燃烧喷嘴及煤气化炉制造技术

本发明专利技术涉及燃烧喷嘴及煤气化炉，尤其公开了一种燃烧喷嘴，包括喷嘴壳体，喷嘴壳体中设置有燃料管道、助燃气管道和冷却管道，喷嘴壳体前端设置有冷却腔，助燃气管道环绕在所述燃料管道的外侧，助燃气管道的出口端部超出于燃料管道的出口端部，所述冷却腔中嵌设有与冷却管道连通的螺旋状管路，以形成螺旋状冷却管道；所述助燃气管道内具有隔离管，将助燃气管道隔设成第一助燃气管道和第二附面气管道，第一助燃气管道环绕在第二附面气管道的外侧，燃料管道的出口端部超出隔离管的端部。本发明专利技术的技术方案优化了燃烧喷嘴冷却腔的结构，降低损坏可能性，提高了燃烧喷嘴工作的可靠性，能够避免燃料管道喷射出的燃料对助燃气管道造成磨损，可以提高燃烧喷嘴的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃烧设备结构技术，尤其是涉及一种燃烧喷嘴。另外，本专利技术还涉及一种安装有上述燃烧喷嘴的煤气化炉。
技术介绍
燃烧喷嘴为通用的燃烧部件，其广泛应用于各种燃烧设备中，如发动机、锅炉、煤气化炉等。燃烧喷嘴为通用的燃烧部件，其广泛应用于各种燃烧设备中，如发动机、锅炉、煤气化炉等。燃烧喷嘴的典型结构如图1所示，燃烧喷嘴具有大体为圆筒状的壳体10，壳体10 内设置有燃料管道20和助燃气管道30，燃料管道20通入的燃料和助燃气管道30通入的助燃气在喷嘴端部混合，经点燃形成火焰。燃烧喷嘴按照助燃气气体成份的不同可分为空气助燃式、富氧助燃式和纯氧助燃式三类。富氧助燃式喷嘴中的助燃气中氧气含量达到20% 以上，纯氧助燃式喷嘴则采用氧气含量99%以上的助燃气。对于上述结构的燃烧喷嘴，喷嘴中的燃料和助燃气同时喷出，点燃形成火焰。火焰距离喷嘴的前端通常有一间距D，助燃气中的氧气含量越高则间距D的数值越小。由于火焰的温度较高，焰心处温度超过2000°C。即使按照燃点为1500°C计算，也会使喷嘴前端的表面达到难以承受的高温。这不仅限制了高纯度助燃气的使用，也提高了对绕嘴材料的要求， 对燃烧喷嘴的使用寿命和工作可靠性都有一定的影响。并且，对于上述结构的燃烧喷嘴，当采用干煤粉作为燃料时，通常采用氮气作为承载气体，以高流速的承载气体携带干煤粉，从燃烧喷嘴前端喷射而出，以便于助燃气混合点燃。在干煤粉燃烧喷嘴中存在的缺陷是，高流速的干煤粉摩擦力很大，对燃烧喷嘴端部的磨损严重，影响了燃烧喷嘴的使用寿命。现有技术为解决这一问题提出了一些解决方案，如申请号为200620045550. 6号中国专利申请中提出的技术方案。在该技术方案中，喷嘴端部的冷却腔通过设置螺旋状翼筋而构成，并且流出燃料的中心管道略低于流出助燃气的环形管道。但是，该技术存在如下缺陷翼筋与冷却腔的壁面为折角型连接，无论是一体成型还是焊接固定，折角结构都存在折角连接处与其他位置的温度不同，承受应力不均勻的问题，因此易于开裂破损。翼筋结构的冷却腔一旦损坏，其维修困难，需要对喷嘴端部进行整体更换。翼筋结构冷却腔的工作密封性差、可靠性低，发生翼筋开裂破损之后，将无法导引冷却剂的流动，甚至会使冷却剂流出喷嘴外部，影响燃烧。并且，高速流出的助燃气会对喷出的干煤粉有卷吸作用，干煤粉对助燃气的流通管路端部产生严重的磨损
技术实现思路
本专利技术提供一种燃烧喷嘴及煤气化炉，用以解决现有技术中的缺陷，以优化冷却腔的结构，减少因应力不均勻而导致的破损现象；并且能够避免助燃气管道端部磨损，提高燃烧喷嘴和煤气化炉的使用寿命。本专利技术提供了一种燃烧喷嘴，包括喷嘴壳体，所述喷嘴壳体中设置有燃料管道、助燃气管道和冷却管道，喷嘴壳体前端设置有冷却腔，助燃气管道环绕在所述燃料管道的外侧，所述助燃气管道的出口端部超出于所述燃料管道的出口端部，所述冷却腔中嵌设有与冷却管道连通的螺旋状管路，以形成螺旋状冷却管道；所述助燃气管道内具有隔离管，将所述助燃气管道隔设成第一助燃气管道和第二附面气管道，所述第一助燃气管道环绕在所述第二附面气管道的外侧，所述燃料管道的出口端部超出所述隔离管的端部。如上所述的燃烧喷嘴，优选的是所述螺旋状管路的横截面形状为圆形或椭圆形。如上所述的燃烧喷嘴，优选的是所述冷却腔由喷嘴壳体前端壁面和罩盖扣合焊接而成。如上所述的燃烧喷嘴，优选的是所述冷却腔的一个或两个端面上形成有凹槽，所述凹槽的形状与所述螺旋状管路的形状匹配，将所述螺旋状管路扣合固定在冷却腔中。