煤浆喷射器及其使用方法技术

在此公开了喷射器（３０、４４）及其使用方法。在一个实施例中喷射器包含内部喷嘴（８）、围绕内部喷嘴（８）布置以形成第二流道（１８）的煤浆喷嘴（３６）、和布置于煤浆喷嘴（３６）内并与第二流道（１８）接触的磨损嵌入物（３２）。内部喷嘴（８）包含第一流道（１６），其连接于可将第一介质供给到第一流道（１６）的第一供给管道（３４）。第二供给管道（３４）连接到煤浆喷嘴（３６）上，可以将第二介质供给到第二流道（１８）。磨损嵌入物（３２）包含金属氧化物。

【技术实现步骤摘要】
煤浆喷射器及其使用方法
本专利技术通常涉及一种煤浆喷射器，更为具体地为用于煤气化反应器的煤浆喷射器。
技术介绍
在多种应用中能使用煤浆喷射器，其中将含有不溶成分的液体介质从一个环境向另一个环境分散、扩散和/或引入。这种应用之一是煤气化发生器中，其中煤浆给料通过煤浆喷射器引入气化反应器。在例如这种应用的应用中，由于煤浆内的不溶解成分给喷射器内表面的摩擦使得煤浆喷射器易于腐蚀。腐蚀的出现导致了不正确的计量、差的喷射喷流等，其增加了维护费用，并降低了运行效率或有效性。为了降低腐蚀率，喷射器可以由耐腐蚀合金形成，例如钴铬超耐热合金、镍铬超耐热合金和类似物。与例如不锈钢的较软金属合金比较，这些耐腐蚀合金降低了腐蚀率；可是，它们仍然易于腐蚀。结果是，本领域需要具有改良的耐腐蚀性的煤浆喷射器，以降低维护费用并提高运行效率。
技术实现思路
本文公开了煤浆喷射器。在一个实施例中公开了一种喷射器。喷射器包含内部喷嘴、围绕内部喷嘴布置以形成第二流道的煤浆喷嘴、和布置于煤浆喷嘴内并与第二流道接触的磨损嵌入物。内部喷嘴含有第一流道，其连接于可将第一介质供给到第一流道的第一供给管道。连接到煤浆喷嘴上的是第二供给管道，其可以将第二介质供给到第二流道。磨损嵌入物包括金属氧化物。在第二实施例中公开了喷射器的操作方法。该方法包括，使第一介质通过第一流道，其中第一流道在内部喷嘴内；使第二介质通过第二流道，其中第二流道置于内部喷嘴和煤浆喷嘴之间，煤浆喷嘴-->包含与第二介质接触布置的磨损嵌入物；和将第一介质和第二介质混合。以上所描述的和其它特征由以下附图和详细描述来举例说明。附图说明现在参照附图，其为典型实施例，其中相同的部件以相同的数字表示。图1是典型的标准喷射器的剖视图；图2是典型的改良的喷射器的剖视图；图3是改良的煤浆喷嘴的斜视图；图4是典型的改良的喷射器的剖视图。具体实施方式这里公开的是具有改良的耐腐蚀性的煤浆喷射器。通过加入耐腐蚀成分和/或嵌入物已提高耐腐蚀性。更为具体的，公开的煤浆喷射器包含保护金属喷嘴远离煤浆流道的陶瓷嵌入物，由此提供改善的耐腐蚀性。也公开了改进的煤浆喷射器，其中喷射器喷嘴由陶瓷材料形成，其提供了改善的耐腐蚀性。首先，除非另外定义，这里所用的技术和科学术语具有本专利技术所属领域的技术人员所知晓的相同的意思。这里所用的术语“第一”、“第二”和“类似物”，不是表示任何顺序、数量或重要性，而是用于元件的彼此区分。而且，术语“一个”不是表示数量的限制，而是表示存在至少一个相关项；除非另外指示，术语“前”、“后”、“底部”，和/或“顶部”仅仅用于便于描述，并不局限于任何一个位置或空间方位。如果公开范围，指向相同元件或特性的所有范围的端点是相容的、并独立地可结合的(例如，“上升到大约25wt.％，或更为具体地，大约5wt.％至大约20wt.％”的范围包含了“大约5wt.％至大约25wt.％”的范围的端点和所有的中间值，等等)。与数量一起使用的修饰词“大约”包含了阐明的值，且具有上下文规定的意思(例如，包括与特定数量测量有关的误差度)。这里所用的前缀“(多个)”旨在包含术语的单数和复数，由此包括一个或多个项(例如，“(多个)着色剂)”包含了一种或多种着色剂)。而-->且，术语“组合物”包含了混合物、混合剂、合金、氧化物、共聚物、反应产物、和类似物。图1示出了典型的标准喷射器的剖视图，通常用2表示该喷射器。在图中，标准喷射器2(也称为“喷射器”)具有易于腐蚀的设计。更为具体地，喷射器2包含外部喷嘴4、煤浆喷嘴6和内部喷嘴8，其能集体地称为“喷嘴”。喷嘴具有环形几何形状，其中所示的横截面通过了它们的中心轴。流道16、18、20置于每个喷嘴之内，每个喷嘴能允许液体(例如，煤浆)和/或气体(例如，氧气)介质通过。喷嘴包括喷口10，在喷嘴流道16、18、20(在下文中称为“流道”)中流动的介质通过喷口离开喷射器，以形成喷流22。内部喷嘴8和煤浆喷嘴6之间以及煤浆喷嘴6和外部喷嘴4之间，布置有定心肋14。定心肋14(也称为“肋片”)能用于将喷嘴对于彼此同心地对齐。肋14可具有能够同心地对齐喷嘴的任何形状。虽然能使用任何数量的肋14维持同心，但是在每个喷嘴之间使用两个或更多个肋14。图1中所示的肋14具有椭圆横截面的杆状几何形状(未示)。能将肋14配置成减少对流道16、18、20中流的限制。如焊缝26所示，肋14通过焊接连接到喷嘴。喷嘴包含置于与喷口10相对的喷嘴一端处的台阶12。该台阶12适于连接到供给管道(例如，超耐热合金管，未示)。台阶12具有成型的几何形状28，以最小化对在流道16、18、20中流动的液体和/或气体流的限制。外部喷嘴14、煤浆喷嘴16、内部喷嘴8和定心肋14包含了金属，其能够在大约70(21℃)至大约900(482℃)，或者，更为具体的高达大约1200(649℃)的连续使用温度下运行。可是，应当懂得，喷射器遇到的具体运行温度是依应用而定的，而且能够改变。一种可以使用的典型的金属族为超耐热合金。超耐热合金通常是镍、铁、或钴基合金，其含有铬、钨、钼、钽、铌、钛、和/或铝的组合物，以及含有至少一种上述金属的组合物。例如，能够使用钴铬超耐热合金，比如Stellite6B(商售于英国斯温顿Deloro-Stellite公司)，其包括：钴、铬、镍、铁、硅、碳、钼和锰。超耐热合金能提供比普通金属合金(例如，不锈钢)更好的耐腐蚀性。超耐热合金通常比普通金属合金硬，具有大约40至大约50-->的洛氏硬度值(C级)，并且能在大约1200(650℃)或更高的运行温度下维持它们的强度。可是，在一些煤浆喷射器应用中，甚至这些材料仍然展示了不希望的腐蚀率。在使用中，增压液体和/或气体介质通过流道16、18、20，并离开喷射器2，作为喷流22以供给气化反应器。在所示的典型实施例中，氧气流过流道16，煤浆流过流道18，氧气流过流道20。由于煤浆中的不可溶解物质(例如，煤颗粒)，流道18中流动的煤浆具有腐蚀性。这种不可溶解物质对流道18中的内表面24施加了摩擦力(例如，侵蚀、切削、磨损等)。由于当推动煤浆通过喷口10时煤浆的进入速度和角度增大，因此在煤浆喷嘴的喷口10处煤浆尤其具有腐蚀性。煤浆喷嘴6和内部喷嘴8的腐蚀率与每个应用的特定运行变量有关，比如但是不局限于流率、煤浆成分、温度、喷嘴材料、压力等等。更为具体的，在图1所示的典型煤浆喷射器中，过程变量可以包括：等于大约1.0加仑每分钟，gpm(3.79公升每分钟，1pm)或更高的流率、大约70至大约1200(大约21℃至大约649℃)的运行温度、大约500磅每平方英寸，lb/in2(35.2千克每平方厘米，kg/cm2)至大约5000磅每平方英寸，lb/in2(351.5kg/cm2)的峰值压力、和煤浆成分。煤浆可以包括水溶液中大约20wt.％至大约80wt.％煤粉固体。现在参照图2，示出了典型改良的喷射器的剖视图，通常标示为30。在图中，改良的喷射器30包括外部喷嘴4、改良的煤浆喷嘴36和内部喷嘴8，它们全部分别通过焊缝26连接到供给管道34上。改良的煤浆喷嘴36还包括磨损嵌入物32。置于内部喷嘴8和改良的煤浆喷嘴36之间的定心肋14通过磨损嵌入物32中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷射器（３０、４４），包含：　　　　内部喷嘴（８），其中包括第一流道（１６）；　　　　连接到内部喷嘴（８）的第一供给管道（３４），其中第一供给管道（３４）能将第一介质供给到第一流道（１６）；　　　　围绕内部喷嘴（８）布置的煤浆喷嘴（３６），在煤浆喷嘴（３６）和内部喷嘴（８）之间形成第二流道（１８）；　　　　连接到煤浆喷嘴（３６）的第二供给管道（３４），其中第二供给管道（３４）能将第二介质供给到第二流道（１８）；和　　　　布置在煤浆喷嘴（３６）内的磨损嵌入物（３２），所述磨损嵌入物与第二流道（１８）接触，其中磨损嵌入物（３２）包含金属氧化物。

