一种气化工艺烧嘴制造技术

本实用新型专利技术公开了一种气化工艺烧嘴，其包括一个三通道组合管，该三通道组合管包括由内到外同轴套设在一起的外氧管、煤料通道管和中心氧管，该三通道组合管的相对的两端分别形成为进料端和出口端；中心氧管的内腔形成为用于流通氧气的内氧通道，煤料通道管与中心氧管之间的环形腔形成为用于流通煤料的煤料道，外氧管与煤料通道管之间的环形腔形成为用于流通氧气的外氧通道；在外氧管的外周面上缠绕有呈螺旋状的冷却盘管；沿进料端到出口端的方向，内氧通道、煤料道和外氧通道位于出口端的一端均朝中心氧管的中心轴线方向倾斜，使内氧通道、煤料道和外氧通道位于出口端的一端均呈锥状环形。利用本申请，能够使气化工艺烧嘴的使用寿命延长2

A gasification process burner

【技术实现步骤摘要】
一种气化工艺烧嘴


[0001]本技术涉及一种气化工艺烧嘴。

技术介绍

[0002]在煤化工气化生产中，气化工艺烧嘴作为气化炉的核心组成部件，其影响着气化炉运行周期和煤气化的反应效率。煤气化工艺烧嘴一般为三流道结构，氧气走中心管和外层环隙，煤走中间环隙，烧嘴头部设有冷却水盘管和夹套。目前，气化工艺烧嘴分为预膜式烧嘴和内混式烧嘴两类，其中预膜式烧嘴需要多烧嘴协同使用，结构复杂，单烧嘴使用时雾化效果差。而内混式烧嘴在运行时，煤浆受氧气剪切力的作用雾化，煤浆与氧气的部分混合在烧嘴头内部进行，对烧嘴的内腔造成严重磨损，使得烧嘴在运行3个月左右时，其雾化效果即变差，影响煤浆与氧气的混合。

