一种用于流化固体输送的设备和一种气化烧嘴制造技术

本实用新型专利技术是关于一种用于流化固体输送的设备和一种气化烧嘴，所述设备用于将流化固体，特别是用于将由煤粉与输送气组成的流体，输送到环形通道之中，其中环形通道中有一个进料管从径向方向插入其中，通过此种方式，进料管的长方向中轴线延长线与环形通道的纵轴线相交。本实用新型专利技术的目的是，提供一种煤粉输送进气化烧嘴的解决方案，解决煤粉切向进料在机械方面的缺点，避免磨蚀及已知的径向中间进料管线射流的缺点。本目的是通过以下措施实现，一个可更换的管段，可拆卸地安装于环形通道上进料管上径向进口的部位，组成一个一体化的固体流动通道，并用于防止磨蚀损伤及输送中的冲击。

A device for conveying fluidized solids and a gasification burner

【技术实现步骤摘要】
一种用于流化固体输送的设备和一种气化烧嘴
本技术涉及一种关于流化固体特别是由煤粉与输送气体组成的流体输送至环形通道的设备，其中，环形通道中有一个进料管从径向方向插入其中，通过此种方式，进料管的纵轴线延长线与环形通道的纵轴线相交。本技术还涉及一种包括此种设备组成的气化烧嘴。
技术介绍
在化工工程技术中，固体被粉碎为粉尘大小的颗粒并通过输送气的方式气力传输。这种粉状流体如果在全传输路径上不连续的话会引起问题，比如当粉状流体需要从直向变换流动路径的角度时，或当流体需要从一股变为几股时，或当流体需要从几股变为一股时。此外，由于固体的磨蚀作用于导流板表面，或由于漩涡作用于长弯头、边角、开孔或缩小截面等部位产生的堵塞，会导致输送设备的失效，或至少会导致固体传输的不均匀性从面固体处理的破坏。在煤气化领域有一个典型的应用例子。为了生产合成气，原煤必须被粉碎、干燥和气力传输至气化炉的气化烧嘴处，当煤粉与氧气在火焰区域混合时开始发生部分氧化反应。气化烧嘴主要是由几个同心的管子组成，在管子间形成的环形通道中输送介质、煤粉和氧气到发生气化反应的烧嘴头部。煤粉与惰性气体的流体可从轴向、径向或切向的烧嘴介质供给管线进入专用的烧嘴通道。通常的解决办法是在气化烧嘴旁边设置一条进料管线，煤粉流体的方向从径向方向变到烧嘴通道的轴向方向。在专利DE102014104232A1中公开了一种侧向煤粉进料方式，通过设置一个与烧嘴环形通道开孔连接的矩形进料通道，将煤粉流体以旋转路径送进烧嘴环形通道中。从而在进口处会易于形成一些湍流。在进口下方设置一个带有一些漏斗形凹槽的分配器，用于将固体沿着环形通道周向方向平均分配。每个凹槽沿着煤粉轴向出口的周向排布。每个出口连接到一个环形通道中轴向煤粉通道，这些煤粉通道的截面积之和等于煤粉进料通道的截面积。然而，这种解决办法的缺点有制造复杂，额外的径向固定及需将煤粉进料的矩形接管安装到烧嘴本体的切向开孔上。此外，由于进口布置在烧嘴的侧面并且其矩形形状，会受到设计压力的限制。有几种已知的方法用于将侧向进料管线易于与烧嘴连接的简化设计。对于中心进料的方式，进料管的轴线与环形通道的轴线被安置在同一个平面，它们互相交叉。从侧面径向进料到中心的方式有其缺点，因为固体流体的流动特征，当其几乎是直接撞击到环形通道内壁时会造成严重的磨蚀，并且会在通道壁上粘结，当没有相应解决办法时会造成进口堵塞。因此，当采用上述方式进料时，必须采用合适的方法，以连续地改变固体流体进入环形通道的方向。在专利DE-PS508590中公开了一种煤粉燃烧用的环形通道烧嘴，其特征在于在一个偏向的通道中设置有弓形导板，将径向进入的煤粉分流并将煤平均的导入整个环形通道的截面中。