【技术特征摘要】
US 2006-4-24 11/3798891.一种喷射器(30、44)，包含：内部喷嘴(8)，其中包括第一流道(16)；连接到内部喷嘴(8)的第一供给管道(34)，其中第一供给管道(34)能将第一介质供给到第一流道(16)；围绕内部喷嘴(8)布置的煤浆喷嘴(36)，在煤浆喷嘴(36)和内部喷嘴(8)之间形成第二流道(18)；连接到煤浆喷嘴(36)的第二供给管道(34)，其中第二供给管道(34)能将第二介质供给到第二流道(18)；和布置在煤浆喷嘴(36)内的磨损嵌入物(32)，所述磨损嵌入物与第二流道(18)接触，其中磨损嵌入物(32)包含金属氧化物。2.根据权利要求1所述的喷射器(30、44)，其特征在于：磨损嵌入物(32)具有等于或小于大约0.07英寸每年的腐蚀率。3.根据权利要求1所述的喷射器(30、44)，其特征在于：磨损嵌入物(32)具有等于或小于大约0.05英寸每年的腐蚀率。4.根据权利要求1所述的喷射器(30、44)，其特征在于：磨损嵌入物(32)具有等于或小于大约0.03英寸每年的腐蚀率。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：RR凯罗，HC陈，W陈，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]