技术实现思路

[0003]为解决上述问题，本技术提出了一种气化工艺烧嘴，其包括一个三通道组合管，该三通道组合管包括沿第一轴线方向延伸、且同轴套设在一起的外氧管、煤料通道管和中心氧管，其中煤料通道管套设在中心氧管的外侧，外氧管套设在煤料通道管的外侧，沿该第一轴线方向，该三通道组合管的相对的两端分别形成为进料端和出口端；中心氧管的内腔形成为用于流通氧气的内氧通道，煤料通道管与中心氧管之间的环形腔形成为用于流通煤料的煤料道，外氧管与煤料通道管之间的环形腔形成为用于流通氧气的外氧通道；在外氧管的外周面上缠绕有呈螺旋状的冷却盘管；
[0004]该中心氧管具有一沿第一轴线方向延伸的中心轴线，沿进料端到出口端的方向，内氧通道、煤料道和外氧通道位于出口端的一端均朝该中心轴线方向倾斜，使内氧通道、煤料道和外氧通道位于出口端的一端均呈锥状环形。具体地，沿进料端到出口端的方向，外氧管、煤料通道管和中心氧管位于出口端的内周面朝中心轴线方向倾斜5
‑
35
°
，且煤料通道管和中心氧管位于出口端的内周面朝中心轴线方向倾斜5
‑
35
°
。
[0005]本申请中，由内氧通道和外氧通道喷出的氧气与由煤料道喷出的煤料进行混合，由于氧气与煤料在气化工艺烧嘴的外部进行混合，避免了氧气与煤料在气化工艺烧嘴的内部进行混合，减少了对气化工艺烧嘴内部各料道的磨损，延长了气化工艺烧嘴的使用寿命，采用本申请后，能够使气化工艺烧嘴的使用寿命延长2
‑
3倍。
[0006]进一步，在内氧通道位于出口端的一端内固定设置有一呈正圆锥形的气体再分布器，该气体再分布器的小端朝向进料端。具体地，气体再分布器与中心氧管之间形成一环隙，该环隙朝向出口端的一端形成为喷氧口，该喷氧口的内径与外径之比为25：26
‑
10：11。
[0007]设置气体再分布器后，使内氧通道的流通面积减少，氧气的流速增加，提高对煤料的剪切作用，有利于提高氧气与煤料的混合均匀性。
[0008]进一步，煤料通道管包括通道管体和设置在通道管体朝向出口端的一端的缩口管，沿进料端到出口端的方向，该缩口管的壁厚逐渐增大，缩口管朝向出口端的端部的壁厚
为通道管体的壁厚的2
‑
3倍。该设计能够提高煤料通道管的使用寿命。
[0009]进一步，在外氧通道内设置有旋流板，该旋流板与该中心轴线之间的夹角为45
‑
70
°
。利用旋流板，使煤料与氧气混合后所形成的混合物料沿螺旋方向进入到气化炉内，延长混合物料在气化炉内的停留时间，从而延长反应时间，提升气化反应中碳转换效率。
[0010]为便于安装，在煤料通道管的外周面上套设有一连接环，旋流板固定在该连接环上。
附图说明
[0011]图1是本技术的一实施例的结构示意图。
[0012]图2是图1中A
‑
A向的示图。
具体实施方式
[0013]参阅图1，附图中，第一轴线X的延伸方向即为第一轴线方向。
[0014]一种气化工艺烧嘴，其包括一个三通道组合管，该三通道组合管包括沿第一轴线方向延伸、且同轴套设在一起的外氧管1、煤料通道管2和中心氧管3，其中煤料通道管2套设在中心氧管3的外侧，外氧管1套设在煤料通道管2的外侧，沿该第一轴线方向，该三通道组合管的相对的两端分别形成为进料端102和出口端103。中心氧管3的内腔形成为用于流通氧气的内氧通道30，煤料通道管2与中心氧管3之间的环形腔形成为用于流通煤料的煤料道20，外氧管1与煤料通道管2之间的环形腔形成为用于流通氧气的外氧通道10。在外氧管的外周面上缠绕有呈螺旋状的冷却盘管4。
[0015]该中心氧管3具有一沿第一轴线方向延伸的中心轴线101，沿进料端到出口端的方向，外氧管位于出口端的第一端部11、煤料通道管位于出口端的第二端部21和中心氧管位于出口端的第三端部31均朝中心轴线101方向倾斜，使内氧通道、煤料道和外氧通道位于出口端的一端均朝该中心轴线方向倾斜，使内氧通道、煤料道和外氧通道位于出口端的一端均呈锥状环形。
[0016]本实施例中，第一端部11的第一内周面12的第一倾角η为17
°
，第二端部21的第二外周面23的第二倾角δ为7
°
，第二端部21的第二内周面22的第三倾角γ为19
°
，第三端部31的第三外周面33的第四倾角β为11
°
，第三端部31的第三内周面32的第五倾角α为12
°
。
[0017]上述第一倾角η、第二倾角δ、第三倾角γ、第四倾角β和第五倾角α均为沿进料端到出口端的方向、朝中心轴线方向倾斜。
[0018]在内氧通道位于出口端的一端内固定设置有一呈正圆锥形的气体再分布器5，该气体再分布器5的小端朝向进料端，在气体再分布器5的小端经固定梁51固定连接到中心氧管的第三端部31的内周面上，本实施例中，设置有四条固定梁51，四条固定梁51呈辐射状均匀布置在气体再分布器与第三端部31之间。
[0019]气体再分布器与中心氧管之间形成一环隙，该环隙朝向出口端的一端形成为喷氧口34，该喷氧口的内径d与外径D之比为19：20。
[0020]煤料通道管2包括通道管体26和设置在通道管体朝向出口端的一端的缩口管，该缩口管即为上述的第二端部21，沿进料端到出口端的方向，该缩口管的壁厚逐渐增大，缩口管朝向出口端的端部的壁厚为通道管体的壁厚的2.5倍。
[0021]在外氧通道管外周面上套设有一连接环25，旋流板6的一端固定在该连接环25上，旋流板的另一端固定在外氧管1的内周面上。本实施例中，旋流板与该中心轴线之间的夹角为65
°
。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气化工艺烧嘴，其特征在于，包括一个三通道组合管，该三通道组合管包括沿第一轴线方向延伸、且同轴套设在一起的外氧管、煤料通道管和中心氧管，其中煤料通道管套设在中心氧管的外侧，外氧管套设在煤料通道管的外侧，沿该第一轴线方向，该三通道组合管的相对的两端分别形成为进料端和出口端；中心氧管的内腔形成为用于流通氧气的内氧通道，煤料通道管与中心氧管之间的环形腔形成为用于流通煤料的煤料道，外氧管与煤料通道管之间的环形腔形成为用于流通氧气的外氧通道；在外氧管的外周面上缠绕有呈螺旋状的冷却盘管；该中心氧管具有一沿第一轴线方向延伸的中心轴线，沿进料端到出口端的方向，内氧通道、煤料道和外氧通道位于出口端的一端均朝该中心轴线方向倾斜，使内氧通道、煤料道和外氧通道位于出口端的一端均呈锥状环形。2.根据权利要求1所述的气化工艺烧嘴，其特征在于，沿进料端到出口端的方向，外氧管、煤料通道管和中心氧管位于出口端的内周面朝中心轴线方向倾斜5
‑
35
°
，且煤料通道管和中心氧管位于出口端的内周面朝中心轴线方向倾斜5
...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱成，谢小亮，张松，王勇，童武元，姜爱梅，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：新型
国别省市：