浆粉耦合气化炉烧嘴及浆粉耦合气化方法技术

本发明专利技术提供了一种浆粉耦合气化炉烧嘴及浆粉耦合气化方法，其中，该浆粉耦合气化炉烧嘴包括：喷嘴本体，其具有多条通道，各通道分别为从内至外依次套设的用于输送燃料气的第一通道、用于输送内环气化剂的第二通道和用于输送含碳有机物和外环气化剂的外侧多通道；喷嘴本体的出口具有点火燃料预混腔，以对燃料气和内环气化剂进行预混合。本发明专利技术中的点火燃料预混腔是现有技术中的预热烧嘴和工艺烧嘴的一体化结构，从而在气化炉运行过程中不需要增加和更换预热烧嘴，进而保证了气化炉炉温，也就保证了气化炉投料后的正常燃烧，同时也避免了发生爆炸的问题，且本发明专利技术的浆粉耦合气化炉烧嘴可在工艺运行之前进行试压试漏，可以避免烧嘴内物料泄露的问题。

Pulverized coal coupled gasification furnace burner and slurry powder coupling gasification method

The invention provides a pulp-powder coupling gasifier burner and a pulp-powder coupling gasification method, wherein the pulp-powder coupling gasifier burner comprises a nozzle body which has a plurality of channels, each of which is a first channel for conveying fuel gas, a second channel for conveying an inner-ring gasifier and a second channel for conveying an inner-ring gasifier respectively. The outlet of the nozzle body has an ignition fuel premixing chamber to premix the fuel gas and the inner-ring gasifier. The ignition fuel premixing chamber in the invention is an integrated structure of the preheating burner and the process burner in the prior art, so that the preheating burner does not need to be added and replaced during the operation of the gasifier, thereby ensuring the temperature of the gasifier, thus ensuring the normal combustion of the gasifier after charging, and at the same time avoiding the question of explosion. The pulp powder coupling gasifier burner of the present invention can test pressure and leak before operation of the process, and can avoid the problem of material leakage in the burner.