其缺点是由于作用在导板和中心管上的磨蚀，导致烧嘴很快失效。在专利DD288305A7中，公开了一种煤粉烧嘴，其特征在于内环形通道中设置了盖状的热保护层防护径向进料的氧气流体，将径向而来的预热氧气偏转为切向流动方向，并将其送入相应的环形通道。这些热保护层并不适用于由煤粉流体产生的磨蚀应力。在专利CN206695120U中，在一个实例中采用了散流-分流概念且没有导板的通道，应用于煤粉流体。为了保证更好的耐磨性能，提出了使用一个大的同心圆筒形接管，对中的安置在煤粉流体的流动路径中而不是使用薄壁环形通道。在专利DE3541615A1中，公开了使用耐磨挡板来分散粒状燃料的方法。在烧嘴头部中心，一股轴向中心燃料流体垂直撞击在挡板上，形成了一个向外分散的煤粉流，随后进入一个轴向的外部安装的喷环。由于分散通道的尺寸很小且煤粉两次分散，有很高的堵塞风险。
技术实现思路
本技术的一个目的是，提供一种煤粉输送进气化烧嘴的解决方案，解决上述的切向燃料进料的机械方面缺点，避免磨蚀及已知径向进料管线的射流缺点。本技术为达到其目的，提供的技术方案如下：一种用于流化固体输送的设备，所述设备用于将由煤粉与输送气组成的流体(19)输送到环形通道(1)，其中进料管(2)从径向插入环形通道中使得进料管(2)纵轴线的延长线与环形通道(1)的纵轴线相交，管段(4)可拆卸地插到进料管(2)进口(3)区域的环形通道(1)中，形成了一个用于由煤粉与输送气组成的流体(19)的一体化流道(5)。进一步的，管段(4)填充于环形通道(1)的横截面，管段(4)有一个矩形截面的流道(5)，流道(5)向外部部分开口，其中包括两个直的且平行的流道段(6)和一个弓形流道段(7)，弓形流道段(7)沿管段(4)的周向弯曲并连接两个直流道段(6)，使得流道段(6)、(7)组成了一个U形的流道(5)，其中-两个直流道段(6)位于管段(4)中，-径向相对布置且与环形通道(1)的纵轴平行，-在管段(4)流动方向上进入环形通道(1)的前端(8)处开孔且，-至少在进入环形通道(1)的入口处的外端封闭，-进料管(2)从弓形流道段(7)中部进入，其中弓形流道段(7)至少在进口(3)处是向外部敞开的，-U形流道(5)的流动面积等于进料管(2)流动面积的一半。一些实施方案中，管段(4)在与进料管(2)进口(3)正对位置的流道(5)中设有一个多孔烧结金属插件(10)，并构成了一个吹扫气道且与流道(5)基本保持平齐。一些实施方案中，管段(4)在与进料管(2)进口(3)正对位置的流道(5)中设有一个多孔烧结金属附件(11)，并构成了一个吹扫气道，多孔烧结金属附件(11)设置为与环形通道(1)的纵轴线平行的半管座。一些实施方案中，烧结金属插件(10)或绕结金属附件(11)的特点是在其背对流道(5)的内侧有一个吹扫气道(12)。优选的，吹扫气道(12)中的吹扫气(18)通过一个轴向的吹扫气管线(13)供应至环形通道(1)中以输送固体。一些实施方案中，位于流道(5)中的管段(4)，在正对着进料管(2)进口(3)的位置，安装有一个耐磨硬金属或陶瓷插件(16)或一个硬金属或陶瓷附件(17)。一些实施方案中，硬金属或陶瓷附件(17)作为一个截面为三角形的棱柱形分流器(9)使用。一些实施方案中，另外的用于输送吹扫气(18)的吹扫气孔(15)，用烧结金属制成的盘(26)覆盖于其上，吹扫气孔(15)互相轴向平形的设置于弓形流道段(7)的外弯曲段(14)中。