线与烧嘴中线成10-300交角，每圈氧气喷孔的中心线线蔟在烧嘴后方相交于烧嘴中心线上，所述中心线线蔟在烧嘴前方空间呈发散状态；所述裂解气通道管在一次氧气通道管的外层，裂解气通道管前端设置有旋流片；所述二次氧气通道管和过热蒸汽通道管形成混合气管，位于导气通道管的最外层，所述混合气管上安装有过热蒸汽加入器，混合气管的前端设置有旋流片。3.根据权利要求1所述的裂解气纯氧烧嘴，其特征在于：所述裂解气通道管设在导气通道管的中心位置，裂解气通道管的前端是带有旋流器盲板的旋流器；所述氧气通道管和过热蒸汽通道管形成混合气管，位于裂解气通道管外，所述混合气管上安装有过热蒸汽加入器，混合气管的前端设置有旋流片。4.根据权利要求1所述的裂解气纯氧烧嘴，其特征在于：所述裂解气通道...

【专利技术属性】
技术研发人员：程石，
申请(专利权)人：程石，
类型：新型
国别省市：江苏,32