【技术实现步骤摘要】
浆粉耦合气化炉烧嘴及浆粉耦合气化方法
本专利技术涉及气化
，具体而言，涉及一种浆粉耦合气化炉烧嘴及浆粉耦合气化方法。
技术介绍
煤的高效、清洁利用，是我国经济和社会可持续发展的战略选择，是保证我国能源稳定可靠供应以及可持续发展的重要科技基础。以煤气化为基础的能源及化工系统正在成为世界范围内高效、清洁、经济地开发和利用煤炭的热点技术和重要发展方向。煤的气化是使煤与气化剂作用，进行各种化学反应，将煤炭转变为燃料用煤气或合成用煤气。浆粉耦合气化技术实质是在气化炉内同时喷入浆态含碳有机物和粉态含碳有机物，以减少水量带入，从而间接提高整体含碳有机物浓度，实现浆态含碳有机物和粉态含碳有机物的高效共气化。烧嘴为浆粉耦合气化炉的关键部件之一，现有技术中，气化炉的运行需要将预热烧嘴和工艺烧嘴相结合起来。具体地，开车时，先用燃料气对气化炉进行升温烘炉，待气化炉升至一定温度后，再将预热烧嘴更换为工艺烧嘴，然后进行水煤浆和粉煤的投料。利用此种烧嘴，浆粉耦合气化炉在运行的过程中主要存在以下问题：工艺烧嘴更换速度过慢或烘炉温度过低时，容易造成气化炉炉温低，会导致气化炉投料后无法燃烧，甚至会出现燃料气残存和粉煤浓度过高而达到爆炸极限，进而发生爆炸；另外，因高温高压环境下快速安装工艺烧嘴后无法进行试压试漏，可能会造成燃料气、煤浆、粉煤和氧气的泄露的问题。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术提出了一种浆粉耦合气化炉烧嘴装置及浆粉耦合气化方法，旨在解决现有的浆粉耦合气化炉烧嘴在使用过程中会导致气化炉中的物料无法燃烧，甚至发生物料泄露、发生爆炸的问题。一个方面，本专利技术提出了一种浆粉耦合气化炉烧嘴。该浆粉耦合气化炉烧嘴包括：喷嘴本体，其具有多条通道，各通道分别为从内至外依次套设的用于输送燃料气的第一通道、用于输送内环气化剂的第二通道和用于输送含碳有机物和外环气化剂的外侧多通道；喷嘴本体的出口具有点火燃料预混腔，以对燃料气和内环气化剂进行预混合。进一步地，上述浆粉耦合气化炉烧嘴中，第二通道的出口的位置相较于第一通道的出口的位置更靠近喷嘴本体的出口。进一步地，上述浆粉耦合气化炉烧嘴中，第二通道的出口与第一通道的出口之间的距离为D1，以在第二出口与第一通道的出口之间的区域形成点火燃料预混腔。进一步地，上述浆粉耦合气化炉烧嘴中，第一通道内设置有点火装置，并且，点火装置的点火端位于点火燃料预混腔。进一步地，上述浆粉耦合气化炉烧嘴中，点火端与第一通道的出口之间的距离为D5，D5与D1之间具有预设比例。进一步地，上述浆粉耦合气化炉烧嘴中，各通道的出口均为收缩口，以使通道内的物料产生径向位移。进一步地，上述浆粉耦合气化炉烧嘴，还包括：用于对喷嘴本体进行冷却的冷却装置，其设置于喷嘴本体的外侧。进一步地，上述浆粉耦合气化炉烧嘴，外侧多通道包括：用于输送浆态含碳有机物的第三通道、用于输送粉态含碳有机物的第四通道和用于输送外环气化剂的第五通道；其中，第三通道、第四通道和第五通道从内至外依次套设；或第三通道、第五通道和第四通道从内至外依次套设。进一步地，上述浆粉耦合气化炉烧嘴，第二通道、第三通道、第四通道和第五通道中的位于外侧的通道的出口的位置相较于位于内侧的通道的出口的位置更靠近喷嘴本体的出口。进一步地，上述浆粉耦合气化炉烧嘴中，第二通道、第三通道和第五通道内均设置有对物料进行导流的导流装置，并且，各导流装置均靠近相对应的通道的出口。进一步地，上述浆粉耦合气化炉烧嘴中，第四通道内设置有使粉态含碳有机物以预设角度均匀分散的均布器，并且，均布器设置于第四通道的出口。本专利技术中，喷嘴本体的出口处具有点火燃料预混腔进口，可以对燃料气和内环气化剂进行预混合，也就是说，点火燃料预混腔进口相当于现有技术中的预热烧嘴，即本实施例相当于将现有技术中的预热烧嘴和工艺烧嘴一体化，从而在气化炉运行过程中不需要增加和更换预热烧嘴，进而保证了气化炉炉温，也就保证了气化炉投料后物料的正常燃烧，同时也避免了发生爆炸的问题，且由于本实施例提供浆粉耦合气化炉烧嘴可在工艺运行之前进行试压试漏，进而可以避免烧嘴内物料泄露的问题。另外，当输送外环气化剂的第五通道进口为最外侧的通道时，输送浆态含碳有机物的第三通道进口和输送粉态含碳有机物为的第四通道进口位于输送外环气化剂的第五通道进口和输送内环气化剂的第二通道进口之间，且第四通道进口位于第三通道进口的外侧，中心高速的内环气化剂先和浆态含碳有机物接触，浆态含碳有机物被初步雾化，而后在粉态含碳有机物气流和外环气化剂的作用下被充分雾化，而粉态含碳有机物也在外环气化剂的作用下被均匀分散；当用于输送粉态含碳有机物的第四通道进口为最外侧的通道时，浆态含碳有机物在内环气化剂和外环气化剂的夹击下可实现均匀雾化。该结构实现了浆态含碳有机物的均匀雾化以及粉态含碳有机物的均匀分散，保证了气化炉投料后物料的充分燃烧。另一方面，本专利技术还提出了一种浆粉耦合气化方法。该方法包括如下步骤：点燃步骤，将燃料气和内环气化剂输送至浆粉耦合气化炉烧嘴的点火燃料预混腔内并点燃；停止步骤，待气化温度为预设温度时，停止输送燃料气；第一输送步骤，向浆粉耦合气化炉烧嘴的外侧多通道输送含碳有机物和外环气化剂。进一步地，上述浆粉耦合气化方法中，在停止步骤和第一输送步骤之间还包括：第二输送步骤，向输送燃料气的通道内输送保护气。进一步地，上述浆粉耦合气化方法中，保护气为二氧化碳、水蒸气或惰性气体。进一步地，上述浆粉耦合气化方法中，在点燃步骤和停止步骤之间还包括：增大流量步骤，增大燃料气和内环气化剂的流量；升温步骤，将气化温度提升至预设温度。进一步地，上述浆粉耦合气化方法中，含碳有机物包括浆态含碳有机物和粉态含碳有机物，先输送浆态含碳有机物，待浆态含碳有机物运行稳定后，再向第四通道输送粉态含碳有机物；或输送浆态含碳有机物的同时，输送粉态含碳有机物。本专利技术中，将燃料气和内环气化剂输送至喷嘴本体的出口处的点火燃料预混腔，以对燃料气和内环气化剂进行预混合，也就是说，点火燃料预混腔相当于现有技术中的预热烧嘴，即本实施例相当于将现有技术中的预热烧嘴和工艺烧嘴一体化，从而在气化炉运行过程中不需要增加和更换预热烧嘴，进而保证了气化炉炉温，也就保证了气化炉投料后的正常燃烧，同时也避免了发生爆炸的问题，且由于本实施例提供浆粉耦合气化炉烧嘴可在工艺运行之前进行试压试漏，可以避免烧嘴内物料泄露的问题。另外，当输送外环气化剂的第五通道进口为最外侧的通道时，输送浆态含碳有机物的第三通道进口和输送粉态含碳有机物为的第四通道进口位于输送外环气化剂的第五通道进口和输送内环气化剂的第二通道进口之间，且第四通道进口位于第三通道进口的外侧，中心高速的内环气化剂先和浆态含碳有机物接触，浆态含碳有机物被初步雾化，而后在粉态含碳有机物气流和外环气化剂的作用下被充分雾化，而粉态含碳有机物也在外环气化剂的作用下被均匀分散；当用于输送粉态含碳有机物的第四通道进口为最外侧的通道时，浆态含碳有机物在内环气化剂和外环气化剂的夹击下可实现均匀雾化。该结构实现了浆态含碳有机物的均匀雾化以及粉态含碳有机物的均匀分散，保证了气化炉投料后物料的充分燃烧。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种浆粉耦合气化炉烧嘴，其特征在于，包括：喷嘴本体，其具有多条通道，各所述通道分别为从内至外依次套设的用于输送燃料气的第一通道(1)、用于输送内环气化剂的第二通道(2)和用于输送含碳有机物和外环气化剂的外侧多通道；所述喷嘴本体的出口具有点火燃料预混腔(6)，以对所述燃料气和所述内环气化剂进行预混合。