一些实施方案中，另外的用于输送吹扫气(18)的吹扫气孔(15)，用烧结金属制成的盘(26)覆盖于其上，吹扫气孔(15)互相轴向平形的设置于弓形流道段(7)的外弯曲段(14)中，并与所述耐磨硬金属或陶瓷插件(16)相组合。本技术还提供一种用于通过煤粉制备合成气的气化烧嘴，包括上文所述的用于将煤粉输送到烧嘴头部的设备，其中以惰性气体如氮气或二氧化碳作为输送气和吹扫气。本技术的目的是通过如上文所述的设备或上文所述的气化烧嘴来实现的。本设备的具体实例是权利要求2到8的附属范围。本技术设备用于固体流化进料，特别是煤粉，其特征在于一个可更换的管段，可拆卸地安装于环形通道上进料管的径向进口的部位，其有一个用于一体化的固体流动通道，并在环形通道固体进料处保护其免受磨蚀。所述方案的第一个优点是固体进料管线的模块化设计，简化了在维修、维护阶段的磨损元件的可行性及可更换性。第二，一个径向安装的进料接管提供了更好的机械强度从而能允本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于流化固体输送的设备，所述设备用于将由煤粉与输送气组成的流体(19)输送到环形通道(1)，其中进料管(2)从径向插入环形通道中使得进料管(2)纵轴线的延长线与环形通道(1)的纵轴线相交，其特征在于，管段(4)可拆卸地插到进料管(2)进口(3)区域的环形通道(1)中，形成了一个用于由煤粉与输送气组成的流体(19)的一体化流道(5)。

【技术特征摘要】
2018.05.08 DE 20201810257161.一种用于流化固体输送的设备，所述设备用于将由煤粉与输送气组成的流体(19)输送到环形通道(1)，其中进料管(2)从径向插入环形通道中使得进料管(2)纵轴线的延长线与环形通道(1)的纵轴线相交，其特征在于，管段(4)可拆卸地插到进料管(2)进口(3)区域的环形通道(1)中，形成了一个用于由煤粉与输送气组成的流体(19)的一体化流道(5)。2.根据权利要求1所述的用于流化固体输送的设备，其特征在于，管段(4)填充于环形通道(1)的横截面，管段(4)有一个矩形截面的流道(5)，流道(5)向外部部分开口，其中包括两个直的且平行的流道段(6)和一个弓形流道段(7)，弓形流道段(7)沿管段(4)的周向弯曲并连接两个直流道段(6)，使得流道段(6)、(7)组成了一个U形的流道(5)，其中-两个直流道段(6)位于管段(4)中，-径向相对布置且与环形通道(1)的纵轴平行，-在管段(4)流动方向上进入环形通道(1)的前端(8)处开孔且，-至少在进入环形通道(1)的入口处的外端封闭，-进料管(2)从弓形流道段(7)中部进入，其中弓形流道段(7)至少在进口(3)处是向外部敞开的，-U形流道(5)的流动面积等于进料管(2)流动面积的一半。3.根据权利要求2所述的用于流化固体输送的设备，其特征在于，管段(4)在与进料管(2)进口(3)正对位置的流道(5)中设有一个多孔烧结金属插件(10)，并构成了一个吹扫气道且与流道(5)基本保持平齐。4.根据权利要求2所述的用于流化固体输送的设备，其特征在于，管段(4)在与进料管(2)进口(3)正对位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：单育兵，德塔玛·德亨克伯，埃伯哈德·库斯克，蒂洛·库赤巴赫，邹永胜，徐江，
申请(专利权)人：科林工业技术有限责任公司，
类型：新型
国别省市：德国,DE