天然气气化烧嘴制造技术

一种天然气气化烧嘴，其特征在于它由自内至外同轴套置且前部具有流线收缩型混合气体出口部的中心管（１）、中间环管（２）和外环管（３）构成，在外环管（３）设有一个蒸汽环管（４），在蒸汽环管（４）外设有一个前端封口的冷却水套管（５），在冷却水套管（５）通道内插装一个环状分水隔板（６），利用该分水隔板（６）将冷却水套管（４）内通道分隔为冷却水进口通道和出口通道两部分。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于石化生产设备
，涉及一种合成氨生产设备用燃烧器烧嘴，特别是一种可将氧气和天然气按一定的过氧系数喷入转化炉进行燃烧的天然气气化烧嘴。烧嘴是合成氨生产过程中加压气化工艺的关键部件，它在高温、高压下工作。目前本领域公知的合成氨生产装置都是采用重油部分氧化法生产的，由于存在着重油价格高、消耗大及污染严重等缺陷、在很大程度上制约了生产企业的生产效率和经济效益，同时对社会生态环境也有极大破坏。近年来，由于国内外石油价格上涨，以油为原料的合成氨厂的成本也随之大幅度上升，迫使生产企业不得不改变原料路线以求在新环境中的立足和发展。随着目前国内天然气工程建设的快速发展及对环保要求的日益提高，天然气已逐步成为产气区和输气管线沿线城市的重要能源，用天然气取代重油作为合成氨生产原料无疑将成为企业的最佳选择。在此背景下，是否能够在不对原生产装置结构做较大改动的前提条件下，将合成氨生产方法由重油部分氧化法改造为天然气部分氧化法，就成为本领域相关技术人员需待解决的问题。本技术的目的在于针对本
存在的上述问题，提供一种结构合理、性能可靠、效率高、寿命长、无污染且使用经济效益好的天然气气化烧嘴。用于实现上述专利技术目的的技术解决方案是这样的所提供的天然气气化烧嘴为一种采用三流道式喷口结构的烧嘴，它由自内至外同轴套置且前部具有流线收缩型混合气体出口部的中心管、中间环管和外环管构成，在外环管设有一个蒸汽环管，在蒸汽环管外设有一个前端封口的冷却水套管，在冷却水套管通道内插装一个环状分水隔板，利用该分水隔板将冷却水套管内通道分隔为冷却水进口通道和出口通道两部分。实际结构中各环管间均采用定位环进行轴向和径向定位。工作时，两路氧气(或燃料气体)分别处在外环管和中心管，一路燃料气体(或氧气)在中间环管，三路气体在烧嘴出口部以一定角度相互撞击，进行充分混合，并在合适的过氧系数下被喷入转化炉进行燃烧，经过燃烧反应后最多地转化为有效气体氢和一氧化碳，一氧化碳再转化为氢气，氢气和氮气最终生成合成氨。产品设计中，根据炉压和炉温的具体情况，为保护烧嘴及附近炉壁安全可靠的工作，在外环管外增设一个蒸汽环管，在烧嘴蒸汽环管外增设了一个冷却水套管，这样通过以高压冷却水强制性冷却烧嘴外壁和头部的方式，达到保护烧嘴外壁和头部不被烧坏及提高烧嘴寿命的目的。为消除各流道流体温度不同引起的热应力，烧嘴上也采用了相应的热补偿结构形式。以下将结合文后附图对本
技术实现思路
做进一步说明，该附图为本技术一个具体实施例的结构示意图。参见附图，该天然气气化烧嘴自内至外由同轴套置的中心管1、中间环管2、外环管3、蒸汽环管4和冷却水套管5构成，并按阶梯型排布方式设置。在外环管3和蒸汽环管4后侧壁上分别设有一个用于输入氧气(或燃料气体)的进气口31及和输入蒸汽的进气口41，在中间环管2后端设有一个用于输入燃料气体(或氧气)的进气口21。在中间环管2和外环管3上均装有一个热补偿器7。冷却水套管5套置在蒸汽环管4壁外，在冷却水套管5中设计有一个环状分水隔板6，由此将该套管内通道分隔成供冷却水进入和回流的进口通道和出口通道。图中标号51为冷却水入口，52为冷却水出口，8为轴向和径向定位环。本技术所述的天然气气化烧嘴具有效率高、使用可靠、寿命长、污染少和经济效益显著等优点，产品的实际运行结果表明采用该烧嘴后设备的有效产气率平均已达到95％，用于合成氨生产时初步估算每吨合成氨的生产成本可降低10％以上，原烧油时用于净化有效气体去掉碳黑的冲洗水在改烧天然气后已无须再使用，因而大大节约了水电消耗，且停车后烧嘴在高温炉内长时间干烤也不会出现烧损变形现象。鉴于从现在起至未来十年内我国将进入天然气的高速发展时期，通过“海气上岸”、“西气东输”及进口液化天然气等工程方案的实施将较大幅度地提高我国天然气在一次能源结构中的比重，因此本技术产品的研制成功对石化工业进行油改气、煤改气技术改造乃至对天然气能源的有效利用均具有极为重要的作用。权利要求1.一种天然气气化烧嘴，其特征在于它由自内至外同轴套置且前部具有流线收缩型混合气体出口部的中心管(1)、中间环管(2)和外环管(3)构成，在外环管(3)设有一个蒸汽环管(4)，在蒸汽环管(4)外设有一个前端封口的冷却水套管(5)，在冷却水套管(5)通道内插装一个环状分水隔板(6)，利用该分水隔板(6)将冷却水套管(4)内通道分隔为冷却水进口通道和出口通道两部分。2.如权利要求1所述的天然气气化烧嘴，其特征在于中心管(1)、中间环管(2)、外环管(3)、蒸汽环管(4)和冷却水套管(5)按阶梯型排布方式同轴设置，各环管之间均采用定位环进行轴向和径向定位，在外环管(3)和蒸汽环管(4)后侧壁上各设有一个进气口(31、41)，在中间环管(2)后端设有进气口(21)。3.如权利要求1所述的天然气气化烧嘴，其特征是在中间环管(2)和外环管(3)上均装有一个热补偿器(7)。专利摘要本技术涉及一种可将氧气和天然气喷入转化炉进行燃烧的天然气气化烧嘴,由同轴套置且前部具有流线收缩型混合气体出口部的中心管、中间环管和外环管构成,在外环管外设有一个蒸汽环管,在蒸汽环管外设有一前端封口的冷却水套管,各环管间均采用定位环进行轴向和径向定位。工作时,两路氧气(或燃料气)分别在外环管和中心管,一路燃料气(或氢气)在中间环管,三路气体在烧嘴出口部以一定角度相互撞击、混合,进而在合适的过氧系数下喷入转化炉燃烧,产品具有效率高、使用可靠、寿命长、污染少和经济效益显著等优点。文档编号F23D14/46GK2506879SQ0126576公开日2002年8月21日 申请日期2001年10月23日 优先权日2001年10月23日专利技术者黄崇锡, 张相武, 杜炜东 申请人:陕西杨凌航天节水科技股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄崇锡，张相武，杜炜东，
申请(专利权)人：陕西杨凌航天节水科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：