【技术特征摘要】
1.一种浆粉耦合气化炉烧嘴，其特征在于，包括：喷嘴本体，其具有多条通道，各所述通道分别为从内至外依次套设的用于输送燃料气的第一通道(1)、用于输送内环气化剂的第二通道(2)和用于输送含碳有机物和外环气化剂的外侧多通道；所述喷嘴本体的出口具有点火燃料预混腔(6)，以对所述燃料气和所述内环气化剂进行预混合。2.根据权利要求1所述的浆粉耦合气化炉烧嘴，其特征在于，所述第二通道(2)的出口的位置相较于所述第一通道(1)的出口的位置更靠近所述喷嘴本体的出口。3.根据权利要求2所述的浆粉耦合气化炉烧嘴，其特征在于，所述第二通道(2)的出口与所述第一通道(1)的出口之间的距离为D1，以在所述第二通道(2)出口与所述第一通道(1)的出口之间的区域形成所述点火燃料预混腔(6)。4.根据权利要求3所述的浆粉耦合气化炉烧嘴，其特征在于，所述第一通道(1)内设置有点火装置(7)，并且，所述点火装置(7)的点火端位于所述点火燃料预混腔(6)。5.根据权利要求4所述的浆粉耦合气化炉烧嘴，其特征在于，所述点火端与所述第一通道(1)的出口之间的距离为D5，D5与D1之间具有预设比例。6.根据权利要求1所述的浆粉耦合气化炉烧嘴，其特征在于，各所述通道的出口均为收缩口，以使所述通道内的物料产生径向位移。7.根据权利要求1所述的浆粉耦合气化炉烧嘴，其特征在于，还包括：用于对所述喷嘴本体进行冷却的冷却装置(8)，其设置于所述喷嘴本体的外侧。8.根据权利要求1至7中任一项所述的浆粉耦合气化炉烧嘴，其特征在于，所述外侧多通道包括：用于输送浆态含碳有机物的第三通道(3)、用于输送粉态含碳有机物的第四通道(4)和用于输送外环气化剂的第五通道(5)；其中，所述第三通道(3)、所述第四通道(4)和所述第五通道(5)从内至外依次套设；或所述第三通道(3)、所述第五通道(5)和所述第四通道(4)从内至外依次套设。9.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：付伟贤，
申请(专利权)人：新奥科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13