如上所述的燃烧喷嘴，优选的是所述冷却腔的一个或两个端面上形成有多个销钉，所述螺旋状管路缠绕在销钉之间进行固定。如上所述的燃烧喷嘴，优选的是所述冷却腔朝向燃烧喷嘴外侧的端面上形成有多个销钉，螺旋状管路缠绕在销钉之间进行固定；所述冷却腔朝向燃烧喷嘴内侧的端面上形成凹槽，所述凹槽的形状与所述螺旋状管路的形状匹配，将所述螺旋状管路扣合固定在冷却腔中。如上所述的燃烧喷嘴，优选的是所述冷却管道中形成有导流管，所述导流管与所述螺旋状管路对接。如上所述的燃烧喷嘴，优选的是所述冷却管道的横截面形状为环形，所述导流管螺旋缠绕在所述冷却管道中。如上所述的燃烧喷嘴，优选的是螺旋缠绕的所述导流管设置在所述冷却管道供给冷却液的部分管道中。如上所述的燃烧喷嘴，优选的是所述冷却管道与所述螺旋状管路和螺旋状管路之外的冷却腔分别连通。如上所述的燃烧喷嘴，优选的是所述冷却管道的数量为至少两条，其中至少一条冷却管道与所述螺旋状管路连通，至少另一条冷却管道与所述螺旋状管路之外的冷却腔连通ο如上所述的燃烧喷嘴，优选的是所述螺旋状管路为铜管、碳钢管或不锈钢管。如上所述的燃烧喷嘴，优选的是所述燃料管道沿所述喷嘴壳体的纵向中心轴线设置，所述助燃气管道环绕在所述燃料管道的外侧，所述冷却管道环绕在所述助燃气管道的外侧。如上所述的燃烧喷嘴，优选的是用于供给冷却液和用于回流冷却液的冷却管道均设置在所述壳体的同侧。如上所述的燃烧喷嘴，优选的是所述助燃气管道的出口端部具有收口部；所述隔离管的端部超出所述收口部的起始端部。如上所述的燃烧喷嘴，优选的是所述第二附面气管道出口处截面积小于第二附面气管道内部截面积。如上所述的燃烧喷嘴，优选的是所述隔离管的端部设有挡流环，所述挡流环连接在隔离管的外壁上，且朝向所述第二附面气管道伸出。如上所述的燃烧喷嘴，优选的是所述燃料管道的外壁靠近出口端的位置具有凸起结构。如上所述的燃烧喷嘴，优选的是所述第二附面气管道与水蒸气管道连通，向第二附面气管道内通入水蒸气。本专利技术还提供了一种煤气化炉，包括本专利技术所提供的燃烧喷嘴。本专利技术提供的燃烧喷嘴和煤气化炉，通过在冷却腔中嵌设螺旋状管路来形成螺旋状冷却流道，使得螺旋状冷却流道为独立的管路，不必与喷嘴壳体的壁面之间形成折角型连接，所以能够消除因折角处温差大、应力不均而导致的冷却腔开裂现象。本专利技术的技术方案优化了燃烧喷嘴冷却腔的结构，降低损坏可能性，提高了燃烧喷嘴工作的可靠性。并且，由于在助燃气管道内设置有隔离管，隔离管将助燃气管道隔设成第一助燃气管道和第二附面气管道，在应用过程中，燃料管道通入燃料，第一助燃气管道和第二附面气管道同时通入助燃气，第二附面气管道内的助燃气能够在第二附面气管道出口端部的内壁上形成附面膜，对出口端部形成附面膜保护，能够避免燃料管道喷射出的燃料对助燃气管道造成磨损，可以提高燃烧喷嘴的使用寿命。附图说明图1为现有典型燃烧喷嘴的结构示意图；图2A为本专利技术实施例一提供的燃烧喷嘴的结构示意图；图2B为图2A中沿A-A线的剖视结构示意图；图3A为本专利技术实施例二提供的燃烧喷嘴的结构示意图；图;3B为图3A中沿B-B线的剖视结构示意图；图3C为图3A中沿C-C线的剖视结构示意图；图4为本专利技术实施例三提供的燃烧喷嘴的局部结构示意图；图5为本专利技术实施例四提供的燃烧喷嘴的局部结构示意图；图6为本专利技术实施例五提供的燃烧喷嘴的局部结构示意图；图7为本专利技术实施例六提供的燃烧喷嘴的剖视结构示意图；图8为本专利技术实施例七提供的燃烧喷嘴的剖视结构示意图。具体实施例方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种燃烧喷嘴，包括喷嘴壳体，所述喷嘴壳体中设置有燃料管道、助燃气管道和冷却管道，喷嘴壳体前端设置有冷却腔，助燃气管道环绕在所述燃料管道的外侧，所述助燃气管道的出口端部超出于所述燃料管道的出口端部，其特征在于，所述冷却腔中嵌设有与冷却管道连通的螺旋状管路，以形成螺旋状冷却管道；所述助燃气管道内具有隔离管，将所述助燃气管道隔设成第一助燃气管道和第二附面气管道，所述第一助燃气管道环绕在所述第二附面气管道的外侧，所述燃料管道的出口端部超出所述隔离管的端部。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：武桢，
申请(专利权)人：马鞍山科达洁能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：34