燃烧喷嘴和煤气化炉制造技术

本实用新型专利技术公开了一种燃烧喷嘴和煤气化炉。该燃烧喷嘴包括喷嘴壳体，喷嘴壳体中设置有燃料通道、助燃气通道和冷却通道，喷嘴壳体前端设置有冷却腔，其中：冷却腔中嵌设有与冷却通道连通的螺旋状管路，以形成螺旋状冷却流道。本实用新型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、应力不均和热疲劳而导致的冷却腔开裂现象。本实用新型专利技术的技术方案优化了燃烧喷嘴冷却腔的结构，降低金属疲劳损坏可能性，提高了燃烧喷嘴工作的寿命和可靠性。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及燃烧设备结构技术，尤其涉及一种燃烧喷嘴和煤气化炉。
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 内设置有燃料通道20和助燃气通道30，燃料通道20通入的燃料和助燃气通道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有一间距D，通常，助燃气中的氧气含量越高间距D的数值越小；炉膛内的压力越高，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 )。即使按照焰心温度1500°C计算，也会使喷嘴前端的表面达到难以承受的高温。这对喷嘴的使用寿命和工作可靠性都有影响。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及 88108098. 5的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。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。
技术实现思路
本技术提供一种燃烧喷嘴和煤气化炉，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。本技术实施例提供一种燃烧喷嘴，包括喷嘴壳体，所述喷嘴壳体中设置有燃料通道、助燃气通道和冷却通道，喷嘴壳体前端设置有冷却腔，其中所述冷却腔中嵌设有与冷却通道连通的螺旋状管路，以形成螺旋状冷却流道。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，优选的是所述冷却通道中形成有导流管，所述导流管与所述螺旋状管路对接。如上所述的燃烧喷嘴，优选的是所述冷却通道的横截面形状为环形，所述导流管螺旋缠绕在所述冷却通道中。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通道供给冷却液的部分通道中。如上所述的燃烧喷嘴，优选的是所述冷却通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，优选的是所述冷却通道的数量为至少两条，其中至少一条冷却通道与所述螺旋状管路连通，至少另一条冷却通道与所述螺旋状管路之外的冷却腔连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，优选的是所述燃料通道沿所述喷嘴壳体的纵向中心轴线设置，所述助燃气通道环绕在所述燃料通道的外侧，所述冷却通道环绕在所述助燃气通道的外侧。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通道均设置在所述壳体的同侧。本技术还提供了一种煤气化炉，包括本技术所提供的燃烧喷嘴。本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、应力不均和热疲劳而导致的冷却腔开裂现象。本技术的技术方案优化了燃烧喷嘴冷却腔的结构，降低金属疲劳损坏可能性，提高了燃烧喷嘴工作的寿命和可靠性。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。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。实施例一图2A为本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，该燃烧喷嘴包括喷嘴壳体10，喷嘴壳体10中设置有燃料通道20、 助燃气通道30和冷却通道40，喷嘴壳体10前端设置有冷却腔50，其中，冷却腔50中嵌设有与冷却通道40连通的螺旋状管路60，以形成螺旋状冷却流道。本实施例为燃烧喷嘴的一种优选结构，燃料通道20沿喷嘴壳体10的纵向中心轴线设置，助燃气通道30环绕在燃料通道20的外侧，冷却通道40可以设置在助燃气通道30 的外侧。并且，优选是用于供给冷却液和用于回流冷却液的冷却通道40可以均设置在壳体 10的同侧，与螺旋状管路60的进口和出口分别连通，如图2A和图2B所示，图2B示出了螺旋状管路60的冷却液进口和出口的位置。螺旋状管路60的中部可以留出燃料通道20和助燃气通道30的出口。燃料通道20和冷却通道40为大致圆筒状，助燃气通道30的横截面为大致环形。但实际应用中燃料通道20、助燃气通道30和冷却通道40三者之间的相对位置关系、各通道的截面形状和纵向轴线形状并不限于图2A和图2B所示，可以根据实际需要安排各通道，能实现导引相应的流体流动即可。本实施例提供的燃烧喷嘴，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。该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。本实施优选是在螺旋状管路内外分别形成两个冷却液体的容置腔体。冷却通道可以与螺旋状管路和螺旋状管路之外的冷却腔分别连通，内外的容置腔体内都有冷却液流动。这样设计的优点在于，既通过螺旋状冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

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